Schody. Vstupní skupina. Materiály. Dveře. Hrady a zámky Design

Jeden z hlavních typů obráběnířezání různých materiálů používaných v moderní technologii je vrtání. Provádí se pomocí speciálního nástroje zvaného vrtačka, o kterém se říká rotační pohyb(v některých případech se obrobek otáčí). Vrtáním můžete získat díry různých hloubek a průměrů.

Ve většině případů díry, získané vrtáním, mají válcový tvar. Použití speciálních nástrojů a speciálních technik zpracování jim však umožňuje vytvořit elipsoidní, náměstí, křivočarý, obdélník, trojúhelníkové a jiné tvary.

Podlouhlé otvory pro upevnění GOST 16030 – 70
D	B		L
	1. řada	2. řada	3	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	25	28	32	36	40	45	50	55	60	70	80	90	100	110	125
2	2.4	-	×	×	×	×
2.5	2.9	-		×	×	×	×
3	3.4	-		×	×	×	×	×
4	4.5	-			×	×	×	×	×	×
5	5.5	-				×	×	×	×	×	×
6	6.6	7					×	×	×	×	×	×
8	9	10						×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
10	11	12							×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
12	13	14								×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
14	15	16									×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
16	17	18										×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
18	19	20											×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
20	22	24												×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
22	24	26													×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
24	26	28														×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
27	30	32															×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
30	33	35																×	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
36	39	42																	×	×	×	×	×	×	×	×	×	×
42	45	48																		×	×	×	×	×	×	×	×	×
48	52	56																				×	×	×	×	×	×	×

Čtvercové otvory pro upevnění GOST 16030 – 70
	Velikost čtverce hlavičky šroubů	B		R
		1. řada	2. řada
	5	5.5	-	0.5
	6	6.6	7	0.5
	8	9	-	0.8
	10	11	12	0.8
	12	13	14	1.0
	14	15	16	1.0
	16	17	18	1.2
	20	22	24	1.2
	22	24	26	1.6
	24	26	28	1.6

Laserové zpracování

V podmínkách moderního strojírenství a jakékoli jiné výroby je často potřeba získat různé materiály otvory mají velmi složitý tvar. Často používaným způsobem je použití laserového paprsku pracujícího v režimu řízeného tepelného štěpení.

Dnes je laserové zpracování jednou z nejpokročilejších metod tváření a zpracování náměstí, obdélník a další díry v široké škále materiálů. Tato technologie umožňuje kvalitní zpracování, což vytváří podmínky pro jeho širší využití.

Použití laserového zařízení s numerickým řízením umožňuje nejen vyrábět nebo zpracovávat díry různých tvarů a konfigurací, ale také získat zcela hotové výrobky.

Elektroerozivní metoda zpracování

V technologii se elektrickou erozí rozumí zničení povrchu výrobku nebo obrobku, ke kterému dochází vlivem elektrických výbojů.

Tento způsob zpracování se nejčastěji používá ke změně v určitých mezích velikosti a tvaru otvorů dříve vyrobených v kovových výrobcích a obrobcích. Vývojáři produktů strojírenství, které navrhují, se často potýkají s potřebou vyrábět otvory, které se mohou lišit od válcových. Může být náměstí, obdélník, obdélníkové, zakřivené a další díry.

Obzvláště obtížné je jejich zpracování, když samotný materiál má vlastnosti, jako je zvýšená tvrdost nebo vysoká viskozita. Právě v těchto případech se obvykle používá obrábění elektrickým výbojem.

Jak ukazuje praxe, je nejúčinnější pro zpracování produktů složitých konfigurací vyrobených z tvrdých materiálů. Faktem je, že použití běžného mechanické metodyčasto vede ke zvýšenému opotřebení řezného nástroje.

Kuželové vrtáky pro vrtání plechu

V tenkém plech Dost často musíte dělat různé díry válcového tvaru. To se děje například, když potřebujete vyrábět elektroinstalační práce v ocelových krabicích, a to často není tak snadné.

Vrtání otvorů do tenkého plechu pomocí konvenčních spirálových vrtáků není snadný úkol, protože nástroj začíná, jak se říká, „nabírat“. To může vést (a často také vede) k jeho rozpadu a také k tomu, že otvory mají nepravidelný, zakřivený tvar. Kuželové vrtáky a stupňovité vrtáky se s tímto úkolem vypořádají mnohem lépe.

Vrstva zpracovávaného materiálu je totiž díky jejich specifickému tvaru nařezána rovnoměrně, bez tzv. „nabírání“ a trhání. Proto mají vyvrtané otvory dokonale válcový tvar.

V závislosti na přesných geometrických charakteristikách řezného nástroje umožňuje použití vrtáků s kuželovým břitem získat výsledné průměry různých velikostí. Pokud jsou podmínky vrtání obzvláště obtížné, pak zkušení řemeslníci Místo kuželových vrtáků se používají stupňovité vrtáky. Tento řezný nástroj umožňuje velmi přesné rozměry výsledných otvorů.

Děrování otvorů

Jednou z nejběžnějších technologií pro lisování plechů je děrování. Například při tak vysoce přesné výrobě, jako je výroba nástrojů, se touto metodou vyrábí velmi významný počet dílů. Na děrování čtverec a podlouhlé otvory používá se speciální zařízení, vyrobené z vysokopevnostních materiálů, odolné vůči dlouhodobému a stálému mechanickému zatížení a nevyžadující častou a důkladnou údržbu.

Děrování otvorů lze provádět jak na složitém mechanizovaném zařízení, tak na jednoduchých ručních lisech. Jeho postup spočívá v tom, že se mezi razník a matrici vloží obrobek, do kterého je třeba vyrazit otvor.

Jakákoli díra, pokud je vyrobena vrtačkou, má kulatý tvar a aby byla čtvercová, musíte dobře pracovat s nějakým pilovacím nástrojem. Podívejme se, jak můžete vyvrtat čtvercový otvor do kovu s minimálním použitím pilníku na příkladu výroby pohodlného a spolehlivého závitníku.

K výrobě šroubováku se čtvercovým otvorem pro závitník o straně 10 mm budete potřebovat:
1. Kovový obdélníkový blok o tloušťce 13 mm.
2. Elektrická vrtačka.
3. Kerner.
4. Středový vrták.
5. Vrtáky pro vrtání kovu o průměru 4mm a 9mm.
6. Jakákoli chladicí kapalina.
7. Malý trojúhelníkový pilník.

Výroba knoflíku je následující:
1. Udělejte čtverec z papíru o straně 6mm, označte na něm střed a přilepte jej k obrobku v místě vyvrtání otvoru.

2. Položte obrobek na vhodnou kovadlinu a označte na něm jádrem vrcholy a střed lepeného čtverce.

Po odstranění papíru z povrchu obrobku na něm zůstane pět děrovaných značek.

3. Upevněte obrobek pomocí svorek na povrch pracovního stolu, pod který jste předtím položili dřevěné prkno.

4. Pomocí středícího vrtáku vyvrtejte všech pět otvorů označených na obrobku.

5. Nakonec vyvrtejte čtyři otvory do vrcholů čtverce vrtákem o průměru 4 mm,

nezapomeňte je čas od času zchladit malé množství chladicí kapalina

6. Po snížení rychlosti vrtačky vyvrtejte nakonec vrtákem o průměru 9 mm poslední, pátý otvor umístěný ve středu čtverce, opět jej nezapomeňte čas od času ochladit.

7. Demontujte konstrukci svorek. Výsledkem je klikový polotovar s vyvrtaným čtvercovým otvorem.

Okraje otvoru se však ukáží jako nerovné a zadní část kohoutku do něj „nezapadne“.

8. Aby stopka závitníku zcela zapadla do otvoru, jsou jeho hrany navíc opracovány pilníkem. Výhodnější je to samozřejmě provést upnutím obrobku do svěráku a celá práce netrvá déle než 15-20 minut.

Po zpracování pilníkem se čtvercový otvor v obrobku stává hladkým, úhledným a ocasní část závitníku do něj zcela zapadá.

Jak vyvrtat díru kulatý tvar, ví skoro každý, ale o vrtačce pro čtvercové otvory ne každý ví. Mezitím můžete vyvrtat čtvercový otvor jak do výrobků z měkkého dřeva, tak do tvrdších kovových dílů. Chcete-li tento problém vyřešit, použijte speciální nástroje a zařízení, jejichž princip činnosti je založen na vlastnostech těch nejjednodušších geometrické tvary.

Princip fungování a konstrukce

K vyvrtání čtvercového otvoru se obvykle používá vrták Watts, jehož konstrukce je založena na geometrickém obrazci, jako je trojúhelník Reuleaux. Jeden z nejdůležitější vlastnosti takového obrázku, který představuje oblast průsečíku tří stejných kruhů, je následující: pokud je k takovému trojúhelníku nakreslena dvojice rovnoběžných referenčních čar, bude vzdálenost mezi nimi vždy konstantní. Pokud tedy přesunete střed Reuleauxova trojúhelníku po trajektorii popsané čtyřmi elipsoidními oblouky, jeho vrcholy nakreslí téměř dokonalý čtverec s pouze mírně zaoblenými vrcholy.

Jedinečné vlastnosti trojúhelníku Reuleaux umožnily vytvářet vrtáky pro čtvercové otvory. Zvláštností použití takového nástroje je, že osa jeho otáčení by neměla zůstat na místě, ale pohybovat se po výše popsané trajektorii. Tomuto pohybu by samozřejmě neměla bránit kazeta zařízení. Při použití takového vrtáku a příslušného vybavení se získá čtvercový otvor s dokonale rovnými a rovnoběžnými stranami, ale s mírně zaoblenými rohy. Plocha takových rohů nezpracovaných nástroji je pouze 2% plochy celého náměstí.

Zhotovení zařízení pro vrtání čtvercových otvorů

Pomocí vrtáků Watts, pracujících na principu trojúhelníku Reuleaux, můžete vrtat čtvercové otvory kovové polotovary i na běžném stroji, který není vybaven speciálními nástavci. Aby se vytvořil čtvercový otvor dřevěná část, můžete také použít běžný vrták, ale k tomu je třeba jej vybavit dalšími zařízeními.

Vyrobte si jednoduché zařízení, které vám umožní vyvrtat čtvercové otvory dřevěné polotovary, můžete se řídit následujícími doporučeními.

• Pro začátek použijte list překližky popř dřevěná deska malá tloušťka, je nutné vyrobit samotný trojúhelník Reuleaux, jehož geometrické parametry musí odpovídat průměru použitého Wattsova vrtáku.
• Vrták musí být pevně upevněn na povrchu vyrobeného trojúhelníku.
• Aby se trojúhelník Reuleaux a k němu připevněný vrták pohybovaly po požadované trajektorii, je nutné vyrobit dřevěný vodicí rám. Uvnitř rámu byste měli vyříznout čtverec s geometrické parametry, zcela odpovídající rozměrům otvoru, který budete vrtat.
• Rám je připevněn k vrtačce pomocí speciální lišty a střed trojúhelníku Reuleaux umístěného ve vodicím rámu se musí shodovat s osou otáčení sklíčidla elektrického nářadí.
• Aby se udělil krouticí moment vrtáku pro vytvoření čtvercového otvoru, ale zároveň nevytvářel omezení pro pohyb nástroje v příčném směru, je stopka spojena se sklíčidlem vrtáku pomocí převodového mechanismu pracujícího na principu kardanový hřídel nákladní auto.
• Dřevěný obrobek, do kterého je nutné vyvrtat čtvercový otvor, by měl být bezpečně upevněn a měl by být umístěn tak, aby se střed budoucího otvoru přesně shodoval s osou otáčení vrtáku použitého pro zpracování.

Po sestavení takového jednoduchého zařízení a bezpečném upevnění všech prvků jeho konstrukce a zpracovávaného obrobku můžete zapnout elektrickou vrtačku a zahájit proces vrtání.

Jak bylo uvedeno výše, čtvercový otvor vyvrtaný pomocí takového zařízení bude mít absolutně rovné a rovnoběžné strany, ale jeho rohové části budou mírně zaoblené. Řešení problému se zaoblenými rohy není obtížné: můžete je vylepšit pomocí běžného jehlového pilníku.

Je třeba mít na paměti, že výše popsané zařízení, které není příliš tuhé, se používá pro vrtání otvorů čtvercového tvaru do dřevěných kusů malé tloušťky.

Wattový vrták a pomocí něj vytvořený čtvercový otvor v kovovém obrobku

V některých případech je nutné získat otvory čtvercového tvaru. Konvenční metody neefektivní a těžké. Nejprimitivnější z nich přichází k předběžnému vyvrtání otvoru o průměru rovném kružnici vepsané do čtverce a jeho postupnému vyražení. Budete potřebovat nástroj, který může pracovat bez otáčení hlavy nástroje, a také speciální adaptér. Jednodušší je použít takzvaný „čtvercový“ vrták (Wattsův vrták), nebo přesněji frézu.

Trochu historie s geometrií

Legendární Leonardo da Vinci ještě v 15. století při studiu vlastností geometrických obrazců upozornil na takzvané geometrické objekty se stejnou tloušťkou. Existuje nekonečné množství takových obrazců, ale nejjednodušší - kromě kruhu - je zaoblený trojúhelník, který lze vytvořit následovně. Je nakreslen rovnostranný trojúhelník, jehož každý z rohů je spojen obloukem kružnice nakreslené ze středu protější strany. Zvláštností takového trojúhelníku bude, že všechny jeho strany budou mít konstantní šířku, která se rovná délce strany původního rovnostranného trojúhelníku.

Praktický užitek z této skutečnosti čerpal L. Euler, který o tři století později předvedl rotaci takového zaobleného trojúhelníku: nejprve kolem vlastní osy a poté s určitou excentricitou, protože kardanový mechanismus byl již tehdejší vědě a technice znám.

Ještě dále šel v praktickém využití tohoto obrazce německý inženýr F. Relo, který upozornil na skutečnost, že trajektorie rohů pohybujícího se trojúhelníku s určitými způsoby jeho rotace je velmi blízká čtverci. Pouze přímo v rozích náměstí vnější povrch

popisuje oblouk, avšak o malém poloměru. V moderní technické literatuře se takový trojúhelník nazývá Reuleauxův trojúhelník, ačkoli toto číslo ve skutečnosti již žádné úhly nemá. Uplyne ještě pár desítek let a Angličan G. Watts přijde se zařízením, které dokáže poskytnout nástroji na obrábění kovů zaručenou čtvercovou dráhu. Technické řešení

protože vrták Watts byl patentován v roce 1916 a o rok později začala sériová výroba takových nástrojů.

Vrtačka nebo fréza?

Co je správnější? Pokud přejdeme ke kinematice pohybu takového řezného nástroje (pro názornost lze použít schéma na obr. 1), zjistíte, že úběr kovu bude prováděn pouze boční plochou a bude jich více než jedna řezná rovina, jako např pravidelné cvičení, ale čtyři, což je typičtější pro frézy.

Jediný rotační pohyb však nebude stačit k získání čtvercového otvoru. Jednoduché matematické výpočty (v tomto článku neuvedené) ukazují: aby „vrták“ pro čtvercový otvor plnil svou funkci, musí při provozu popisovat nejen základní rotační pohyb břitu, ale i kývavý pohyb vrták/fréza kolem určité osy. Oba pohyby musí být provedeny vzájemně opačnými směry.

Obrázek 1 – Reuleauxův trojúhelník: a) – konstrukce; b) sled otáčení pro získání čtvercového otvoru.

Úhlová rychlost obou rotací se určuje zcela jednoduše. Vezmeme-li jako parametr f frekvenci otáčení hřídele vrtačky (nebo příklepové vrtačky), pak pro oscilační rotace vřetena kolem vlastní osy stačí rychlost 0,625f. V tomto případě je osa vřetena jakoby upnuta mezi pracovní hřídel a hnací kolo, což způsobuje oscilaci vrtačky/frézy. upínací přípravek se zbytkovou rychlostí

(1 – 0,625)f = 0,375f.

Výslednou rychlost otáčení frézy lze přesněji určit pomocí technické vlastnosti vrtačka/kladivo, ale je jasné, že bude mnohem nižší, než na co byl nástroj původně určen. Získání čtvercového otvoru proto bude s nižší produktivitou.

Konstrukce a princip činnosti

Pro čtvercové otvory s trojúhelníkovým profilem Reuleaux nelze přímo použít frézu/vrták - k odstranění vzniklých třísek jsou potřeba drážky.

Proto (viz obr. 2) je profil pracovní části nástroje výše popsaný obrázek, ze kterého jsou vyříznuty tři půlelipsy. V tomto případě jsou realizovány tři cíle: snižuje se moment setrvačnosti vrtáku a zatížení vřetena a zvyšuje se řezná schopnost frézy.

Obrázek 2 – Aktuální profil pracovní části nástroje

Konstrukce nástroje je následující. Ve skutečnosti pracovní část obsahuje pracovní plochu používanou k odstraňování kovu a drážek, které odstraňují třísky. Fréza-vrták pro čtvercové otvory je vyrobena z oceli U8 a kalena na tvrdost HRC 52...56. Za zvláště těžkých provozních podmínek se používají výrobky z legované oceli X12 o tvrdosti HRC 56...60.

Při normálním přívodu chladicí kapaliny a díky relativně nízkým teplotám v oblasti zpracování je životnost nástroje vysoká. Více komplexní design

1. má vřeteno adaptéru. Zahrnuje:
2. Rám.
3. Ozubené kolo. Sedadlo
4. pod hlavním vřetenem (pokud je nástroj instalován v nástrojové hlavě obráběcího stroje, pak má adaptér tvar Morseova kužele).
5. Hnací ústrojí.
6. Hlavní vřeteno.
7. Záběr ozubených kol s ozubeným věncem.

Oscilační pouzdro. Pro domácí zařízení nabízejí výrobci fréz/vrtáků pro čtvercové otvory horní rámy, které jsou připojeny kardanovým pohonem ke sklíčidlu a komunikují excentrické pohybyřezný nástroj

. Tloušťka tohoto rámu určuje hloubku výsledného otvoru.

1. Pro připojení zařízení ke sklíčidlu stroje je také nutný speciální adaptér. Skládá se z:
2. Případy.
3. Plovoucí stopka.
4. Houpací kroužek.
5. Vyměnitelná pouzdra pro kartuše různých kovoobráběcích strojů.
6. Montážní šrouby.

Podpůrné koule. Pro praktická aplikace

U příslušného nástroje stačí dát vřetenu hlavního zařízení posuv v požadovaném směru. Protahovací frézky a soustruhy jsou vhodné pro výrobu čtvercových otvorů pomocí takového zařízení.

//www.youtube.com/watch?v=60WbTPNFT-8

Alternativní metody pro výrobu čtvercových otvorů

Nevýhodou Wattových vrtáků je přítomnost poloměrových oblouků v rozích čtverce, což není vždy přijatelné. Kromě toho vrtáky se čtvercovými otvory vyrobené pomocí trojúhelníku Reuleaux nezvládnou tlusté obrobky.

• V takových případech můžete použít elektroerozivní/laserové technologie a také, což je jednodušší, použít svařování nebo lisování.
• Sady průbojníků pro čtvercové otvory vyrábíme v sortimentu příčných rozměrů do 70×70 mm v kovu o tloušťce až 12...16 mm. Sada obsahuje:
• Držák děrovačky na děrovač.
• Vodicí pouzdro.

Kroužek cestovní zastavení. Matice.. Děrovaný otvor se vyznačuje čistotou výsledných hran a absencí otřepů. Podobný nástroj vyrábí zejména obchodní značka Veritas (Kanada).

Pokud je k dispozici v domácnost svařovací invertorčtvercový otvor v ocelovém kusu lze vypálit. Za tímto účelem se v obrobku předvrtá (s rezervou) kulatý otvor, do něj se vloží čtverec grafitových tříd EEG nebo MPG požadované velikosti, načež se opaří podél obrysu. Grafit se odstraní a ve výrobku zůstane čtvercový otvor. V případě potřeby jej lze vyčistit a obrousit.