Khoan một lỗ tròn trên vật liệu có mật độ bất kỳ trong khả năng của mọi người. Nhưng nếu bạn cần một lỗ vuông thì sao? Đối với nhiều người, khả năng khoan một hình vuông bằng gỗ mềm, dẻo hoặc trên một miếng kim loại bền dường như là không thể tin được. Máy khoan Watts đối phó với nhiệm vụ khó khăn này.
Câu chuyện với hình học
Các bậc thầy ngày nay, để có được một lỗ vuông, hãy khoan một lỗ tròn có đường kính thích hợp và đục các góc bằng các dụng cụ đặc biệt. Nhanh hơn và dễ dàng hơn nhiều để thực hiện thao tác này có thể là một máy khoan Watts "vuông". Cơ sở thiết kế của nó là hình tam giác Reuleaux - một hình được tạo thành bởi sự giao nhau của ba vòng tròn giống nhau. Bán kính của các đường tròn này bằng cạnh của một tam giác đều và các đỉnh của nó là tâm của các đường tròn.
Hình vẽ mang tên nhà khoa học người Đức Franz Relo, vì ông là người đầu tiên nghiên cứu chi tiết các tính chất của tam giác kết quả và áp dụng chúng trong các phát minh của mình. Tuy nhiên, hình học của tam giác Reuleauxđã được sử dụng dưới dạng cửa sổ trong việc xây dựng Nhà thờ Đức Mẹ ở Bruges vào đầu thế kỷ 13. Vào đầu thế kỷ 16, Leonardo da Vinci đã vẽ một “bản đồ thế giới” trên bốn hình tam giác Reuleaux. Hình này được tìm thấy trong các bản thảo của ông và trong Codex Madrid. Vào thế kỷ thứ XVIII, một tam giác gồm ba cung tròn bằng nhau đã được nhà toán học nổi tiếng Leonhard Euler chứng minh. Năm 1916, một kỹ sư người Anh làm việc tại Hoa Kỳ, Harry Watts, đã phát triển và cấp bằng sáng chế cho một máy cắt lỗ vuông trên mâm cặp "nổi".
Tính năng khoanWatts
Một phát minh độc đáo giúp ta có thể tạo ra các lỗ có hình dạng gần như thông thường: các góc của hình vuông được làm tròn với bán kính nhỏ. Diện tích thô của lỗ vuông không vượt quá 2%. Một đặc điểm khác biệt của máy khoan tam giác Watts là khi xoay, tâm của nó mô tả các đường cong hình ellipsoid hình cung, và không đứng yên như máy khoan xoắn truyền thống. Các đỉnh của tam giác trong quá trình chuyển động này vẽ một hình vuông với các cạnh song song hoàn toàn chẵn. Mâm cặp cho một máy cắt như vậy có thiết kế nguyên bản không cản trở chuyển động.
Thiết kế mũi khoan lỗ vuông
Khi khoan lỗ sẽ tạo ra phoi và dao cắt phải có rãnh để loại bỏ chúng. Hồ sơ của bộ phận làm việc của máy khoan Watts là một hình tam giác Reuleaux với ba nửa hình elip được cắt ra.
Thiết kế này với các rãnh thoát chip giải quyết 3 tác vụ cùng lúc:
- Quán tính khoan giảm.
- Tải trêntrục chính.
- Tăng khả năng cắt của mũi khoan.
Thông thường các lỗ vuông được tạo trên máy tiện hoặc máy phay. Mũi khoan lỗ vuông được cố định bằng mâm cặp máy bằng bộ chuyển đổi đặc biệt. Để sử dụng trong gia đình của một máy cắt vuông, các nhà sản xuất cung cấp các khung trên cao kết nối với mâm cặp cardan và truyền các chuyển động lệch tâm cho dụng cụ cắt. Độ sâu của lỗ tương ứng với độ dày của khung.
Khoan thép
Ngày nay, những mũi khoan chất lượng cao, hoạt động nhanh chóng và bền lâu được làm từ các loại thép hợp kim cao. Trong thành phần của chúng, các hợp kim như vậy chứa hơn 10% phụ gia hợp kim, chẳng hạn như vonfram, crom, vanadi và molypden. Tỷ lệ phần trăm khác nhau của các nguyên tố và nhiều phương pháp làm cứng thép tạo thành các hợp kim khác nhau về độ cứng, độ dẻo dai, khả năng chịu tải va đập, giá thành và các đặc điểm khác.
Máy khoan kim loại là thiết bị tiêu thụ điện được sử dụng rộng rãi nhất vì một số lý do:
- Các sản phẩm kim loại thường cần lỗ để buộc chặt: kết nối ren, đinh tán và các loại kết nối khác.
- Khoan kim loại cũng có thể được sử dụng khi làm việc với các vật liệu mềm hơn, chẳng hạn như gỗ.
- Công nghệ sản xuất loại sản phẩm này tương tự như nguyên tắc sản xuất máy khoan cho các ứng dụng khác nhau.
Ở Nga và nhiều nước khác, nhu cầu tập trận lớn nhấttừ loại thép tốc độ cao R6M5, có chứa vonfram và molypden. Độ bền và giá cả của sản phẩm tăng lên đáng kể khi coban được thêm vào hợp kim hoặc các mũi khoan được phủ bằng phun titan-nitride làm mát.
Các loại mũi khoan cho các sản phẩm kim loại
Mũi khoan kim loại được sử dụng để tạo lỗ trên các sản phẩm bằng đồng, gang, đồng, thép các loại, gốm kim loại và các vật liệu khác. Để khoan thép khó cắt, các sản phẩm có độ bền cao có bổ sung coban được sử dụng. Khi làm việc với mũi khoan xoắn, phoi được thải ra theo hai rãnh dọc. Theo hình dạng của đuôi, các công cụ như vậy được chia thành ba loại:
- hex,
- côn,
- trụ.
Mũi khoan kim loại có chuôi côn được lắp trực tiếp vào máy khi sử dụng. Các trục hình lục giác và hình trụ yêu cầu một mâm cặp đặc biệt.
Định nghĩa chất lượng theo màu
Chất lượng của một mũi khoan cho bất kỳ vật liệu nào được xác định chủ yếu bởi màu sắc của nó:
- Dụng cụ màu đen tăng khả năng chống mài mòn, vì chúng được xử lý bằng hơi nước ở giai đoạn sản xuất cuối cùng.
- Sản phẩm được xử lý nhiệt không có ứng suất bên trong, chịu được nhiệt độ cao và không bị biến dạng khi làm việc với thép cacbua. Những cuộc tập trận này có màu hơi vàng.
- Chất lượng cao nhất và bền có màu vàng tươi. Chúng được phủ một lớp nitrua giảm ma sát.titan.
- Mũi khoan xám thông thường chưa qua xử lý có tuổi thọ ngắn nhất và giá thành rẻ nhất.
Phạm vi kích thước
Kích thước làm việc của máy khoan kim loại được các nhà sản xuất hiện đại trình bày rất đa dạng. GOST cung cấp việc phân chia các sản phẩm như vậy thành các loại theo kích thước nhất định.
Mũi khoan kim loại được chia thành nhiều loại:
| Dòng | Ngắn | Mở rộng | Dài |
| đường kính, mm | 0, 3-20 | 0, 3-20 | 1-20 |
| chiều dài, mm | 20-131 | 19-205 | 56-254 |
GOSTs 4010-77, 886-77 và 10902-77 quy định việc phân loại mũi khoan theo chiều dài và đường kính.
Cách chọn mũi khoan cho thủy tinh hoặc gốm sứ
Thợ thủ công chuyên nghiệp có các mũi khoan cho mọi chất liệu trong bộ sưu tập của họ: gạch và bê tông, kim loại và nhựa, khoan kim cương cho thủy tinh và gốm sứ. Thủy tinh là một vật liệu cực kỳ thất thường và đòi hỏi phải sử dụng một mũi khoan chất lượng cao và bền. Các bề mặt thủy tinh và gốm có thể được xử lý bằng các mũi khoan phủ kim cương ở đầu làm việc. Chất lượng của các sản phẩm đó được xác định bởi phương pháp sản xuất chúng. Các mũi khoan mỏng nhất và rẻ tiền nhất được thực hiện bằng cách mạ điện. Các công cụ mạnh hơn được sản xuất bằng quy trình bột. Chúng được phân biệt bởi độ bền và độ ổn định. Máy khoan có độ bền cao tương đối rẻ tiền với độ mài mòn tăng lên được sản xuấtphương pháp chân không hiện đại.
Để khoan một lỗ trên bề mặt kính, bạn cần phải có kỹ năng tốt. Quá trình kéo dài và chăm chút này được thực hiện một cách trơn tru và chậm rãi ở tốc độ tối đa mà không cần áp lực chỉ với một mũi khoan kim cương được đặt nghiêm ngặt theo phương thẳng đứng. Lỗ phải được làm ẩm liên tục bằng nước để làm mát. Hành động này giống như cào một lỗ bằng các hạt kim cương.
Nếu bạn có trong tay các dụng cụ cần thiết và mũi khoan đúng kích cỡ, mọi công việc sửa chữa sẽ được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả.
