Como regla general, no surgen problemas con la formación de agujeros redondos en el metal. Hoy en día puede encontrar una gran cantidad de ejercicios a la venta, con algunos se puede formar un cuadrado o un rectángulo. Para solucionar este problema, también se utilizan dispositivos especiales.

Taladro o cortador

Los agujeros cuadrados a menudo se obtienen utilizando fresas. Este tipo de herramienta se ha vuelto muy común, pero en algunos casos es más fácil hacer agujeros cuadrados en metal con taladros. Tomemos como ejemplo los siguientes puntos:

1. El trabajo rara vez se realiza, por lo que es necesario reducir costos comprando herramientas especiales. Las fresas son mucho más caras.
2. Pequeña área de procesamiento. La forma geométrica de los cortadores comunes determina las restricciones sobre su tamaño mínimo.
3. Necesita hacer un orificio pasante en metal de gran espesor.

Además, los cortadores se instalan en máquinas que son caras, pero los equipos convencionales no son adecuados para taladrar. Esto se debe al hecho de que el taladro debe moverse a lo largo de un camino determinado.

Diseño y principio de funcionamiento.

La broca para agujeros cuadrados Watts se basa en la forma del triángulo de Reuleaux. Entre las características están:

1. La parte de trabajo del taladro se forma formando un área de intersección de tres círculos iguales de una forma especial.
2. Si coloca varias líneas de referencia paralelas cerca de los triángulos de la parte de trabajo del taladro, la distancia entre ellas será la misma.
3. Durante la operación, el eje de perforación debe moverse a lo largo de una trayectoria determinada, lo que da como resultado un cuadrado o un rectángulo.

Vale la pena considerar que el rectángulo o cuadrado resultante tiene esquinas ligeramente redondeadas. Los dispositivos para taladrar agujeros cuadrados Watts no deben limitar el movimiento del mandril con el taladro, de lo contrario no será posible obtener la forma en cuestión. Los principios de funcionamiento y el diseño del equipo recomendado le permiten crearlo usted mismo utilizando materiales de desecho.

Métodos alternativos para hacer agujeros cuadrados

La producción de arcos de radio conduce a una disminución significativa en la calidad del producto resultante. Es por eso que a menudo se considera la posibilidad de utilizar otros métodos para obtener un agujero cuadrado:

1. Los sistemas láser se utilizan ampliamente en la actualidad. Se pueden utilizar para procesar a lo largo de una trayectoria determinada; cuando se enfoca el haz, el metal se calienta, por lo que se forma la superficie requerida.
2. El método de estampado se utiliza desde hace mucho tiempo. Implica el uso de equipos especiales que son capaces de ejercer alta presión sobre láminas y otras piezas de trabajo. La desventaja de este método es el alto costo del equipo, así como la posibilidad de obtener solo huecos poco profundos.
3. Cuando se utiliza soldadura con gas, también es posible formar una forma rectangular. Sin embargo, esta tecnología se caracteriza por su baja practicidad de aplicación y los productos resultantes son de baja calidad.

Hay a la venta juegos especiales de punzones que también se pueden utilizar en este caso. El kit está representado por una combinación de los siguientes elementos:

1. Casquillo para guiar el punzón.
2. Titular especial.
3. Parada de recorrido del anillo.
4. Matriz.

Para aplicar una carga elevada a la herramienta de trabajo, se utiliza un gato hidráulico. Esta tecnología se caracteriza por el hecho de que la figura resultante tiene bordes limpios y uniformes, es decir, no se requiere procesamiento mecánico adicional para mejorar la calidad de las superficies.

Casi todo el mundo sabe cómo perforar un agujero redondo, pero no todo el mundo conoce un taladro para agujeros cuadrados. Mientras tanto, puede perforar un agujero de forma cuadrada tanto en productos de madera blanda como en piezas metálicas más duras. Para solucionar este problema se utilizan herramientas y dispositivos especiales, cuyo principio de funcionamiento se basa en las propiedades de las formas geométricas más simples.

Principios operativos y diseño.

Para perforar un agujero cuadrado se suele utilizar un taladro Watts, cuyo diseño se basa en una figura geométrica como el triángulo de Reuleaux. Una de las características más importantes de dicha figura, que representa el área de intersección de tres círculos iguales, es la siguiente: si se trazan un par de líneas de referencia paralelas a dicho triángulo, entonces la distancia entre ellas siempre será constante. Así, si mueves el centro del triángulo de Reuleaux a lo largo de una trayectoria descrita por cuatro arcos elipsoidales, sus vértices dibujarán un cuadrado casi perfecto, con vértices sólo ligeramente redondeados.

Las propiedades únicas del triángulo de Reuleaux permitieron crear brocas para agujeros cuadrados. La peculiaridad de utilizar una herramienta de este tipo es que el eje de su rotación no debe permanecer en su lugar, sino moverse a lo largo de la trayectoria descrita anteriormente. Naturalmente, este movimiento no debe verse obstaculizado por el cartucho del equipo. Cuando se utiliza un taladro de este tipo y el equipo adecuado, se obtiene un orificio cuadrado con lados perfectamente rectos y paralelos, pero con esquinas ligeramente redondeadas. El área de tales esquinas no procesadas con herramientas es solo el 2% del área de todo el cuadrado.

Hacer un dispositivo para perforar agujeros cuadrados.

Con los taladros Watts, que funcionan según el principio del triángulo de Reuleaux, es posible perforar agujeros cuadrados en piezas de metal incluso en una máquina normal que no esté equipada con accesorios especiales. Para crear un agujero cuadrado en una pieza de madera, puede utilizar un taladro normal, pero para ello debe estar equipado con dispositivos adicionales.

Puede hacer un dispositivo simple que le permita perforar agujeros cuadrados en espacios en blanco de madera siguiendo las siguientes recomendaciones.

• Para empezar, utilizando una hoja de madera contrachapada o una tabla de madera de pequeño espesor, es necesario hacer el triángulo de Reuleaux, cuyos parámetros geométricos deben corresponder al diámetro del taladro Watts utilizado.
• El taladro debe quedar firmemente fijado a la superficie del triángulo fabricado.
• Para que el triángulo de Reuleaux y el taladro adjunto se muevan a lo largo de la trayectoria requerida, es necesario hacer un marco guía de madera. En el interior del marco conviene recortar un cuadrado con parámetros geométricos que correspondan plenamente a las dimensiones del agujero que vas a perforar.
• El marco se fija al taladro mediante una tira especial, y el centro del triángulo de Reuleaux colocado en el marco guía debe coincidir con el eje de rotación del portabrocas de la herramienta eléctrica.
• Para impartir par al taladro para hacer un agujero cuadrado, pero al mismo tiempo no crear restricciones en el movimiento de la herramienta en la dirección transversal, el vástago se conecta al portabrocas a través de un mecanismo de transmisión que funciona según el principio del eje de transmisión de un camión.
• La pieza de trabajo de madera en la que es necesario perforar un orificio cuadrado debe fijarse de forma segura y colocarse de manera que el centro del futuro orificio coincida estrictamente con el eje de rotación del taladro utilizado para el procesamiento.

Después de ensamblar un dispositivo tan simple y fijar de forma segura todos los elementos de su estructura y la pieza de trabajo que se está procesando, puede encender el taladro eléctrico y comenzar el proceso de perforación.

Como se mencionó anteriormente, un orificio cuadrado perforado con un dispositivo de este tipo tendrá lados absolutamente rectos y paralelos, pero sus secciones de esquina estarán ligeramente redondeadas. Resolver el problema de las esquinas redondeadas no es difícil: puedes refinarlas con una lima de aguja normal.

Hay que tener en cuenta que el dispositivo descrito anteriormente, que no es muy rígido, se utiliza para perforar agujeros de forma cuadrada en piezas de madera de pequeño espesor.

Taladro Watts y un agujero cuadrado hecho con él en una pieza de metal.

Cualquiera puede hacerlo en un material de cualquier densidad. ¿Pero qué pasa si necesitas un agujero cuadrado? A muchas personas les resultará inverosímil poder perforar un cuadrado en madera blanda y flexible o en una pieza de metal duradero. El taladro Watts hace frente a esta difícil tarea.

Historia con geometría

Incluso hoy en día, para obtener un agujero cuadrado, los artesanos perforan un agujero redondo del diámetro adecuado y perforan las esquinas con herramientas especiales. Esta operación se puede realizar mucho más rápido y sencillo con un taladro Watts “cuadrado”. La base de su diseño es el triángulo de Reuleaux, una figura formada por la intersección de tres círculos idénticos. Los radios de estos círculos son iguales al lado de un triángulo regular y sus vértices son los centros de los círculos.

La figura lleva el nombre del científico alemán Franz Reuleaux, ya que fue el primero en estudiar en detalle las propiedades del triángulo resultante y aplicarlas en sus inventos. Sin embargo, la geometría del triángulo de Reuleaux se utilizó en forma de ventanas en la construcción de la Iglesia de Nuestra Señora de Brujas en el siglo XIII. A principios del siglo XVI, Leonardo Da Vinci dibujó un “mapa del mundo” sobre cuatro triángulos de Reuleaux. Esta figura aparece en sus manuscritos y en el Códice de Madrid. En el siglo XVIII, el famoso matemático Leonhard Euler demostró un triángulo formado por arcos iguales de tres círculos. En 1916, un ingeniero inglés que trabajaba en Estados Unidos, Harry Watts, desarrolló y patentó un cortador para agujeros cuadrados en un mandril "flotante".

Características del taladro Watts

Un invento único permite obtener agujeros de forma casi regular: las esquinas del cuadrado están redondeadas con un radio pequeño. El área bruta de un agujero cuadrado no supera el 2%. Una característica distintiva del taladro triangular Watts es que cuando se gira, su centro describe curvas elipsoidales arqueadas, en lugar de permanecer quieto como un taladro helicoidal tradicional. Con este movimiento, los vértices del triángulo dibujan un cuadrado de lados paralelos y perfectamente rectos. El mandril de dicho cortador tiene un diseño original que no impide el movimiento.

Estructura de perforación para agujeros cuadrados.

Cuando se forman virutas, el cortador debe tener ranuras para eliminarlas. El perfil de la parte de trabajo del taladro Watts es un triángulo de Reuleaux del que se cortan tres mitades de elipses.

Este diseño con ranuras para evacuación de viruta soluciona 3 problemas simultáneamente:

1. Se reduce la inercia del taladro.
2. Se aumenta la capacidad de corte del taladro.

Normalmente, los agujeros cuadrados se hacen en tornos o fresadoras. El taladro para agujeros cuadrados se fija en el portabrocas de la máquina con un adaptador especial. Para uso doméstico de un cortador cuadrado, los fabricantes ofrecen marcos superiores que se conectan al mandril de accionamiento cardán e imparten movimientos excéntricos a la herramienta de corte. La profundidad del agujero corresponde al grosor del marco.

Acero de perforación

Hoy en día, los taladros de alta calidad que funcionan rápidamente y durante mucho tiempo se fabrican con grados de acero de alta aleación. En su composición, estas aleaciones contienen más del 10% de aditivos de aleación, como tungsteno, cromo, vanadio y molibdeno. Diferentes porcentajes de elementos y diversos métodos de endurecimiento del acero forman aleaciones que difieren en nivel de dureza, tenacidad, resistencia a la carga de impacto, costo y otras características.

Las brocas para metal son el consumible eléctrico más utilizado por varios motivos:

• Los productos metálicos suelen requerir orificios para su fijación: conexiones roscadas, remaches y otros tipos de conexiones.
• Los taladros para metal también se pueden utilizar cuando se trabaja con materiales más blandos, como la madera.
• La tecnología de producción de este tipo de producto es similar a los principios de producción de brocas para diversas aplicaciones.

En Rusia y muchos otros países, la mayor demanda son las brocas fabricadas con acero rápido R6M5, que contiene tungsteno y molibdeno. La resistencia y el precio de los productos aumentan significativamente cuando se agrega cobalto a la aleación o las brocas se recubren con pulverización catódica de nitruro de titanio refrescante.

para productos metálicos

Los taladros para metal se utilizan para hacer agujeros en productos de bronce, hierro fundido, cobre, acero de diversos grados, cermet y otros materiales. Para perforar acero resistente y difícil de cortar, se utilizan productos de alta resistencia con la adición de cobalto. Durante el funcionamiento, las virutas se descargan a lo largo de dos ranuras longitudinales. Según la forma de la cola, estos instrumentos se dividen en tres tipos:

• hexagonal,
• cónico,
• cilíndrico.

Cuando se utiliza, se inserta un taladro de metal con vástago cónico directamente en la máquina. Se requiere un mandril especial para mangos cilíndricos y hexagonales.

Definiciones de calidad por color.

La calidad de un taladro para cualquier material está determinada principalmente por su color:

• Las herramientas de mayor resistencia al desgaste son de color negro, ya que se tratan con vapor en la etapa final de producción.
• Los productos tratados térmicamente no tienen tensiones internas, son muy resistentes a las altas temperaturas y no se deforman cuando se trabaja con aceros al carburo. Estos taladros tienen un tinte ligeramente dorado.
• Los más duraderos y de mayor calidad tienen un color dorado brillante. Están recubiertos con nitruro de titanio que reduce la fricción.
• Las brocas grises normales sin tratar tienen la vida útil más corta y el precio más bajo.

Rango de tallas

Los fabricantes modernos presentan los tamaños de trabajo de los taladros para metal en una amplia gama. GOST prevé la división de dichos productos en tipos de acuerdo con ciertos tamaños.

Los taladros para metal se dividen en varias categorías:

Los GOST 4010-77, 886-77 y 10902-77 regulan la clasificación de brocas por longitud y diámetro.

Cómo elegir un taladro para vidrio o cerámica.

Los artesanos profesionales tienen en su colección brocas para todos los materiales: ladrillo y hormigón, metal y plástico, brocas de diamante para vidrio y cerámica. El vidrio es un material extremadamente caprichoso y requiere el uso de un taladro duradero y de alta calidad. Las superficies de vidrio y cerámica se pueden mecanizar con brocas diamantadas en el extremo de trabajo. La calidad de dichos productos está determinada por el método de fabricación. Los taladros más delgados y económicos se fabrican mediante el método galvánico. Los instrumentos más resistentes se producen mediante el proceso de polvo. Se distinguen por su durabilidad y estabilidad. Mediante el moderno método de vacío se fabrican brocas relativamente económicas, de alta resistencia y con mayor abrasividad.

Para perforar un agujero en una superficie de vidrio, es necesario tener buenas habilidades. Este largo y minucioso proceso se lleva a cabo de manera suave y lenta a máxima velocidad sin presión, solo con un taladro de diamante montado estrictamente verticalmente. El agujero debe humedecerse constantemente con agua para enfriarlo. Esta acción se parece más a hacer un agujero con granos de diamante.

Si tiene a mano las herramientas necesarias y los taladros del tamaño adecuado, cualquier trabajo de reparación se realizará de forma rápida y eficiente.

La figura más simple del shi-ri-na de cien yang nos ayudará a perforar agujeros cuadrados. Si mueves el centro de este "triángulo" a lo largo de una determinada trayectoria, sus vértices se dibujarán casi como un cuadrado y barrerá toda el área dentro de la figura radiante.

Los bordes de la mejor figura, excepto pequeños trozos en las esquinas, serán estrictamente rectos. Y si continúas viviendo del corte, verás las esquinas y el resultado será exactamente un cuadrado.

Para que se describa anteriormente, el centro del Re-lo triangular debe moverse a lo largo de la trayectoria, claramente la-yu-shchey-glue-coy de cuatro arcos uno a uno de el-lip-owls. Los centros de las elips están ubicados en la parte superior del cuadrado, y a lo largo del eje, en un ángulo de $45^\circ$ from-but-si-tel-but los lados del cuadrado son iguales a $k\ cdot(1+1/\sqrt3)/2$ y $k\cdot(1-1/\sqrt3)/ 2$, donde $k$ es la longitud de cien metros cuadrados.

Las esquinas curvas y redondeadas también aparecen como du-ga-mi el-lip-sovs con centros en las esquinas de los cuadrados, su medio eje forma un ángulo de $45^\circ$ desde los lados del cuadrado y es igual a $ k\cdot(\sqrt3+ 1)/2$ y $k\cdot(1/\sqrt3-1)/2$.

¡El área de las esquinas invisibles es solo aproximadamente el 2% del área de todo el cuadrado!

Ahora, si haces un taladro en forma de Re-lo triangular, entonces puedes perforar agujeros cuadrados con un pequeño giro en la esquina, pero absolutamente recto. -¡cien-en-mi!

Ya sólo queda hacer ese taladro... O mejor dicho, no es difícil hacer el taladro en sí, solo necesitas que encaje, este es el triángulo de Re-lo, y los filos de los búhos están con sus puntas. .

La dificultad radica en el hecho de que, como ya se mencionó anteriormente, la tra-ek-to-ria del centro del taladro debe ser -ciento de cuatro arcos de el-lip-búhos. Vi-zu-al-pero esta curva es muy similar a un círculo e incluso ma-te-ma-ti-che-ski cerca de él, pero aún así no es un círculo. Y todos los ex-cen-tri-ki (un círculo colocado sobre un círculo de otro ra-di-u-sa con un centro desplazado), uso-uso- Están en tecnología, se mueven estrictamente en un círculo.

En 1914, el ingeniero inglés Harry James Watts descubrió cómo realizar tal perforación. En la superficie coloca una plantilla a derechas con un pro-corte en forma de cuadrado, en el que se mueve un taladro, insertado en un casquillo con un “taladro flotante dentro”. Se concedió una patente para dicho patrón a una empresa que comenzó a fabricar taladros Watts en 1916.

Je-ro-la-mo CARDANO (1501 - 1576). Cuando, en 1541, el im-per-ra-tor Carlos V tri-um-fal-no entró en Za-vo-e-van-ny Milán, rector del Colegio de Vra -cuyo Kar-da-no caminaba a continuación al bal-da-khin. En respuesta al honor, se ofreció a equipar a la tripulación real con el peso de dos ejes, que no eran you-ve-det ka-re-tu de go-ri-zon-tal-no-go po-lo-zhe. -niya […]. La justicia exige señalar que la idea de tal sistema se remonta a la antigüedad y que al menos en el “códice At-lan-ti-che-sky” Leo-nar-do da Vin-chi tiene un ri- su-nok su-do-vo-go com-pa-sa con kar -dado bajo el peso. Tales com-pa-sys en la primera mitad del siglo XVI, aparentemente, sin influencia -I-niya Kar-da-no.

S. G. Gin-di-kin. Habla de física y ma-te-ma-ti-kah.

Estamos utilizando otra estructura conocida. Fijamos el taladro de forma rígida al re-lo triangular, colocándolo en forma de cuadrado en el marco derecho. Sam-ma ram-ka fi-si-ru-et-sya en el taladro. Ahora solo queda transferir la rotación del taladro al tri-esquina de Re-lo.