Все, кто хоть раз держал в руках дрель или шуруповерт, знают, как сверлить отверстия круглой формы, но как сделать квадратное, знают далеко не все. На самом же деле, существует несколько способов сделать квадратное отверстие, как в мягких материалах подобно древесине, так и в металле и сегодня речь пойдет об интересном изделии, о сверле Уаттса.
В основе данного сверла лежит фигура — скругленный треугольник, на который обратил внимание в 15 веке еще Леонардо да Винчи. Скругленный треугольник — это равносторонний треугольник, только стороной которого является дуга как часть окружности, проведенная из противоположной вершины этого треугольника.
Около 300 лет спустя, математик Л. Эйлер продемонстрировал вращение этой фигуры с эксцентриситетом (не вокруг центра), а Ф. Рело нашел точку вращения, благодаря которой траектория углов скругленного треугольника очень близка к квадрату.
В математике, данный треугольник получил название — плавающий треугольник Рело.
В начале 20 века, Г. Уаттс придумывает фрезу, которая основывается на треугольнике Рело и способна сделать квадратное отверстие, чуть позже это техническое решение патентуется как сверло Уаттса и в 1917 г. начинается массовый выпуск.
Большинство технарей все равно считают, что это фреза, но производители отстаивают свою точку зрения, называя приспособление сверлом.
Специфика инструмента в том, что ось вращения сверла Уаттса не остается по центру, а описывает окружность определенного радиуса. Таким образом, простого вращения мало, еще важно, чтобы сверло производило качательное движение, при котором траектория резцов сверла описывает квадрат (В конце статьи видео-анимация).
Другими словами, скругленный треугольник обеспечивает движение качения "по квадрату". Данный треугольник вписан в квадрат и имеет возможность вращаться внутри него всегда касаясь всех сторон квадрата. Каждая вершина (каждый резец сверла) касается почти всего периметра квадрата.
Такие сверла нашли широкое применение в токарных мастерских.
Чтобы обеспечить квадратное отверстие в стальных заготовках, сверла Уаттса производят из стали Y8, закаливается инструмент в диапазоне от НRС52 до НRС56. Также, для тяжелых условий, сверла могут производиться из легированной стали Х12, тогда их твердость составляет от НRС56 до НRС60.
Несмотря на все плюсы, существует один недостаток. Чтобы обеспечить нужную траекторию движения, важно использовать дополнительные приспособления и переходники, подобные специальным патронам с карданными передачами.
Иногда, этот вид сверления у токаря остается единственным, когда невозможно выполнить квадратное отверстие методом штамповки, пробойников, сварки или методом сверл меньшего диаметра и напильников.
Надеюсь, статья была Вам полезна!
Спасибо!