Tvercový vrták aneb Jak vyvrtat čtvercový otvor různými způsoby – Moje nástroje

K vyvrtání kulatého otvoru budete muset použít vrták a vrták. Téměř každý ví, jak to udělat. V domácnosti je však často potřeba vrtat čtvercové otvory. K provedení tohoto úkolu budete muset použít speciální čtvercový nebo dlátový vrták. Říká se mu také dláto nebo fréza, která umožňuje získat otvory vhodného tvaru. Málokdo ví, co je to fréza a jak ji používat.

Konstrukční vlastnosti a princip činnosti čtyřhranných vrtáků

K vrtání čtvercových otvorů se používá speciální vrtací nástavec. Tento vrták se nazývá Wattsův vrták, který má tvar trojúhelníku. Hlavním rysem této trysky je, že hrot ve formě trojúhelníku Reuleaux (pojmenovaný po zakladateli) má oblast průsečíku tří stejných kruhů.

Díky speciálnímu trojúhelníkovému tvaru hrotu frézy je získán čtvercový tvar otvoru v povrchu zpracovávaného materiálu. Princip získání tohoto tvaru otvoru pomocí trojúhelníkového vrtáku je následující:

1. Střed trojúhelníku se pohybuje po své trajektorii a pohyby opakuje
2. Této trajektorie lze dosáhnout použitím elipsoidních oblouků ve střední části vrtáku.
3. Hrany trojúhelníku se budou pohybovat po podobné trajektorii, přičemž se bude opakovat tvar čtverce se zaoblenými hranami.

Na základě trojúhelníku Reuleaux byl vyroben speciální nástavec, který lze použít k vyvrtání kulatého otvoru se zaoblenými rohy. Středové elipsoidní oblouky trojúhelníku jsou osou, která nezůstává na místě, jako v případě běžného kruhového vrtáku, ale pohybuje se po odpovídající trajektorii. Hlavní nevýhodou použití takových nástavců je, že výsledný otvor čtvercového tvaru má zaoblené rohy. Konstrukce vrtačky Watts, která je založena na trojúhelníku Reuleaux, je uvedena na fotografii níže.

Otvor je vyvrtán pomocí tří nabroušených bočních dílů. Když se vrták začne pohybovat, centrální část provede rotaci a boční stěny opakují kývavé pohyby.

Tryska se skládá z ocasu a pracovní části. Stopka je určena k zajištění nástavce ve sklíčidle nástroje a pracovní část vykonává hlavní práci – vrtá čtvercový otvor. Pracovní část se skládá z hlavy (také nazývané dláto) a spirály, jako u běžného vrtáku. Součástí designového prvku vrtačky je také držák, kterým je trn. Vrták se v tomto trnu pohybuje, čímž eliminuje jeho chaotický pohyb. Trn má otvor, kterým se odvádějí třísky.

Pracovní část má speciální drážky určené k odvodu třísek z oblasti řezu. Tyto drážky také snižují zatížení sklíčidla, čímž zvyšují účinnost řezání a snižují velikost setrvačnosti. Princip fungování čtvercového vrtáku je znázorněn na videu.

Je to legrace! Na rozdíl od běžných vrtáků jsou čtyřhranné vrtáky více namáhány, a proto mají kratší životnost. Pro zvýšení životnosti se doporučuje při vrtání používat speciální kapaliny. Tyto kapaliny zajišťují nejen chlazení, ale také snižují množství tření, čímž eliminují rychlé otupování hran Wattsova vrtáku.

Klasifikace vrtáků pro čtvercové otvory

Název „čtvercový vrták“ pochází z tvaru otvoru, který je vrták schopen vyvrtat. Externě mají takové vrtáky tvar trojúhelníku (hrotu), ale s jejich pomocí je možné získat otvory čtvercového tvaru. Uvažované trysky jsou klasifikovány podle následujících charakteristik:

1. Druh pracovního materiálu – může to být dřevo, kov nebo plast
2. Materiál, ze kterého je tryska vyrobena. Podle materiálu, ve kterém je potřeba čtvercový otvor vyrobit, jsou nástavce z legované, uhlíkové nebo rychlořezné oceli.
3. Typ výroby trysek – jsou ve dvou typech: pevné a kompozitní. Kompozitní nástavce mají kloubovou (kardanovou) stopku, která snižuje zatížení sklíčidla nástroje. Dnes jsou kardanové klouby extrémně vzácné.
4. Tvar stopky – v závislosti na tomto parametru lze nástavce použít na vrtačky, vrtačky a další typy zařízení. Vrtáky Watts jsou k dispozici s válcovou, kuželovou a šestihrannou stopkou. Kuželové stopky zapadají přímo do sklíčidla vrtacího lisu, zatímco válcové a šestihranné bity vyžadují pro montáž speciální sklíčidlo.
5. Délka vrtáku – jsou dlouhé, střední a krátké
6. Třída přesnosti – normální a vysoká
7. Průměr – záleží na velikosti čtverce, který chcete nakonec získat
8. Délka pracovní části je dalším důležitým parametrem, který je zodpovědný za schopnost vrtat odpovídající otvory s různými stupni hloubky.
9. Provedení – frézy na čtvercové otvory jsou dodávány s rámem a adaptérem nebo bez něj

Hranaté vrtáky domácí výroby jsou vyráběny v souladu s normami GOST 886-77, GOST 4010-77 a GOST 10902-77. Velmi oblíbené jsou však vrtáky zahraniční výroby, které jsou vyráběny v souladu s příslušnými normami. Označení je uvedeno na zadní části frézy, kde jsou uvedeny informace jako průměr, materiál výroby a název společnosti.

Výběr frézy pro vrtání čtvercových otvorů

Jaké potíže mohou nastat při výběru vrtáku pro čtvercový otvor? Zdálo by se, že nenastanou žádné potíže. Stačí přijít do obchodu a sdělit prodejci velikost a tvar otvoru, který nakonec chcete získat. Při nákupu dlabací frézy budete muset věnovat pozornost následujícím technickým parametrům:

1. Výrobce – dotyčná zařízení vyrábí všechny moderní společnosti, nejen domácí, ale i zahraniční. Ceny za takové vrtačky se liší podle toho, kdo je výrobce. Vysoké náklady na produkt ne vždy vypovídají o jeho kvalitě, takže je třeba vybírat podle toho, jak často plánujete nástavec používat. Pokud často, je lepší dát přednost produktům od výrobce Rapid. Čínské nástavce jsou levnější, takže nejsou určeny pro dlouhodobé používání.
2. Délka vrtáku závisí na tom, jak hluboký musí být otvor nakonec. Nejběžnější typy fréz jsou v délce od 160 do 225 mm.
3. Velikost čtvercového otvoru závisí na daném úkolu. Trysky mají odpovídající parametry v závislosti na velikosti trnu. Je důležité pochopit, že se jedná o jeden z hlavních parametrů. Dláto nástavce má vždy menší průměr než je velikost trnu
4. Typ stopky – je důležité věnovat pozornost tomuto parametru, protože nebude možné upevnit vrták s kuželovou stopkou ve sklíčidle vrtáku
5. Účel – v závislosti na tom, jaký materiál se plánuje zpracovat – ocel nebo dřevo. Pro ocelové přířezy se používají výrobky z vysoce legované a rychlořezné oceli a pro dřevo se vyrábí nástavce z uhlíkové oceli.

Na základě výše uvedených parametrů byste měli vybrat vrtáky pro čtvercové otvory. Nejprve se rozhodněte o velikosti otvoru, který potřebujete, a také o jeho šířce.

Je to legrace! Pro vrtání čtvercových otvorů do kovových obrobků se doporučuje používat specializované zařízení. Otvor v dřevěné části můžete udělat vrtačkou, ale musíte použít držák.

Jak vyvrtat čtvercový otvor vrtačkou nebo návod na výrobu držáku

Vrtáky se čtvercovými otvory se liší od běžných vrtáků. Navíc rozdíl spočívá nejen v designu, ale také ve vlastnostech použití fréz. Pokud potřebujete vytvořit čtvercový otvor v dřevěném nebo kovovém obrobku, budete muset použít speciální dlabací frézu. Je určen pro práci ve spojení se speciálními nástroji – vrtačkami. K provedení tohoto úkolu můžete také použít běžnou vrtačku.

Před vrtáním čtvercových otvorů vrtačkou budete muset vyrobit speciální zařízení – držák, pomocí kterého je trn upevněn k nástroji. Pokud jste si museli koupit vrták pro čtvercové otvory typu zobrazeného na fotografii níže, není možné s ním vyvrtat otvor pomocí vrtačky bez speciálních zařízení.

To je způsobeno tím, že trn musí dosedat přímo na samotné sklíčidlo. Stopka vrtáku má podlouhlý design, takže nebude možné zajistit efektivní vyvrtání otvoru, pokud trn nebude upevněn v vrtané ploše. Chcete-li vyvrtat čtvercový otvor vrtačkou, musíte si sami vyrobit držák vrtáku. Vzhled domácího držáku je zobrazen na fotografii níže.

Toto zařízení umožňuje vyvrtat čtvercový otvor pomocí běžné vrtačky nebo příklepové vrtačky s tříčelisťovým kleštinovým sklíčidlem. Chcete-li si držák vyrobit sami, budete muset použít improvizované prostředky, konkrétně:

• Kovové trubky, jejichž vnitřní průměry závisí na velikosti použitého nástroje a trysky
• Ocelové plechy o tloušťce nejméně 4 mm
• Šrouby, matice a rukojeť z vrtačky nebo brusky

Princip výroby držáku vrtáků pro vrtání čtvercových otvorů je následující:

1. Zpočátku je vyroben držák pro trysku. Pomocí dvou trubek různých průměrů je musíte spojit, čímž získáte část, jak je znázorněno na fotografii níže.
2. Trubka s menším průměrem by měla být rozříznuta na polovinu a získáme ocelovou svorku.
3. Na trubce menšího průměru je na jedné straně přivařena matice, která bude sloužit k utažení rukojeti.
4. Šroub přivaříme k rukojeti a výsledné upevnění, nejprve našroubujeme matici na závit
5. Výsledkem je hotový držák pro uchycení čtyřhranného vrtáku. Poté přistoupíme k výrobě držáku pro vrtačku. Pro tento účel je připravena ocelová svorka podobného provedení, pouze o větším průměru.
6. Vzniklé svorky spojíme dohromady, k čemuž budeme potřebovat dva ocelové pláty. Svorky svaříme s těmito ocelovými deskami a získáme tak hotový držák pro vrtačku se čtyřhranným vrtákem
7. Do desek je nutné nejprve udělat drážky, po kterých se bude trn pohybovat. Při vrtání čtvercového otvoru je trn posunut v závislosti na hloubce vrtáku
8. Nakonec zbývá jen výsledný díl nalakovat a vyzkoušet v akci.

Podrobný popis procesu výroby přípravku pro čtvercové frézy je uveden ve video materiálu.

Toto zařízení eliminuje potřebu speciálních vrtáků a umožňuje vyvrtat čtvercový otvor požadované velikosti. Nevýhodou tohoto zařízení je, že montážní svorka pro trn se musí měnit v závislosti na použitém průměru vrtáku.

Jak vyvrtat čtvercový otvor bez speciálního vrtáku

Pro vyvrtání čtvercového otvoru do materiálu není vůbec nutné používat speciální vrták. Než se objevily speciální nástavce, řemeslníci používali jednoduchou osvědčenou metodu. Tato metoda zahrnuje použití běžných vrtáků na kov nebo dřevo (v závislosti na materiálu, který je třeba zpracovat). Pokud je potřeba vyvrtat čtvercový otvor, ale neexistuje žádný speciální vrták, lze proces provést následujícím způsobem:

1. Nejprve je třeba označit budoucí čtverec na povrchu materiálu.
2. Poté označte body v rozích značek pomocí důlčíku, podél kterého jsou vyvrtány kulaté otvory.
3. Po vyvrtání průchozích otvorů po obvodu značení je nutné pomocí vrtáku takového průměru vyjmout vnitřní část vrtáním
4. Teď už zbývá jen pracovat se souborem a zarovnat rohy výsledného čtverce.

Tento postup není vůbec náročný, ale zabere hodně času. Je to však vynikající alternativa ke čtvercovým vrtákům, které také vyžadují použití pilníku k vyrovnání rohů. Tento způsob získávání čtvercových otvorů je velmi oblíbený a používá se dodnes. Pokud potřebujete rychle vytvořit čtvercový otvor v obrobku, musíte nejprve vyvrtat kulatý otvor a poté pomocí pilníku naostřit hrany a získat požadovaný tvar.

Je to legrace! Výhodou této metody je, že s ní lze získat čtvercové otvory různých velikostí. Pro vrtání čtvercových otvorů různých velikostí speciálními vrtáky budete muset mít k dispozici nástavce příslušných parametrů.

Vrtáky pro domácnost pro vrtání čtvercových otvorů

Chcete-li vrtat čtvercové otvory v domácnosti, můžete si zakoupit speciální vrtačku s horním rámem. Vrtačky s takovými rámy se nazývají domácí, protože jsou určeny přímo pro vrtání otvorů vrtačkou nebo příklepovou vrtačkou, tedy domácím elektrickým nářadím.

Rám je trn, který eliminuje chaotický pohyb vrtáku. Vrtačka je spojena se sklíčidlem pomocí kardanového převodu, který eliminuje nárůst zatížení sklíčidla nástroje. Velikost rámu udává hloubku výsledného otvoru, takže čím větší je vnitřní otvor trnu, tím větší bude čtvercový tvar. Rám je spojen s tělem vrtačky nebo příklepové vrtačky pomocí speciální ocelové svorky.

Je to legrace! Pro výrobu předmětných fréz je použita ocel třídy U8, která je kalená na tvrdost 52-56 HRC. Pro práci s vysoce pevnými materiály se používá legovaná ocel X12, která prochází tepelným zpracováním a je kalená na 56-60 HRC.

Na závěr stojí za zmínku, že pokud je potřeba získat čtvercový otvor v obrobku, lze to provést bez použití speciálních fréz. Pravidelné cvičení a pilník pomohou s tímto problémem. Pokud se však jedná o nutnost častého vrtání čtvercových otvorů ve velkém množství, pak zde pomůže pouze speciální nástavec upevněný ve sklíčidle nástroje.