Квадратное отверстие в детали: как его получить и почему иногда математика помогает

Проводя ремонт или работая на производстве, мы сталкиваемся, что нужно получить отверстие. А для этого используем сверло и в большинстве случаем, отверстие получается именно круглое. Но, что делать, если поставлена задача в получении квадратного отверстия и разве такое можно сделать. Оказывается можно. Конечно, можно просверлить круглое и обточить до нужной фигуры. Но если заказ большой, то на изготовление потребуется довольно много времени. В действительности все намного проще, квадратные отверстия можно получить - сверлом!.

Причем тут математика скажите вы? Одним из разделов математики является геометрия. Так вот, еще в XV веке итальянский ученый и изобретатель Леонардо да Винчи работал с необычной фигурой, а именно со скругленным треугольником, который представляет собой обычный равносторонний треугольник, но его стороны не прямые, как мы привыкли видеть, а выпуклые, дугообразные. В своих работах Давинчи показал, положительные стороны этой фигуры. А уже в XVIII веке Леонард Эйлер продемонстрировал вращение этого скругленного треугольника при использовании эксцентриситета. Математик представил первые расчеты, показывающие моменты вращения скругленного треугольника. А первым человеком, который смог определить точку вращения и рассчитать траекторию вращения углов треугольника стал немецкий изобретатель и математик Франц Рёло. При проведенных расчетах, на изображении получалась фигура напоминающая квадрат. Произошло это в самом начале ХХ века.

Сразу после проведенных расчетов, в математике появился термин плавающего треугольника названного в честь Рёло. Инженер Генри Уaттc смог реализовать задумки плавающего треугольника в изобретении фрезы, способной по плавающей траектории вырезать условные треугольные отверстия. Уаттс получил патент на свое изобретение в 1917 году. Интересной особенностью этого патента стало, то, что в документах была допущена небольшая ошибка и изобретенная фреза, зарегистрирована там как сверло. Поэтому фреза Уaттca, осталась сверлом Уаттca.

Про произведенным ранее расчетам сверло Уaттca совершает вращение не по центру, как обычное сверло, а со смещением, описывая окружность. Понятно, что сверло в своей проекции рисует круг, но при движении с эксцентриситетом получается не круг, а настоящий квадрат. Данное изобретение используется уже более 100 лет и плотно поселилось во многие мастерские и токарные цеха. Понятно, что для сверления квадратных отверстий требуется специальное устройство и переходники, устанавливающиеся на станки. Это конечно недостаток, но все же это большой шаг вперед. 

В наше время существует множество методов получения квадратных отверстий в заготовках. Все потому, что появляются более эффективные технологии обработки и инструменты. Так детали могут быть вырезаны мощным лазером. Но для этого требуются промышленные станки с ЧПУ. 

В некоторых случаях может использоваться метод наваривания в получившееся круглое отверстие специальных вставок создающих квадратное сечение отверстию.

В условиях производства применяются специальные прессы для штамповки деталей или пробойники.