Как вырезать прямоугольное отверстие в металле?

Отверстия квадратные и продолговатые под крепёж

Как вырезать прямоугольное отверстие в металле?

Одним из основных видов механической обработки различных материалов резанием, применяемых в современной технике, является сверление. Оно осуществляется при помощи специального инструмента, называемого сверлом, которому сообщается вращательное движение (в некоторых случаях вращается заготовка). С помощью сверления можно получать отверстия различной глубины и диаметра.

В большинстве случаев отверстия, получаемые методом сверления, имеют цилиндрическую форму. Однако применение специального инструмента и особых методик обработки позволяет придавать им эллипсовидную, квадратную, криволинейную, продолговатую, треугольную и другую форму.

В условиях современного машиностроительного и какого либо другого производства часто возникает необходимость в получении в различных материалах отверстий, имеющих весьма сложную форму. Для этого часто применяется метод, заключающийся в использовании лазерного луча, функционирующего в режиме управляемого термического раскалывания.

На сегодняшний день именно лазерная обработка является одним из наиболее передовых методов формирования и обработки квадратных, продолговатых и иных отверстий в самых различных материалах. Подобная технология позволяет получать качественную обработку, что создаёт условия для её более масштабного применения.

Применение лазерного оборудования с числовым программным управлением, позволяют не только изготавливать или обрабатывать отверстия самых различных форм и конфигураций, но и получать полностью готовые изделия.

Электроэрозионный метод обработки

В технике под электрической эрозией понимается разрушение поверхности изделия или заготовки, которое происходит под воздействием электрических разрядов.

Этот способ обработки чаще всего используется для того, чтобы в определенных пределах осуществлять изменение размеров и формы отверстий, предварительно проделанных в металлических изделиях и заготовках. Разработчики машиностроительных изделий, которые они проектируют, нередко сталкиваются с необходимостью изготовления отверстий которые могут быть отличными от цилиндрических. Это могут быть квадратные, продолговатые, прямоугольные, криволинейные и прочие отверстия.

Особенно непросто реализовать их обработку тогда, когда сам материал обладает такими характеристиками, как повышенная твердость или высокая вязкость. Именно в этих случаях обычно и используется электроэрозионная обработка.

Как показывает практика, она наиболее эффективна для обработки изделий сложной конфигурации, изготовленных из твердых материалов. Дело в том, что использование для тех же целей распространенных механических способов часто оборачивается повышенным износом режущего инструмента.

Конусные сверла для сверления листового металла

В тонком листовом металле достаточно часто приходится проделывать различные отверстия цилиндрической формы. Так, к примеру, происходит тогда, когда требуется произвести электромонтажные работы в стальных коробах, причем сделать это нередко бывает не так уж и просто.

Сверление отверстий в тонком листовом металле с помощью обычных спиральных сверл — дело непростое, поскольку инструмент начинает, что называется, «подхватывать». Это может привести (и нередко приводит) к его поломкам, а также к тому, что отверстия получаются неправильной, искривленной формы. Конусные сверла и сверла ступенчатые с этой задачей справляются намного лучше.

Дело в том, что благодаря их специфической форме слой обрабатываемого материала срезается равномерно, без так называемых «подхватываний» и рывков. Поэтому просверливаемые отверстия имеют идеально цилиндрическую форму.

В зависимости от того, какие именно геометрические характеристики имеет режущий инструмент, применение сверл с конической режущей кромкой позволяет получить результирующие диаметры различной величины. Если условия сверления особенно сложны, то опытные мастера применяют не конусные, а ступенчатые сверла. Этот режущий инструмент позволяет обеспечить очень точные размеры результирующих отверстий.

Читайте также  Чем мыть плиту из нержавеющей стали?

Пробивка отверстий

Одной из наиболее распространенных технологий листовой штамповки металлов является пробивка. К примеру, при таком высокоточном производстве, как приборостроение, очень значительное количество деталей изготавливается именно с использованием этого метода. Для пробивки квадратных и продолговатых отверстий используется специальная оснастка, изготавливаемая из высокопрочных материалов, устойчивая к длительным и постоянным механическим нагрузкам и не требующая частого и тщательного обслуживания.

Пробивка отверстий может производиться как на сложном механизированном оборудовании, так и на простых ручных прессах. Ее процедура заключается в том, что между пуансоном и матрицей помещается заготовка, в которой необходимо пробить отверстие.

Источник: http://gk-drawing.ru/tables/hole-oblong-square.php

Любительские технологии обработки металла и пластмассы

Как вырезать прямоугольное отверстие в металле?
Простые технологии обработки пластмассы и металла при изготовлении корпусов радиоаппаратуры. УНЧ, часть 6.

Приближается к завершению постройка моего УНЧ. Посвятил целый божий день корпусным работам и теперь всё готово к окончательной сборке – самому приятному этапу постройки любой самоделки. https://oldoctober.com/

В этой статье я расскажу о нескольких простых приёмах по разметке, сверлению, вырезанию отверстий произвольной формы и другой доработке деталей из пластмассы и металла.

Другие статьи о постройке самодельного УНЧ.

Как рассчитать и намотать силовой низкочастотный трансформатор для блока питания УНЧ? FAQ.

Самодельный усилитель и колонки для компьютера из доступных деталей. УНЧ, часть 1.

Техническое задание и сборочный чертёж для самодельного усилителя. УНЧ, часть 2.

Блок питания для усилителя низкой частоты из доступных деталей. УНЧ, часть 3.

Блок электронной регулировки громкости, стереобазы и тембра. УНЧ, часть 4.

Блок оконечных усилителей низкой частоты. УНЧ, часть 5.

Простые технологии обработки пластмассы и металла. УНЧ, часть 6.

Финальная сборка, наладка и испытание. УНЧ, часть 7.

Пластмассовые заготовки для изготовления корпуса можно купить на радиорынке, в магазине по продаже стройматериалов и сантехники или просто воспользоваться какой-нибудь подходящей по размеру пластиковой коробкой.

В «Дополнительных материалах» есть ссылка на справочник с размерами и изображениями готовых корпусов, продающихся на радиорынках.

Вернуться наверх к меню.

Несколько слов о материале корпуса, если он не из металла

Меня тут некоторые товарищи высмеивают в связи с выбранными заготовками для изготовления корпуса, поэтому я остановлюсь чуть подробнее на причинах этого выбора.

В качестве корпуса для УНЧ и АС я использовал полипропиленовые канализационные трубы. Материал этих труб выгодно отличается от полистирола, из которого изготавливается большинство готовых корпусов. https://oldoctober.com/

Несколько важных отличий полипропилена от полистирола.

  • Корпус из полипропилена не деформируется при длительном воздействии температуры до +70ºС и выдерживает в течении 5 минут температуру 95ºС. Полистирол при таких температурах, либо быстро становится хрупким, либо начинает менять форму.
  • Полипропилен не боится воздействия агрессивных жидкостей, таких как ацетон, бензин и пр. А случайное попадание нескольких капель подобных жидкостей сразу повреждает поверхность полистиролового корпуса.
  • Прочность изделий из полипропилена на порядок выше, чем из полистирола, хотя последний, почему-то, часто называют ударопрочным.
  • Есть ещё одно важное отличие этих материалов. Полипропилен не так быстро, как полистирол усыхает, то есть меньше газует. А полистирол через 5-10 лет эксплуатации становится хрупким. Это особенно заметно по всевозможным защёлкам, которые начинают ломаться даже намного раньше этого срока. Что касается полипропилена, то изделия, изготовленные из него, рассчитаны на 50 лет эксплуатации в самых жёстких условиях.
Читайте также  В чем разница Красного и желтого золота?

Наверное, можно изготовить корпус и из аналогичных ПВХ (ПолиВинилХлорид) труб, но я подозреваю, что ПВХ не столь стабильный и безопасный материал, как полипропилен. Слишком много опасных для здоровья химикатов используется при его производстве. Один Хлор чего стоит.

Вернуться наверх к меню.

Разметка и обработка деталей из пластмассы и металла

Если Вы подготовили чертёж не на бумаге, то нужный его фрагмент можно просто распечатать на принтере и использовать как шаблон. Если принтер сильно искажает размеры, то нужно ввести поправку при выводе на печать.

Могут возникнуть вопросы в связи с тем, что на цилиндрических поверхностях, разметка по плоскому чертежу может дать существенные погрешности. Да, это так. Поэтому, при вычерчивании проекций цилиндрических поверхностей, нужно вводить поправку.

Для тех, кто не желает долго возиться с пересчётом хорды в длину дуги, предлагаю воспользоваться простыми интерактивными калькуляторами, расположенным на этом сайте www.fxyz.ru.

Пластмассовые детали можно разметить при помощи шила.

Металлические детали можно разметить при помощи кернера (остро оточенного стального бойка).

Сверлить отверстия тоже лучше прямо через бумагу чертежа.

Когда сверловка производится сквозь чертёж, почти невозможно совершить ошибку и перепутать диаметры отверстий.

Вернуться наверх к меню.

Как укоротить канализационную заглушку?

Вот таким способом можно укоратить заглушку, если требуется использовать её в качестве одной из стенок корпуса, а её стыковочная часть мешает другим деталям конструкции.

Прижимаем ножовочное полотно к столу через прокладки необходимой толщины и отпиливаем всё лишнее, двигая заглушку вдоль полотна.

Вернуться наверх к меню.

Описание простого способа выпиливания отверстий произвольной формы в изделиях из пластмассы.

Есть старый, испытанный способ проделывания прямоугольных отверстий в пластмассе, путём рассверливания контура по периметру будущего отверстия. Но, этот способ требует разметки и сверления большого количества отверстий. Причём сверлить такие отверстия удобнее на сверлильном станке, который есть не у каждого. Сверление же ручным инструментом может привести к браку. Так, некоторые пластмассы, например, плексиглас можно легко повредить при сверлении даже на сверлильном станке, если неправильно заточить сверло или если во время сверления заготовка неплотно закреплена.

Другой способ предполагает использование лобзика. Но, при выпиливании по пластику, полотно лобзика быстро нагревается и начинает вплавляться в пластмассу. Можно, конечно, наладить водяное охлаждение, но это усложняет работу, да и создаёт много лишней грязи.

Я же Вам предлагаю технологию, которая лишена всех описанных выше недостатков.

Основой технологии являются обыкновенная суровая хлопчатобумажная нить. Она и исполняет роль «режущего» инструмента. Только, этот инструмент не режет, а плавит пластмассу. Стружка, как таковая не образуется, хотя незначительное количество оплавленного материала может отделиться от заготовки.

Если выполнить разметку по пластмассе чертилкой, то во время прорезки окна нитью, линии разметки можно не разглядеть. Чтобы разметку было хорошо видно, её лучше обвести фломастером или маркером, которым наносят надписи на DVD диски. Если высокая точность не требуется, то разметку можно сразу сделать маркером. Удалить разметку, сделанную маркером, можно клочком бязи (х/б ткани), смоченной в спирте.

Чтобы начать проплавление контура, придётся просверлить одно единственное отверстие для нити.

Пластмассовую заготовку следует надёжно закрепить в тисках или прикрутить струбцинами к верстаку.

При выпиливании отверстий в хлипких пластмассовых деталях, вместо тисков, можно использовать помощника.

Когда заготовка надёжно закреплена, нужно просунуть нить в отверстие и начать выпиливание по разметке. Конечно, при выпиливании, желательно оставить припуск на окончательную обработку.

Выпиливание нитью требует некоторой сноровки и внимательности. Во время выпиливания нужно всё время поддерживать стабильное натяжение нити и ни в коем случае не прерывать процесс до его окончания. Если всё же требуется прервать процесс, например, для поворота заготовки, то нужно, не прекращая движения, снизить прижим нити к пластмассе. В противном случае, нить может вплавиться в пластмассу и порваться.

Читайте также  Из за чего чернеет серебро?

Не стоит опасаться применения этой технологии. Попробовав один раз, Вам больше никогда не захочется возвращаться к дрели или лобзику.

Кроме этого, одной катушки ниток хватит на всю жизнь Вам и вашему сыну.

Вырезанное отверстие можно обработать напильником по имеющейся разметке.

Для более чистой обработки, можно воспользоваться шабером. В качестве шабера подойдёт любой остро отточенный, а затем отполированный инструмент. Хороший шабер можно изготовить из негодного трёхгранного напильника. Если нет возможности заправить напильник, то можно воспользоваться даже скальпелем.

Вернуться наверх к меню.

Вырезание отверстий большого диаметра в листовом материале

Просверлить отверстие большого размера в тонком листовом материале можно при помощи сверла со специальной заточкой – цапфенбор. Метод не плох, но свёрла большого диаметра недёшевы. Кроме этого, радиолюбитель редко располагает патроном для свёрл больше, чем на 9-12мм, а тем более, конусным шпинделем. А чтобы проточить хвостовик сверла, требуется токарный станок. В тоже время, многие элементы оформления УНЧ требуют сверления отверстий размером 15-20мм

Казалось бы, можно воспользоваться инструментом белеринка. Но, готовые балеринки, либо имеют слишком большое расстояние между резцом и валом (поз.1), либо не годятся для вырезания отверстий в листовых материалах (поз.2).

Когда-то, для проделывания отверстий под ламповые панели, я изготовил вот такую балеринку. Она состоит всего из трёх деталей, причём двумя из них могут служить хвостовики от поломанных свёрл.

  1. Угольник – Сталь
  2. Резец – обломок сверла Ø2,7мм
  3. Вал – Сталь Ø5мм

В угольнике просверлено насколько отверстий для установки резца. Расстояния между этими отверстиями и центром ведущего вала определяют диаметр вырезаемых дырок. Вместо угольника столь сложной формы можно применить П-образный швеллер небольшого размера или любой другой подходящий по размеру металлический брусок.

Для надёжной фиксации угольника, в вале просверлены неглубокие отверстия, в которые попадают крепёжные винты. Если в качестве вала используется сверло или обломок сверла, то вместо этих отверстий на хвостовике сверла можно проточить лыску на наждачном круге.

И резец, и вал крепятся у угольнику винтами М3.

На картинке сильно увеличенная режущая часть резца. В качестве резца использован обломок сверла, заточенный, как обычный резец. В некоторых пределах диаметр прорезаемых отверстий можно регулировать шириной режущей кромки.

А на этой картинке запечатлён процесс вырезания отверстия в канализационной полипропиленовой трубе.

Описанной здесь балеринкой я вырезал отверстия в алюминиевых сплавах толщиной до 2мм. Для смазки использовал кашицу, изготовленную из хозяйственного мыла и воды.

Бонусом, при вырезании отверстий этой балеринкой, являются большие шайбы М5 правильной формы.

Вернуться наверх к меню.

Сверление отверстий в алюминии и меди

Как не крути, а без металлических деталей при постройке усилителя не обойтись. Как минимум, придётся сверлить отверстия в заготовке радиатора охлаждения микросхем.

Медь и сплавы алюминия являются довольно вязкими материалами, поэтому, при их обработке, нужно обязательно использовать смазку.

В качестве смазки очень удобно использовать густую кашицу из воды и хозяйственного мыла.

После того, как все отверстия просверлены, заготовку нужно просто промыть водой.

Вернуться наверх к меню.

Дополнительные материалы к статье

Чертежи корпусов с размерами серий «Z» и «KM» (5,6МБ).

25 Январь, 2011 (21:36) в Сделай сам, Технологии

Источник: https://oldoctober.com/ru/sawn_plastic/