Как просверлить квадратное отверстие?

Можно ли просверлить квадратное отверстие? На первый взгляд это невозможно, ведь квадрат — это не фигура вращения. Но как говорится — есть нюансы.

Архитекторам и математикам давно известен треугольник, являющийся областью пересечения трех одинаковых кругов, с центрами на вершинах правильного треугольника и радиусами, равными его стороне.

Окна в форме такого треугольника есть например в церкви 13 века в Брюгге

Изображения такого треугольника есть в манускриптах, хранящихся в Институте Франции, в рукописях Леонардо да Винчи

треугольник Рело в рукописи да Винчи
Леонардо да Винчи, манускрипт A, фрагмент листа 15v Общественное достояние

и в работах математика Леонарда Эйлера. Но своё современное название этот треугольник получил по имени немецкого математика и механика Франца Рело ( Franz Reuleaux ), который изучал его свойства.

Треугольник Рело оказался очень интересной фигурой. Хотя на первый взгляд в это трудно поверить, он является фигурой вращения постоянной ширины. То есть его можно использовать как каток, для транспортировки (но не как колесо, так как у него нет фиксированной оси вращения)

тележка с катком в форме треугольника Рело
By Sterilgutassistentin — Own work, GPL, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6057138

Также треугольник Рело применялся в грейферный механизмах кинопроекторов, кулачковых механизмах часов и швейных машин.

Вращающийся треугольник Рело можно вписать в квадрат, это и послужило основой инструмента, для изготовления близких к квадрату отверстий. Хотя с точки зрения механической обработки это не сверло, а фреза, но тем не менее за таким инструментом закрепилось название сверло Рело.

Основная трудность разработки такого сверла — его ось при вращении не должна оставаться на месте, как это происходит в случае традиционных спиральных свёрл, а описывает в плоскости сечения кривую, состоящую из четырёх дуг эллипсов.

Впервые реализовать подобную конструкцию крепления инструмента удалось Гарри Уаттсу в 1917г, когда он запатентовал сразу и сверло и патрон для него.

Центр сверла Рело двигается по малому радиусу, против направления вращения сверла, поэтому сверло приводится через кардан, а не зажимается как обычное в патроне. У высверленного квадрата получаются несколько скругленные края.

Видео, демонстрирующее возможность работы сверла Рело
Видео работы реального станка со сверлом Рело

Оставьте комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.