מחשבון עומק שקוע | כלי חינמי לקידוח מדויק

מהו מחשבון עומק שקיעה חרוטית?

מחשבון עומק שקיעה חרוטית מחשב עד איזה עומק יש לקדוח שקע בצורת חרוט, כך שבורג בעל ראש שטוח יישב בקו ישר עם פני השטח. הוא מקבל שני נתונים: קוטר השקע החרוטי וזווית המקדח, ומחזיר את העומק. קידוח שקיעה חרוטית יוצר שקע בצורת משפך, התואם לתחתית המשופעת של בורג בעל ראש שטוח, כך שראש הבורג לא יבלוט מעל פני השטח ולא ישקע עמוק מדי מתחתיהם.

כיצד מחושב עומק השקיעה החרוטית

לשקע חרוטי יש צורת חרוט שקצהו נדחף לתוך החומר. הקוטר הוא רוחב הפתח בפני השטח. הזווית היא הזווית המלאה בקודקוד החרוט, הנמדדת בין שני הצדדים המשופעים. זוויות מקדחים נפוצות הן 82°, 90° ו־100°.

מכיוון שהשקע הוא חרוט, העומק שלו נובע מטריגונומטריה של משולש ישר־זווית. חותכים את החרוט לשניים לאורך המרכז, וכל מחצית היא משולש ישר־זווית: הרדיוס, שהוא מחצית הקוטר, הוא צלע אחת; העומק הוא צלע אחרת; ומחצית זווית השקיעה החרוטית נמצאת בין צלע העומק לבין הצלע המשופעת של החרוט.

$\text{עומק} = \frac{\text{קוטר} / 2}{\tan(\text{זווית} / 2)}$

בזווית קבועה, קוטר גדול יותר יוצר חרוט עמוק יותר. בקוטר קבוע, זווית גדולה יותר הופכת את החרוט לשטוח יותר, ולכן העומק נעשה קטן יותר.

דוגמה פתורה

עבור שקע חרוטי בקוטר 10 mm, שנקדח במקדח בעל זווית של 90°:

• רדיוס = 10 ÷ 2 = 5 mm
• מחצית הזווית = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• עומק = 5 ÷ 1 = 5.00 mm

אותו קוטר של 10 mm נותן עומק שונה בזוויות נפוצות אחרות:

• 82°: בערך 5.75 mm
• 90°: 5.00 mm
• 100°: בערך 4.20 mm

עבור אותו קוטר, זווית גדולה יותר תמיד יוצרת שקע חרוטי רדוד יותר.

כיצד להשתמש במחשבון זה

1. מדדו את קוטר ראש הבורג באמצעות קליבר או סרגל, ולאחר מכן הוסיפו בערך 0.5 mm למרווח. הזינו את המספר הזה כקוטר השקע החרוטי.
2. בדקו את הזווית המוטבעת על המקדח לשקיעה חרוטית. אם היא אינה מסומנת, מדדו את זווית ראש הבורג באמצעות מד־זווית, או הניחו שהיא 82° עבור ברגים בסדרת אינץ' ו־90° עבור ברגים מטריים.
3. הזינו את הקוטר ואת הזווית. התוצאה היא העומק מפני השטח ועד לקודקוד החרוט.
4. השתמשו במספר הזה לכיוון מעצור עומק, לליפוף סרט סביב המקדח בסימון המתאים או לכיוון מעצור במקדחת עמוד.

הקוטר חייב להיות גדול מאפס. הזווית חייבת להיות גדולה מ־0° וקטנה מ־180°. בדיוק ב־180° אין חרוט כלל, אלא רק משטח שטוח.

זוויות שקיעה חרוטית נפוצות

זווית המקדח צריכה להתאים לזווית ראש הבורג. זוויות שאינן תואמות משאירות מרווח סביב הראש, והבורג לא יישב בקו ישר עם פני השטח גם כאשר העומק מדויק לחלוטין.

שקיעה חרוטית לעומת קידוח מדרגה גלילי

קידוח שקיעה חרוטית יוצר חרוט עבור ראש בורג שטוח ומשופע. קידוח מדרגה גלילי יוצר גליל בעל תחתית שטוחה עבור בורג שראשו בעל צדדים ישרים, כגון בורג בעל ראש גלילי עם שקע משושה. הנוסחה שלעיל חלה רק על שקיעה חרוטית. עומק הקדח הגלילי נקבע לפי גובה ראש הבורג בתוספת מרווח קטן, ולא לפי הקשר הטריגונומטרי הזה.

הערות מעשיות

קידוח במציאות כמעט לעולם אינו תואם בדיוק את הגאומטריה. כמה גורמים משנים את התוצאה בפועל:

• התאוששות אלסטית של החומר. עץ רך נדחס מעט מתחת לראש הבורג ועלול לחזור לצורתו לאחר מכן, כך שהבורג יבלוט מעט. תוספת עומק של כמה עשיריות המילימטר בדרך כלל מספיקה לכך.
• שחיקת המקדח. מקדח קהה יוצר חרוט מעט רחב יותר או מחוספס יותר ממקדח חד.
• חומרים מצופים או שכבתיים. חלקי מתכת צבועים או מצופים זקוקים לעומק נוסף, כדי שהבורג עדיין יישב בקו ישר עם פני השטח לאחר הוספת הציפוי.
• זוויות קיצוניות. מתחת לכ־30° העומק גדל מאוד עבור אותו קוטר: שקע חרוטי בקוטר 10 mm ובזווית 20° דורש עומק של כמעט 28.4 mm. מעל לכ־140° החרוט רדוד כל כך, שהוא כמעט אינו מעמיק את ראש הבורג כלל.

מסיבה זו, חרטים ונגרים בדרך כלל בודקים את כיוון העומק על פיסת חומר עודפת לפני קידוח החלק הסופי.

שאלות נפוצות

מהו שקע חרוטי?

שקע חרוטי הוא שקע בצורת חרוט שנחתך בפני שטח, כך שבורג בעל ראש שטוח יישב בקו ישר עם פני השטח או מתחת להם. בלעדיו, התחתית השטוחה של ראש הבורג מונחת על החומר במקום לשקוע לתוכו.

מהי הנוסחה לעומק שקיעה חרוטית?

העומק שווה למחצית הקוטר חלקי הטנגנס של מחצית הזווית: עומק = (קוטר ÷ 2) ÷ tan(זווית ÷ 2). יש להזין את הקוטר והזווית ביחידות שהמחשבון מצפה להן, מילימטרים ומעלות.

באיזו זווית עליי להשתמש?

התאימו את זווית המקדח לזווית ראש הבורג. הן צריכות להיות זהות כדי שהבורג יישב בקו ישר עם פני השטח. 82° היא הזווית הכוללת התקנית לברגים שקועים בסדרת אינץ' בצפון אמריקה, 90° היא התקנית לברגים מטריים בעלי ראש שקוע, ו־100° משמשת במחברי תעופה וחלל רבים.

באיזה קוטר שקע חרוטי עליי להשתמש עבור בורג נתון?

מדדו את קוטר ראש הבורג והוסיפו מרווח של בערך 0.5–1 mm. שקע חרוטי הדוק מדי גורם לראש הבורג להיתקע לפני שהוא מתיישב; שקע רופף מדי משאיר מרווח נראה לעין סביב הבורג.

האם המחשבון הזה פועל עם אינצ'ים?

הקלטים במחשבון הם במילימטרים, אך הנוסחה הבסיסית פועלת עם כל יחידה עקבית. אפשר להמיר תחילה אינצ'ים למילימטרים (להכפיל ב־25.4), לחשב ולהמיר את התשובה בחזרה, או להחיל את אותה נוסחה ישירות באמצעות אינצ'ים עבור הקוטר, ואז לקבל את העומק באינצ'ים. לדוגמה, שקע חרוטי בקוטר 0.375 אינץ' ובזווית 82° נותן עומק של בערך 0.216 אינץ' (5.49 mm)

מדוע הבורג שלי עדיין בולט, אף שהעומק תואם את החישוב?

הסיבה הנפוצה ביותר היא חוסר התאמה בין זווית המקדח לזווית ראש הבורג. סיבות אחרות כוללות התאוששות אלסטית של החומר בעץ רך ושונות טבעית במידות ראשי הברגים בין יצרנים. בדקו את הכיוון על חומר עודף והתאימו מעט את העומק אם הבורג עדיין בולט.