КАЛЬКУЛЯТОР КОНУСНОСТІ

Конус - геометричне тіло, яке виходить шляхом обертання прямої лінії (утворюючої конуса), розташованої під кутом до осі обертання.
Конусність виміряти не можна. Вимірюють кут, який відповідає конкретній конусності. Наприклад, кут конусності 1 : 10 дорівнюватиме 5° 43' 29.3" (5 градусам 43 хвилин 29.3 секунд). 1 кут містить 60 хвилин, а 1 хвилина містить 60 секунд. На виробництві кути вимірюють інструментом, який називається кутомір.
За допомогою калькулятора на даній сторінці ви зможете розрахувати будь-яку конусність. Часто це буває потрібно, коли на кресленні бракує розмірів, а креслення над векторному форматі. Також, наприклад, необхідна буває ідентифікація конусності на існуючому виробі (штифт, інструмент та інших.). Нормальні конусності представлені в ГОСТ 8593-81.
Інструментальні конусності представлені в ГОСТ 25557-2006. Серед інструментальних конусів виділяються конуси Морзе. У російських стандартах позначаються КМ0-КМ7 (КМ7 не рекомендовано до застосування). У німецьких стандартах МК0-МК7. У англійських стандартах МТ0-МТ7.

Малюнок 1 - Конусність Малюнок 2 - Позначення конусності на кресленні

Значок конуса обов'язково має бути спрямований у бік зменшення діаметра.

Конус 1:500 та 1:200 застосовують для виготовлення кріпильних деталей для нероз'ємних з'єднань, що піддаються вібраціям та ударному змінному навантаженню, конічних оправок.
Конус 1:100 застосовують для виготовлення кріпильних деталей для нероз'ємних з'єднань, що піддаються вібраціям та спокійному змінному навантаженню, клинових шпонок, конічних оправок.
Конус 1:50 застосовують для виготовлення конічних штифтів, настановних шпильок, насадних рукояток, хвостовики калібрів-пробок, розгортки під конічні штифти.
Конус 1:30 застосовують для виготовлення конусів шийок шпинделів.
Конус 1:20 застосовують виготовлення метричних конусів в шпинделях верстатів, оправок.
Конус 1:16 застосовують для виготовлення конічних різьбових з'єднань метричних та дюймових.
Конус 1:15 застосовують виготовлення конічних з'єднань деталей при осьових навантаженнях, з'єднань поршнів зі штоками.
Конус 1:12 застосовують для виготовлення конічних закріплювальних втовк кулько- та роликопідшипників.
Конус 1:10 застосовують для виготовлення конічних з'єднань деталей при навантаженнях, перпендикулярних і паралельних осі, кінців валів електричних та інших машин, регульованих втулок шпинделів підшипників, вали зубчастих передач, регульовані втулки підшипників, сполучні муфти.
Конус 1:7 застосовують для кранів в арматуробудуванні.
Конус 1:5 та 1:3 застосовують для виготовлення легкороз'ємних конічних сполук при навантаженнях, перпендикулярних до осі, конічних фрикційних муфт, конічні цапфи.
Конус 1:1.5 застосовують для виготовлення важких трубних гвинтових з'єднань з конічним ущільненням.
Конус 30° застосовують виготовлення фрикційних муфт приводів, затискних цанг, головок шинних болтів.
Конус 60 ° застосовують для виготовлення центрових отворів та центрів верстатів.
Конус 75° застосовують виготовлення внутрішніх конусів натискних гайок в з'єднаннях труб високого тиску, зовнішніх центрів інструментів діаметром до 10 мм.
Конус 90 ° застосовують для виготовлення кінців оброблюваних валів і валиків, конусів вентилів і клапанів, центрових отворів для важких робіт, потайні головки гвинтів, потайних головок заклепок діаметром 1 - 10 мм.
Конус 100 ° застосовують для виготовлення гвинтів по дереву.
Конус 120 ° застосовують для виготовлення потайних головок заклепок діаметром 2 - 5 мм, внутрішніх фаскок різьбових отворів, конусів під набивання сальників, дросельних клапанів.

ГОСТ 25827-93 Хвостовики інструментів з конусом 7:24. Розміри

Основне призначення інструментального конуса 7:24 – верстати з ЧПУ, оснащені вузлом для автоматичної зміни інструменту. Даний тип конуса позбавлений недоліків властивих конусу Морзе, який фіксується самозаклинюванням, що є складністю для автоматичної установки в шпиндель верстата. Крім того, конус 7:24 має більшу площу осьового упору, що впливає на точність установки, можливістю заміни штревелів, призначених для затягування і фіксації в шпинделі спеціальним механізмом. Розмірність конусної частини позначається цифрою від 10 до 80 після найменування стандарту, яких існує кілька.

• ISO. Міжнародний стандарт ISO 7388 створений на основі німецького DIN. Приклад позначення: ISO30.
• DV, SK. Німецькі стандарти DIN 2080, аналог вітчизняного ГОСТу 25827-93 виконання 1, і DIN 69871 аналогічний до ГОСТу 25827-93 виконання 2. Приклади позначення: SK50, DV40.
• BT. Японський стандарт MAS 43BT.Внаслідок поширення верстатів та обладнання виготовленого в Азії, вітчизняні виробники оснастки та пристосувань також виробляють оснастку та пристосування типорозмірів за цим стандартом.

Національні стандарти інших країн, наприклад американські ANSI B5.18 з позначенням конуса як NMTB і NST, ANSI B5.50, що позначається літерами CAT, CV, або французький NFE 62540, не отримали у нас широкого поширення.

Вітчизняне верстатобудування випускає верстати та обладнання з інструментальним конусом німецького стандарту DIN (SK – Steil Kegel, «крутий конус») аналогічного ГОСТу 25827-93, в якому також відображено типорозмір «25827-93 виконання 3» сумісний зі верстатами виготовленими до 1994 яких затискач здійснюється не цангою захоплюючої штревель за головну частину, а валом, що обертається з різьбленням виконує як затискач з зупинкою після досягнення необхідного зусилля, так і розтискання інструменту.

Конус Морзе та метричний конус

Конус Морзе - одне з найбільш застосовуваних кріплень інструменту. Був запропонований Стівеном А. Морзе приблизно 1864 року.

Конус Морзе поділяється на вісім розмірів, від КМ0

до
КМ7
(англ. MT0-MT7, нім. MK0-MK7). Конусність від 1:19,002 до 1:20,047 (кут конуса від 2°51'26" до 3°00'52", ухил конуса від 1°25'43" до 1°30'26") залежно від типорозміру.

Метричний конус

З розвитком верстатобудування знадобилося розширити діапазон розмірів конусів Морзе як і більшу, і у меншу боку. При цьому для нових типорозмірів конуса вибрали конусність рівно 1:20 (кут конуса 2°51’51″, ухил конуса 1°25’56″) і назвали їх метричними конусами

(англ. Metric Taper).Типорозмір метричних конусів вказується за найбільшим діаметром конуса в міліметрах. ГОСТ 25557-2006 також визначає зменшені метричні конуси № 4 і № 6 (англ. ME4, ME6) і великі метричні конуси № 80, 100, 120, 160, 200 (англ. ME80 - ME200).

Конструктивних відмінностей між конусом Морзе та метричним немає.

Розміри зовнішнього та внутрішнього конуса (за ГОСТ 25557-2006), мм

Укорочені конуси Морзе

Для багатьох застосувань довжина конуса Морзе виявилася надмірною. Тому було винайдено дев'ять типорозмірів укорочених конусів Морзе, отриманих видаленням більш товстої частини конуса Морзе. Цифра позначення короткого конуса — діаметр нової товстої частини конуса в мм. Російський стандарт на укорочені конуси ГОСТ 9953-82 «Конуси інструментів укорочені. Основні розміри.».

Конус Морзе – це один із найпоширеніших засобів для закріплення інструменту на верстаті. Свою назву цей інструмент отримав на честь знаменитого інженера Стівена Морзе, який жив у XIX столітті. Сьогодні для правильного вибору розмірів цього виробу застосовують дрібні числа. Існує кілька стандартизованих значень, що відрізняються кутами нахилу та розмірами.

Область застосування конусу Морзе – це машинобудування. З його допомогою можна швидко та дуже точно закріпити різальний інструмент. Для цього конус Морзе кріпиться в верстаті в спеціальному отворі або патроні, а в нього в свою чергу вставляється свердло.Такий спосіб кріплення гарантує найбільш точне центрування та подальшу обробку. Також з його допомогою можна подавати до оброблюваної деталі або різального інструменту мастильно-охолоджувальну рідину.

Типорозміри конусів стандартів DIN 2080 та ГОСТ 25827-93 виконання 1

Вигляду відсутності паска з канавкою призначеного для захоплення маніпулятором інструментального магазину та відсутності можливості встановлення штревеля для автоматичного затискання, можливе застосування на верстатах з ручною зміною інструменту та фіксуванням довгим шомполом (штревелем) через внутрішній отвір шпинделя.

Габарити та елементи конуса Морзе

Відмінною рисою конуса Морзе від іншого є розміри. Існують кілька їх видів і відповідно до ГОСТу кожен має певний номер та абревіатуру. Щоб виміряти його, необхідно скористатися калібруванням, а краще спеціальною таблицею, яка дозволить розрахувати розміри до мікрона. Залежно від верстата, на якому проводитиметься обробка деталі, слід вибирати наприклад різець, свердло, а потім вид винаходу Стівена Морзе.

З розвитком машинобудівної галузі виникла потреба у розширенні модельного ряду конусів Морзе. Для цього було розроблено метричний конус, який не мав особливих конструктивних відмінностей від свого попередника. Його конусність дорівнювала 1:20, у своїй кут 2°51’51″, а ухил 1°25’56″. Метричні конуси дозволили створити великий вибір інструменту для різних верстатів та операцій. Класифікуються вони на дві категорії: великі та малі.Великі позначаються, наприклад, № 120, 200, і цифри відповідають найбільшому діаметру метричного конуса.

Інструментальний конус є конічним хвостовиком якого-небудь ріжучого інструменту і конічний отвір у шпинделі або бабці такого ж діаметра. Його функція полягає у швидкій зміні ріжучого інструменту та збереженні високої точності при центруванні та закріпленні.

Застосовується в основному в верстатах з ЧПУ, тому що усуває низку недоліків звичайного конуса Морзе.

• заклинювання хвостовиків у шпинделі набагато менше;
• менші розміри;
• покращений упор по осі;
• простота закріплення;
• автоматична зміна різального інструменту.

У наші дні конуси Морзе виготовляють у відповідність до міжнародних стандартів ISO та DIN. У Росії її система стандартизації поєднує в один клас як просто конуси Морзе, так і метричні та інструментальні. Інформацію про них можна отримати у ГОСТ 25557-82. Ситуація з єдиним ДСТУ склалася через те, що конуси Морзе з часів СРСР користуються в нашій державі великою популярністю, а паралельно з цим з'явилося багато нових.

Конуси Морзе розподілено за 8 категоріями. За кордоном це МТ0, МТ1, МТ2, МТ3, МТ4, МТ5, МТ6, МТ7. У Німеччині така сама нумерація, але буквене позначення МК. У нашій країні та на пострадянському просторі КМ0, КМ1, КМ2, КМ3, КМ4, КМ5, КМ6 та №80.

Як показав час, деякі конуси Морзе закордонного виробництва незручні в експлуатації через велику довжину. На цей випадок було розроблено ряд укорочених виробів, що має 9 розмірів.

Найкращі різновиди конусів на сьогоднішній день

У наші дні особливою популярністю завдяки своїй якості користуються інструментальні конуси Морзе компаній HSK, Capto та Kennametal. Хороша стійкість до змін температури та відповідність жорстким вимогам у станкобудуванні дозволило конусам Морзе цих брендів стати лідерами ринку.

HSK – це порожні інструменти з конусністю 1:10. Позначаються буквою латинського алфавіту та цифрою, що позначає більший діаметр фланця. Головною особливістю таких виробів є швидка заміна інструменту, що дуже важливо у верстатах з ЧПУ.

Інструментальні конуси Capto відповідають міжнародному стандарту ISO та є висококласною продукцією. Продукція дорога через складність виготовлення, але висока точність дозволить мінімізувати шлюб на виробництві під час використання на верстатах цих інструментів. Особливість конструкції не дозволяє їм провернутися під час роботи верстата, відбувається самозаклинювання. Жорсткість з'єднання продукції компанії Capto – це основна їхня перевага перед іншими конкурентами

Продукція Kennametal менш поширена, але так само добре справляється зі своїм призначенням.

Продукція компаній B&S, Jacobs та Jarno поширені в основному в США, тому що не мають підтвердження міжнародних стандартів та створюються відповідно для американського ринку, де мають великий попит.

Bridgerport Machines розробила модель R8 для цангових затискачів на своєму обладнанні. Але потім винахід було доопрацьовано та випущено на міжнародний ринок. Ефективність цього кошти викликала свого часу фурор і почали з'являтися різні аналоги. На сьогоднішній день компанія випускає лише один вид виконання такого механізму.

Інструментальний конус 7:24 широко застосовується у верстатах з ЧПУ, де зміна інструменту відбувається автоматично. Будучи інструментальним, він має низку переваг перед звичайним і тому такий популярний у станкобудуванні. Існує безліч його різновидів. У багатьох країнах розроблено власні стандарти щодо нього і тому між собою моделі 7:24 від різних виробників не замінюють одна одну.

Конус 1:50 також широко застосовується в машинобудівній галузі, якщо потрібно додатково скріпити два вироби з різьбовим з'єднанням. Для цього у моделі 1:50 є спеціальний штифти, які необхідно вставити в вироби, що обробляються, попередньо просвердливши в тих отвори у відповідних місцях.

Типорозміри конусів стандарту MAS 403 BT

Конусні хвостовики японського стандарту JIS B6339, що не мають вітчизняних аналогів. Застосовуються переважно на верстатах та устаткуванні виробленому в азіатському регіоні.

Основні відомості про хвостовики та їх позначення

Існує кілька видів виконання інструментального конуса. Він може містити різьблення, лапку або обходитися без них.

У його торці може бути нарізане різьблення, яке роблять для закріплення інструменту на шпинделі з використанням штревеля. Це спеціальний шток, що запобігає випаданню інструменту. Також з його допомогою виріб можна витягти, якщо його випадково заклинить у шпинделі.

Якщо хвостовик виготовлений з лапкою, вона утримує інструмент у шпинделі за рахунок того, що закріплена в спеціальному пазу.Лапка має два призначення, з її допомогою легше дістати виріб зі шпинделя, а також створюється жорстка фіксація і не буде прокручування.

Також можна зустріти виконання з кількома канавками та отворами. Вони мають різну глибину та розміри. Їх завдання – підводити до ріжучого інструменту мастильно-охолоджувальну рідину.

Хвостовики інструменту бувають різної конструкції та позначаються буквеним кодом. Нижче наведено їх розшифрування:

• BI - внутрішній, є паз;
• ВЕ - зовнішній, є лапка;
• AI - внутрішній, є отвір по осі;
• АЕ - зовнішній, є отвір по осі з різьбленням;
• BIK – внутрішній, є паз та отвір для подачі;
• СТОЛІТТЯ – зовнішній, є лапка та отвір для подачі СОЖ;
• AIK – внутрішній, містить отвори по осі та для подачі СОЖ;
• АЕК – зовнішній, містить отвір по осі з різьбленням та отвір для подачі СОЖ.

Зовнішній та внутрішній відповідають своїм назвам. Залежно від використовуваного інструменту, слід вибирати зовнішнє або внутрішнє виконання.

Укорочені конуси Морзе

У деяких ситуаціях розміри конуса Морзе занадто великі і в такому випадку слід користуватися укороченими варіантами.

Подані нижче назви означають, що конус був укорочений:

• B7 - до 14 мм;
• B10 - до 18 мм;
• B12 - до 22 мм;
• B16 - до 24 мм;
• B18 - до 32 мм;
• B22 - до 45 мм;
• B24 - до 55 мм;
• B32 - до 57 мм;
• B45 - до 71 мм;

Цифра в назві інформує розмір діаметра нової частини конуса. Детальні дані можна взяти із відповідного ГОСТу.

МІЖДЕРЖАВНА РАДА З СТАНДАРТИЗАЦІЇ. МЕТРОЛОГІЇ ТА СЕРТИФІКАЦІЇ Мінськ

1 Розроблено Держстандартом Росії

ВНЕСЕН Технічним секретаріатом Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації,

3. Стандарт відповідає міжнародному стандарту ISO 297-88 у частині розмірів хвостовиків інструментів з конусом 7:24 та повністю відповідає ISO 7388-1-83.

Типорозміри конусів, що визначаються ГОСТом 25827-93 виконання 3

Типорозмір, що не має зарубіжних аналогів, призначений для верстатів вироблених до 01.01.1994 року, в тому числі оснащених автоматичним затиском і інструментальним магазином з маніпулятором.