テーパ 1:20
モールステーパのシャンクをもつドリルは、主軸に差し込んで手で一度たたけば定位置に収まります。キーもナットもいりません:摩擦だけで円すいが自分で保持します。半角は 1.43°、鋼と鋼の摩擦角はおよそ 6° なので、シャンクを抜くにはドリフトで打ち出すしかありません。
テーパは直径の差を円すいの長さで割った比で、単位のない数です。1:20 とは、長さ 20 mm ごとに直径が 1 mm 変わるということ。モールステーパは 1:20 に近いものの、等しくはありません:MT5 の 1:19.002 から MT1 の 1:20.047 まで。十九世紀にインチ寸法に合わせて決められたもので、MT5 のシャンクはメートル系 1:20 のスリーブには収まりません。
| 記号 | C——テーパ、1:n と書く · α——円すい角 · α/2——母線のこう配角 |
| 定義 | C = (D − d) / L = 2 tg(α/2) |
| 標準系列 | GOST 8593:1:3 · 1:5 · 1:7 · 1:8 · 1:10 · 1:12 · 1:15 · 1:20 · 1:30 · 1:50 · 1:100 · 1:200 · 1:500 · 7:24 |
| 自己保持 | α/2 が摩擦角 ρ ≈ 5–6° より小さければ円すいは自分で保持する:1:20 は保持し、7:24(α/2 = 8.3°)はしない |
| 検査 | ゲージで当たりを見る:当たりは長さの 3/4 以上 · サインバー · 二つの直径 |
| 代表的な値 | テーパピン 1:50 · 軸端 1:10 · コック 1:7 · モールス ≈ 1:20 · SK アーバ 7:24 |
01 · 定義
長さ二十ミリで直径一ミリ
テーパは三つの寸法を結びつけます:大径 D、小径 d、そしてその間の長さ L。そのうち二つとテーパを決めれば、三つ目は計算で求まります。だから円すいの図面にはテーパと寸法を二つ記入し、三つは記入しません。角度はここでは二次的です:1:20 や 1:50 のような緩い円すいでは三度に満たず、測るのも不便です。
結合が保持されるのは、円すいどうしが一致するときだけです。テーパの差 ΔC は、長さ L で半径方向のすき間 L·ΔC/2 を生みます。それが塗料の層の厚さ、約 3–5 µm を超えると、円すいは一方の端の細い帯でしか触れません。そんなシャンクは振れ、空回りし、主軸の穴を傷めます。
どのシャンクがメートル系のスリーブに収まるか
行は七つのモールステーパ。帯は、シャンクを正確な 1:20 のスリーブに入れたときの小端での半径方向のすき間。縦線は塗料の層 5 µm:それより右では、円すいは一方の端でしか触れません。ボタンは精度等級ごとの許容すき間。
五つの円すい、一つのスリーブ、塗料の当たり
メインの操作は「点検開始」ボタン。スリーブの穴にプルシアンブルーを塗り、部品を差し込んで四分の一回転させ、抜き取ります。部品についた青い帯が、円すいの触れたところを示します:ぴったり合えば全長にわたり、誤差があれば一方の端だけです。続いてマイクロメータが既知の距離で二つの直径を測り、テーパを計算します。最後に円すいが自分で保持するかを確かめます:緩い円すいはドリフトで打ち出すまで外れず、急な 7:24 はドローバーがなければ抜け落ちます。シーンの下で部品——ドリルの MT3 シャンク、テーパピン 1:50、SK40 アーバ 7:24、コックのプラグ 1:7、軸端 1:10——と、スリーブのテーパ誤差を選びます。スライダーで点検を前後に送れます。
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02 · 換算
暗算:1:n なら、長さ 100 mm ごとに直径は 100/n mm 変わります。1:20 なら 5 mm、1:50 なら 2 mm。半角(度)≈ 28.65/n。
テーパ 7:24 は約分せず、そのまま書きます:フライス盤がそう定めたもので、図面に 1:3.43 とは書きません。管用ねじも円すいです:1:16。
| C | α | α/2 | ここで |
| {k} | {v} | {h} | {n} |
03 · 桁の並び
04 · 測定器
05 · 表記の規則
シリーズ · 製図と CAD
各シートに添える机上のヒント06 · 隣り合う単位
07 · 歴史の部
テーパは一度当てただけでは測れません:二つの直径の差を、その間の距離で割ったものだからです。マイクロメータの誤差 2 µm は、長さ 50 mm でテーパの誤差 8·10⁻⁵ になります——1:20 では 0.16 %。だから精密な円すいは、計算ではなくゲージとの比較で検査します。
当たり検査も測定の一つで、ただ定性的なだけです。厚さ 3–5 µm の塗料の層がすきまゲージの役をします:すき間がそれより大きいところには当たりが出ません。全長にわたる当たりは、部品とゲージのテーパが、円すいの長さの上で層の厚さの精度まで一致していることを意味します。長さ 81 mm の MT3 なら、テーパの差は 10⁻⁴ 未満です。
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