Conicidade 1:20
Uma broca com haste cone Morse é introduzida na árvore e assentada com uma pancada da mão. Nem chaveta nem porca: o cone segura sozinho, por atrito. O seu semiângulo é de 1,43°, e o ângulo de atrito aço sobre aço ronda os 6°, por isso a haste só se tira com uma cunha extratora.
A conicidade é a razão entre a diferença dos diâmetros e o comprimento do cone, um número sem unidade. 1:20 significa que em cada 20 mm de comprimento o diâmetro varia 1 mm. Os cones Morse estão próximos de 1:20, mas não são iguais: de 1:19,002 no CM5 a 1:20,047 no CM1. Foram dimensionados em polegadas no século XIX, e uma haste CM5 não assenta num casquilho métrico 1:20.
| Notação | C — conicidade, escreve-se 1:n · α — ângulo do cone · α/2 — semiângulo da geratriz |
| Definição | C = (D − d) / L = 2 tg(α/2) |
| Série normal | 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 |
| Autobloqueio | o cone segura sozinho se α/2 for menor que o ângulo de atrito ρ ≈ 5–6°: 1:20 segura, 7:24 (α/2 = 8,3°) não |
| Verificação | com azul e calibre: marca em pelo menos 3/4 do comprimento · régua de senos · dois diâmetros |
| Valores típicos | cavilha cónica 1:50 · ponta de veio 1:10 · torneira de macho 1:7 · Morse ≈ 1:20 · porta-ferramentas SK 7:24 |
01 · Definição
Um milímetro de diâmetro por cada vinte de comprimento
A conicidade liga três cotas: o diâmetro maior D, o menor d e o comprimento L entre eles. Dadas duas delas e a conicidade, a terceira obtém-se por cálculo; por isso, no desenho de um cone cotam-se a conicidade e duas cotas, não três. O ângulo é aqui secundário: em cones pouco inclinados como 1:20 e 1:50 é inferior a três graus e incómodo de medir.
A ligação só segura se os cones coincidirem. Uma diferença de conicidade ΔC dá no comprimento L uma folga radial de L·ΔC/2. Quando é maior do que a espessura da camada de azul, cerca de 3–5 µm, os cones só se tocam numa faixa estreita junto a uma das pontas. Uma haste assim tem batimento, roda no alojamento e estraga o cone da árvore.
Que haste assenta num casquilho métrico
As linhas são os sete cones Morse. A barra é a folga radial na ponta menor se a haste for metida num casquilho exatamente 1:20. A linha vertical é a camada de azul de 5 µm: à direita dela, os cones só se tocam numa ponta. Os botões são a folga admissível conforme a classe de precisão.
Cinco cones, um casquilho, uma marca de azul
A ação principal é o botão «Iniciar a verificação». Unta-se o furo do casquilho com azul da Prússia, introduz-se a peça, roda-se um quarto de volta e tira-se. A faixa azul na peça mostra onde os cones se tocaram: com coincidência exata percorre todo o comprimento, com erro fica só numa ponta. Depois o micrómetro mede dois diâmetros a uma distância conhecida e calcula a conicidade. No fim verifica-se se o cone segura sozinho: um pouco inclinado fica no lugar até ser tirado com a cunha, um 7:24 acentuado cai sem tirante. Por baixo da cena escolhem-se a peça — haste de broca CM3, cavilha cónica 1:50, porta-ferramentas SK40 7:24, macho de torneira 1:7 ou ponta de veio 1:10 — e o erro de conicidade do casquilho. O cursor rebobina a verificação.
—
02 · Conversão
Conta rápida: com 1:n o diâmetro varia 100/n mm em cada 100 mm de comprimento. Para 1:20 são 5 mm, para 1:50 — 2 mm. O semiângulo em graus ≈ 28,65/n.
A conicidade 7:24 não se reduz à unidade: foi assim que as fresadoras a fixaram, e 1:3,43 não se escreve nos desenhos. A rosca de tubo também é cónica: 1:16.
| C | α | α/2 | onde |
| {k} | {v} | {h} | {n} |
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04 · Instrumentos de medição
05 · Regras de escrita
Série · Desenho e CAD
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07 · Secção histórica
A conicidade não se mede com um só toque: é a diferença de dois diâmetros dividida pela distância entre eles. Um erro do micrómetro de 2 µm num comprimento de 50 mm dá um erro de conicidade de 8·10⁻⁵ — para 1:20 isso é 0,16 %. Por isso os cones de precisão verificam-se por comparação com um calibre, e não por cálculo.
A verificação com azul também é uma medição, só que qualitativa. A camada de azul de 3–5 µm funciona como apalpa-folgas: onde a folga é maior, não há marca. Uma marca em todo o comprimento significa que as conicidades da peça e do calibre coincidem, a menos da espessura da camada, ao longo do cone. Para um CM3 de 81 mm de comprimento, isso é uma diferença de conicidade inferior a 10⁻⁴.
Catálogo de grandezas
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