Конусность 1:20
Сверло с хвостовиком Морзе вставляют в шпиндель и одним ударом руки сажают на место. Ни шпонки, ни гайки: конус держит сам, за счёт трения. Половина угла у него 1,43°, а угол трения стали по стали около 6°, поэтому выбить хвостовик можно только клином.
Конусность — отношение разности диаметров к длине конуса, число без единицы. 1:20 значит, что на каждых 20 mm длины диаметр меняется на 1 mm. Конусы Морзе близки к 1:20, но не равны ему: от 1:19,002 у КМ5 до 1:20,047 у КМ1. Их подбирали под дюймовые размеры в XIX веке, и в метрическую втулку 1:20 хвостовик КМ5 не сядет.
| Обозначение | C — конусность, записывают 1:n · α — угол конуса · α/2 — угол уклона образующей |
| Определение | C = (D − d) / L = 2 tg(α/2) |
| Нормальный ряд | ГОСТ 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 |
| Самоторможение | конус держит сам, если α/2 меньше угла трения ρ ≈ 5–6°: 1:20 держит, 7:24 (α/2 = 8,3°) — нет |
| Проверка | на краску калибром: отпечаток не меньше 3/4 длины · синусная линейка · два диаметра |
| Типичные значения | конический штифт 1:50 · конец вала 1:10 · пробковый кран 1:7 · Морзе ≈ 1:20 · оправка SK 7:24 |
01 · Определение
Миллиметр диаметра на двадцать длины
Конусность связывает три размера: большой диаметр D, малый d и длину L между ними. Задав два из них и конусность, третий получают расчётом, поэтому на чертеже конуса проставляют конусность и два размера, а не три. Угол здесь вторичен: для пологих конусов 1:20 и 1:50 он меньше трёх градусов, и мерить его неудобно.
Соединение держится, только если конусы совпадают. Разница конусностей ΔC даёт на длине L радиальный зазор L·ΔC/2. Когда он больше толщины слоя краски, около 3–5 µm, конусы касаются только узким пояском у одного края. Такой хвостовик бьёт, проворачивается и портит гнездо шпинделя.
Какой хвостовик сядет в метрическую втулку
Строки — семь конусов Морзе. Полоса — радиальный зазор у малого конца, если хвостовик вставить во втулку точно 1:20. Вертикальная черта — слой краски 5 µm: правее неё конусы касаются только у одного края. Кнопки — допустимый зазор по классу точности.
Пять конусов, одна втулка, отпечаток краски
Главное действие — кнопка «Начать проверку». Отверстие втулки натирают берлинской лазурью, деталь вставляют, проворачивают на четверть оборота и вынимают. Синий поясок на детали показывает, где конусы касались: при точном совпадении он идёт по всей длине, при ошибке — только у одного края. Потом микрометр меряет два диаметра на известном расстоянии и считает конусность. В конце проверяют, держит ли конус сам: пологий сидит, пока его не выбьют клином, крутой 7:24 выпадает без тяги. Под сценой выбирают деталь — хвостовик сверла КМ3, конический штифт 1:50, оправку SK40 7:24, пробку крана 1:7 или конец вала 1:10 — и ошибку конусности втулки. Ползунок перематывает проверку.
—
02 · Пересчёт
Быстрый счёт: при 1:n диаметр на каждых 100 mm длины меняется на 100/n mm. Для 1:20 — 5 mm, для 1:50 — 2 mm. Половина угла в градусах ≈ 28,65/n.
Конусность 7:24 записывают не через единицу: так её задали фрезерные станки, и 1:3,43 на чертежах не пишут. Трубная резьба тоже коническая: 1:16.
| C | α | α/2 | где |
| {k} | {v} | {h} | {n} |
03 · Порядки величин
04 · Приборы измерения
05 · Правила записи
Серия · Черчение и CAD
подсказки на стол к каждому листу06 · Соседние единицы
07 · Исторический раздел
Конусность нельзя измерить одним касанием: это разность двух диаметров, делённая на расстояние между ними. Ошибка микрометра 2 µm на длине 50 mm даёт ошибку конусности 8·10⁻⁵ — для 1:20 это 0,16 %. Поэтому точные конусы проверяют сравнением с калибром, а не расчётом.
Проверка на краску — тоже измерение, только качественное. Слой лазури 3–5 µm выступает щупом: где зазор больше, отпечатка нет. Отпечаток по всей длине значит, что конусности детали и калибра совпадают с точностью до толщины слоя на длине конуса. Для КМ3 длиной 81 mm это расхождение конусности меньше 10⁻⁴.
Каталог величин
весь указатель →Семь основных единиц СИ
Капля кислоты меняет цвет сока, соль красит пламя, вода замерзает от стука. Под ними — все листы Simetrium по дисциплинам и по алфавиту.
Открыть указатель →