Общие сведения о конусах

1. Общие сведения о конусах

Элементы конуса. На рис. 143 показана деталь, средняя часть которой — конус. На этом рисунке D — больший диаметр конуса; d — меньший диаметр конуса; I — длина конуса; L — длина детали, часть которой есть конус; АВ — образующая конуса; 2а — угол конуса; а — угол уклона конуса (равен половине угла конуса).

Элементы конуса

На чертежах деталей с коническими поверхностями указывается иногда конусность этих поверхностей, а иногда уклон конуса.

Конусностью называется отношение разности   диаметров двух поперечных сечений конуса к расстоянию между ними. Конусность обозначается буквой К- Если диаметр одного сечения конуса есть D, другого — d и расстояние между этими сечениями есть /, то конусность этого конуса может быть определена по формуле

К = D-d/l                               (4)

Пример  1. Дан конус, у которого больший диаметр равен 25 мм, меньший 23 мм, а длина его равна 100 мм. Определить конусность. По формуле (4) находим

K=D-d/l=25-23/100=2/100=1/50

Уклоном конуса называется половина конусности. Например, уклон конуса, размеры которого указаны в примере 1, равен

1/50/2=1/100

Конусность и уклон конуса выражаются обычно простой дробью, записываемой   так: 1 : 20;  1 : 50   и т. д.   В некоторых   случаях конусность и  уклон  конуса  указывают на чертежах десятичной дробью, например: 0,05; 0,02 "и т. д.

Если даны два конуса с конусностью у первого 0,05, а у второго 1 : 20, то очевидно, что конусность их одинакова. В самом деле,

0,05=5/100=1/20

Связь между размерами конуса. На чертеже конуса не всегда бывают проставлены все размеры, необходимые для обработки конуса выбранным способом. Поэтому токарь должен хорошо знать, какая существует связь между размерами конусов, и по данным размерам находить другие, не указанные на чертеже.

Это можно делать, пользуясь табл. 37.

Формулы для определения размеров конуса не указынных на чертеже

Пользование табл. 37 поясним на примерах.

Пример  1. Дан конус, у которого d = 60 мм, I = 900 мм и К = 1 : 30. Определить больший диаметр этого конуса. По строке 2-й табл. 37 имеем

D = Kl + d = 1/30х600 + 60 = 30 + 60 = 90 мм.

Пример 2. Дан конус, у которого D = 50 мм, / = 200 мм и а = 3° 30'. Определить меньший диаметр этого конуса. По строке 3-й табл. 37 имеем

d = D -21 tg a = 50 — 2 х 200 tg 3° 30'.

По таблице тангенсов  находим tg 3° 30' = 0,061. Поэтому d = 50 — 2 • 200 • 0,061 =50 — 24,4 = 25,6 мм.

Пример 3. Определить угол а уклона конуса, если на чертеже указаны его размеры: D = 80 мм; d —60 мм,

 I — 120 мм.

По строке 5-и табл. 37 имеем

tga=D-d=80-60/2х120=1/12=0,083 По таблице тангенсов находим (приблизительно) a = 4° 45'.

Пример 4. Дан конус, у которого D = 90 мм,  / = 900 мм, К=1/30

Определить угол  наклона этого конуса. По строке 6-й табл. 37 имеем

tga=К/2=1/30/2=1/60=0,017

По таблице тангенсов находим (приблизительно) a = 1°.

Стандартные конусы, применяемые в машиностроении. В маши­ностроении приняты инструментальные конусы, называемые конусами Морзе и метрическими. Конические хвостовики многих ре­жущих инструментов (сверл, зенкеров, разверток и т. д.) имеют эти конусы. Конические отверстия в шпинделях станков — также конусы Морзе или метрические. В инструментальном деле и в общем машиностроении приняты, кроме того, конусы с конусностью 1 : 30 и 1 : 50.

Инструментальные конусы стандартизованы двух типов — с лапкой (рис.  144, а) и без лапки (рис.  144, б).

Инструментальные конусы с лапкой и без лапки

С лапкой бывают конусы Морзе семи размеров, обозначаемые № 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6, и метрические, обозначаемые № 80, 100, 120, 140 (рекомендуется по возможности не применять), 160 и 200. Конусы без лапки Морзе и метрические бывают тех же номеров, как и ко­нусы с лапкой. Кроме того, стандартизованы метрические конусы без лапки — № 4 и 6.

Наименьший конус Морзе № 0, а наибольший — № 6. Первые конусы Морзе изготовлялись в дюймовой системе, поэтому размеры их при переводе на метрические меры выражаются дробными числами. Так, например, у конуса Морзе № 2 с лапкой D = 17,980 мм, d = 14,059 мм и / = 78,5 мм. Углы уклона у всех номеров конусов Морзе различны, но колеблются в довольно узких пределах, от 1° 25' 43" у конуса № 1 до 1° 30' 26" у конуса № 5. Неодинакова также и их конусность, которая колеблется в пределах 0,04988 у конуса № 1 до 0,05263 у конуса № 5. Самый маленький метрический конус имеет № 4, самый большой — № 200. Номер метрического конуса соответствует количеству миллиметров, содержащихся в большем диаметре данного конуса. Например, у метрического конуса № 80 больший диаметр равен 80 мм. Углы уклона метрических конусов всех размеров и конусность их постоянны, а именно: а — 1°25'56", К = 1 : 20 = 0,05.

Конусность 1 : 30 имеют отверстия в насадных развертках и зенкерах. Коническая форма отверстий в этих инструментах необходима для лучшего центрирования и прочности посадки их на оправках. Такую же конусность имеют и рабочие концы оправок для разверток и зенкеров'. Угол уклона при конусности 1 : 30 составляет 0° 55'.

Конусность 1 : 50 имеют установочные штифты, применяемые в случае, когда необходимо, чтобы две детали машины, скрепленные болтами, не могли перемещаться одна относительно другой (например, фартук суппорта и его продольные салазки). Установочные штифты входят в отверстия, просверленные и развернутые одновременно в обеих деталях, после их сборки. Конусность таких штифтов принята равной 1:50, что соответствует углу уклона а=0°34'.