Työkalukartio - työkalun kartiomainen varsi ( pora , upotus , jyrsin , kalvin , istukka , vastushitsauselektrodi ) ja sopivan kokoinen kartiomainen reikä (hylsy) karassa tai kärjessä, esimerkiksi sorvi. Suunniteltu nopeaan työkalun vaihtoon korkealla keskitystarkkuudella ja luotettavalla kiinnityksellä. On olemassa monia standardeja erilaisille kartioille, jotka vaihtelevat kartioltaan ja rakenteeltaan.
Morsekartio on yksi yleisimmin käytetyistä työkalunpitimistä. Stephen A. Morse ehdotti sitä noin vuonna 1864 [1] .
Morse-kartio on jaettu kahdeksaan kokoon, KM0 :sta KM7 :ään ( englanniksi Morse taper, MT0-MT7 , saksaksi Morsekegel, MK0-MK7 ) [2] [3] [4] . Suippo 1: 19.002 - 1:20.047 (kartiokulma 2°51'26" - 3°00'52", kapenee 1°25'43" - 1°30'26" koosta riippuen.
Morsen kartiostandardit: ISO 296, DIN 228, GOST 25557-2016 “Työkalukartiot. Päämitat. . Venäläisessä standardissa ei ole KM7 -kartiota , sen sijaan käytetään yhteensopimatonta metrikartiota nro 80. Tuuma- ja metristandardien mukaan valmistetut kartiot ovat vaihdettavissa kaikessa paitsi varren kierteessä.
Kartiovarresta on useita versioita: jalalla, kierteellä ja ilman niitä. Jalkainen työkalu kiinnitetään karaan jumiuttamalla tämä jalka, jota varten joidenkin karojen holkissa on vastaava ura. Jalka on suunniteltu helpottamaan kartion lyömistä ulos karasta ja estämään kääntyminen. Sisäkierteinen työkalu kiinnitetään karoihin tangolla (vedolla), joka on ruuvattu kartion päähän. Kierrekartio varmistaa, että työkalu ei putoa ja helpottaa juuttunut kartio irrottaa karasta. Kara valmistetaan yleensä jollakin kiinnitysvaihtoehdolla: jalalla, vetoaisalla tai kitkakiinnityksellä. Koska kartiokulma on pienempi kuin kitkakulma , myös varsi voidaan kiinnittää istuimeen vain kitkavoimien ansiosta ilman hihnapyöriä ja tassuja.
Jotkut kartiot on varustettu reikien ja urien järjestelmällä leikkausnesteen (jäähdytysnesteen) syöttämiseksi .
Työstökoneteollisuuden kehittyessä Morse-kartioiden kokovalikoimaa oli tarpeen laajentaa sekä ylös- että alaspäin. Samalla uusille kartiokokoille valittiin tasan 1:20 kartio (kartiokulma on 2°51'51", kartiokaltevuus on 1°25'56" ) ja metriseksi kartioksi nimettiin . Metristen kartioiden koko ilmaistaan kartion suurimmalla halkaisijalla millimetreinä. GOST 25557-2016 määrittelee myös supistetut metriset kartiot nro 4 ja nro 6 ( englanniksi ME4, ME6 ) ja suuret metriset kartiot nro 80, 100, 120, 160, 200 ( englanniksi ME80 - ME200 ).
Morse-kartion ja metrisen suippeen välillä ei ole rakenteellisia eroja.
| Kartion nimitys | kartiomainen | D | D1 _ | d | d1_ _ | d2 _ | d 3 max | d4max_ _ | d5 _ | l 1 max | l 2 max | l 3max | l 4 max | l 5 min | l 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Metrinen | Nro 4 | 1:20 | neljä | 4.1 | 2.9 | - | - | - | 2.5 | 3 | 23 | 25 | - | - | 25 | 21 |
| Nro 6 | 1:20 | 6 | 6.2 | 4.4 | - | - | - | neljä | 4.6 | 32 | 35 | - | - | 34 | 29 | |
| Morse [sn 1] | KM 0 | 1:19.212 | 9.045 | 9.2 | 6.4 | - | 6.1 | 6 | 6 | 6.7 | viisikymmentä | 53 | 56.3 | 59.5 | 52 | 49 |
| KM 1 | 1:20.047 | 12.065 | 12.2 | 9.4 | M6 | 9 | 8.7 | 9 | 9.7 | 53.5 | 57 | 62 | 65.5 | 56 | 52 | |
| KM 2 | 1:20.020 | 17,780 | kahdeksantoista | 14.6 | M10 | neljätoista | 13.5 | neljätoista | 14.9 | 64 | 69 | 75 | 80 | 67 | 62 | |
| KM 3 | 1:19,922 | 23.825 | 24.1 | 19.8 | M12 | 19.1 | 18.5 | 19 | 20.2 | 80.1 | 86 | 94 | 99 | 84 | 78 | |
| KM 4 | 1:19,254 | 31,267 | 31.6 | 25.9 | M16 | 25.2 | 25.2 | 24 | 26.5 | 102.5 | 109 | 117.5 | 124 | 107 | 98 | |
| KM 5 | 1:19.002 | 44,399 | 44.7 | 37.6 | M20 | 36.5 | 35.7 | 35.7 | 38.2 | 129,5 | 136 | 149,5 | 156 | 135 | 125 | |
| KM 6 | 1:19,180 | 63,348 | 63.8 | 53.9 | M24 | 52.4 | 51 | 51 | 54.6 | 182 | 190 | 210 | 218 | 188 | 177 | |
| KM 7 [SN 2] | 1:19,231 | 83,058 | - | 285,75 | 294.1 | |||||||||||
| Metrinen | Nro 80 | 1:20 | 80 | 80.4 | 70.2 | M30 | 69 | 67 | 67 | 71.5 | 196 | 204 | 220 | 228 | 202 | 186 |
| Nro 100 | 1:20 | 100 | 100,5 | 88.4 | M36 | 87 | 85 | 85 | 90 | 232 | 242 | 260 | 270 | 240 | 220 | |
| Nro 120 | 1:20 | 120 | 120.6 | 106.6 | M36 | 105 | 102 | 102 | 108.5 | 268 | 280 | 300 | 312 | 276 | 254 | |
| Nro 160 | 1:20 | 160 | 160,8 | 143 | M48 | 141 | 138 | 138 | 145,5 | 340 | 356 | 380 | 396 | 350 | 321 | |
| Nro 200 | 1:20 | 200 | 201 | 179.4 | M48 | 177 | 174 | 174 | 182,5 | 412 | 432 | 460 | 480 | 424 | 388 |
Monissa sovelluksissa Morse-kartion pituus osoittautui liian pitkäksi, joten keksittiin yhdeksän standardikokoa lyhennettyjä Morse-kartioita, jotka saatiin "poistamalla" noin puolet alkuperäisistä suippoista. Lyhennetyn kartion nimessä oleva numero on kartion uuden paksun osan pyöristetty halkaisija millimetreinä. Venäjän standardi lyhyille kartioille GOST 9953-82 “Lyhennetyt työkalukartiot. Päämitat. Suluissa ovat vanhan GOST 9953-67:n mukaiset nimitykset ( kartion a -kirjaimella , jossa on ohuempi osa, ja kirjaimella b - paksumpi).
Laajalti käytetty työkalukartio, pääasiassa CNC- koneisiin , joissa on automaattinen työkalunvaihto. Kehityksen tarkoituksena on poistaa Morse-kartion puutteet (kartion itsejumittuminen karassa, pieni aksiaalipysäyttimen alue, suuri pituus, vaikeus kiinnittää kartio automaattisesti karaan, koukkujen puute automaattista työkalun vaihtoa varten).
Tälle kartiolle on olemassa useita kansallisia ja kansainvälisiä standardeja, jotka eroavat perusmitta (tuuma tai metrinen), apuelementit (laipat, vetotangot, jäähdytysnestekanavat) ja nimitykset. Eri standardien mukaan valmistetut kartiot eivät aina ole keskenään vaihdettavissa.
Kartion koko ilmaistaan numerolla, kokoja on 10:stä 80:een 5:n välein. Esimerkiksi ISO10, NMTB40, BT50. Kaikissa standardeissa yhden vakiokoon kartioosan koko on sama. Kartiokulma 16°35'40". Kartiokokotaulukossa D tarkoittaa pohjan kokoa - kartiomaisen reiän (holkin) suurinta halkaisijaa, L tarkoittaa kartiomaisen reiän syvyyttä. Nämä arvot vastaavat suunnilleen myös DF -laipan halkaisija on suunnilleen sama kaikille saman vakiokokoisille rakennelajikkeille.
| Koko | D | L | Vetolanka | D.F. |
|---|---|---|---|---|
| kymmenen | 15.87 | 21.8 | ||
| viisitoista | 19.05 | 26.9 | ||
| 25 | 25.40 | 39.8 | ||
| kolmekymmentä | 31.75 | 49.2 | M12 | viisikymmentä |
| 35 | 38.10 | 57.2 | ||
| 40 | 44.45 | 65.6 | M16 | 63 |
| 45 | 57.15 | 84.8 | M20 | 80 |
| viisikymmentä | 69,85 | 103.7 | M24 | 97 |
| 55 | 88,90 | 132,0 | M24 | 130 |
| 60 | 107,95 | 163,7 | M30 | 156 |
| 65 | 133,35 | 200,0 | M36 | 195 |
| 70 | 165.10 | 247,5 | M36 | 230 |
| 75 | 203.20 | 305.8 | M40 | 280 |
| 80 | 254,00 | 390,8 | M40 | 350 |
ISO-standardit ja uusi venäläinen GOST määrittelevät useita mallivaihtoehtoja: yksi manuaalista työkalun vaihtoa varten ja kolme lajiketta automaattista työkalun vaihtoa varten, jotka on merkitty kirjaimilla A , U , J. Jokaisella mallilajilla on oma laippa ja nasta. Lisäksi standardit säätelevät kahta menetelmää jäähdytysnesteen syöttämiseksi työkaluun: keskeltä hihnapyörän kautta (merkitty kirjaimella D ) tai sivuttain laipan läpi (kirjain F ).
Vanha GOST 25827-93 määritteli kolme kartiomallia. Suoritus 1 oli samanlainen kuin ISO 297. Suoritus 2 oli samanlainen kuin ISO 7388 Variant A. Suorituksella 3 ei ollut analogeja. Standardi ei määritellyt hihnapyörien malleja, vain laipat ja varren kierteet.
Nykyään kartiot valmistetaan yleensä vaihdettavilla nastoilla, mikä parantaa eri standardien laitteiden yhteensopivuutta.
HSK -kartio ( saksan kielestä Hohlschaftkegel tai englanniksi Hollow Shaft Taper , ontto kartio) käytetään jyrsintäkeskuksissa ja erityisesti sorvausjyrsintäkeskuksissa . Näiden kartioiden standardit ISO 12164, DIN 69893, GOST R ISO 12164. Kartio 1:10.
Siinä on useita laippojen suunnitteluvaihtoehtoja, jotka on merkitty kirjaimilla A, B, C, D, E, F, T. Kartion koon osoittaa suurin laipan halkaisija millimetreinä (25 - 160). Esimerkiksi HSK-A63. Huomaa, että laipan halkaisija ja kartiokoko eivät välttämättä täsmää eri malleissa, esimerkiksi HSK-A50:llä ja HSK-B63:lla on sama kartio, kun taas HSK-A63 ja HSK-B63 ovat erilaisia. HSK-T:tä käytetään sorvausjyrsinkoneissa mahdollistamaan jyrsinten työntäminen karaan sorvauksen aikana. HSK-T-avain on muita kartioita tarkempi työkalun pisteen tarkkuuteen. HSK-A ja HSK-T ovat keskenään vaihdettavissa.
HSK-liitännän tärkeimmät edut: automaattinen nopea työkalunvaihto (mikä on erittäin tärkeää CNC-työstökeskuksissa), pieni paino, mahdollisuus asentaa sorvaustyökaluja karaan, hyvä toistettavuus, jäykkyys. Normaalit nelikulmaiset leikkurit asennetaan yleensä erityiseen välikaraan, jossa puolestaan on HSK-kartio. Mutta joskus käytetään myös teriä, joissa on HSK-varsi.
KM on Kennametalin kehittämä kartio . Pohjimmiltaan samanlainen kuin HSK, mutta ei laajalti käytetty. KM-mallia ei ole patentoitu.
Sandvik Coromantin kehittämää Capto - kartiota mainostetaan nyt ensiluokkaisena vaihtoehtona HSK:lle. Vuodesta 2008 lähtien Capton istuvuus on sisällytetty kansainväliseen ISO 26623 -standardiin .
Poikkileikkaukseltaan se on kolmio, jossa on pyöristetyt reunat ja kaarevat sivut. Laskeutumispinnan kulma otetaan samalla tavalla kuin Morsen kartio. Tämä muoto ei salli kartion kääntymistä istuimessa, se tarjoaa tarvittavan itsejumittumisen ja toistettavuuden purkamisen ja kokoamisen aikana kaikkia akseleita pitkin. On selvää, että toisaalta kolmion perustaminen on edullisempaa johtuen paljon suuremmasta lähetyksen jäykkyydestä. Tällaisen kartion valmistustekniikka on kuitenkin jonkin verran monimutkaisempi ja siksi loppukäyttäjälle kalliimpi. Kaikesta premium-hinnastaan huolimatta Capton käyttö rouhintaan, puolirouhintaan on loogisesti perusteltua.
Capto-sovituksen tärkein etu muihin sovittimiin verrattuna on liitoksen jäykkyys. Jotkut työstökonevalmistajat, testattuaan käytännössä Capto-liitännän ominaisuudet, alkoivat integroida sitä koneen peruskaraan (WFL, Mazak). Capto-liitännän koosta riippuen ne on merkitty C3...C10. Seuraavat liitäntäkoot ovat saatavilla (laipan halkaisija on ilmoitettu):
Kaikesta houkuttelevuudestaan huolimatta tämä kartio ei täytä kulumispitoisuuden vaatimusta. (Toisin sanoen, jos karan kuormitus ylitetään, kara palaa, mutta Capto ei käänny)
Ulkonäöltään ja laajuudeltaan ne ovat samanlaisia kuin Morsen kartio [5] . Kartion tekniset tiedot ovat talon omia, niille ei ole kansallisia tai kansainvälisiä standardeja. Niitä jaettiin pääasiassa Yhdysvalloissa.
Talon sisäinen kartio, alun perin luotu erityisesti holkkipuristimia varten. Myöhemmin rakennetta alettiin käyttää instrumentaalikartiona. Bridgeport Machinesin laitteilleen kehittämä se on saanut jonkin verran jakelua, myös tämän laitteen kloonien muodossa. Tästä kartiosta on yksi koko.
Työkalun nimikkeistön vähentämiseksi valmistetaan erilaisia sovittimia kartiosta toiseen. Adapterityyppinen ulompi kartio - sisäkartiota kutsutaan sovitinholkiksi. Adapterityyppinen ulompi kartio - ulompaa kartioa kutsutaan sovittimen karaksi. Esimerkiksi 7:24-kartiosta lyhyttä Morse-kartiota olevaa karaa kutsutaan nimellä ISO30-B16.
Kartiossa 1:50 on kohdistustapit, joita käytetään, kun tarvitaan kahden kierreliitoksella kiinnitetyn osan lisäkiinnitys, jotta ne eivät pääse liikkumaan suhteessa toisiinsa. Vaarnatapit työnnetään reikiin, jotka on porattu ja kalvattu samanaikaisesti molemmista osista asennuksen jälkeen. 1:50 kartio vastaa kaltevuuskulmaa 0°34' [6] .
Asennettujen kalvinten kartiot, upottimet ja karat niihin. 1:30 kartio vastaa kaltevuuskulmaa 0°55' [6] .
Karan kartiot suurille sorveille ja porakoneille sekä työkalunpitimen varret. GOST 25557-2016
Kotelon kierre 6 5/8", pora ja letkut, kartioputki yleiskäyttöön.
Sähkö- ja muiden koneiden akselinpäät ja niitä vastaavat kytkimet. GOST 12081-72.
Työntökeskukset ja työkalukartiot raskaille työstökoneille. GOST 7343-72.
Reiät niiteille kattilalevyissä, silta- ja laivarakenteissa (ns. kattilakartio).
Sulkuventtiilit, raskaiden työstökoneiden työntökeskukset, työkalukartiot (GOST 7343-72).
Hiomakarojen päät ulkoisella pohjakartiolla GOST 2323
Sorvien, tornien ja muiden työstökoneiden karojen laipalliset päät, lukkojen veisto öljyteollisuudessa.
Konekeskukset, keskireiät, upotetut ja puoliupotetut niitinpäät halkaisijaltaan 16-25 mm, upotetut ruuvinpäät halkaisijaltaan 22-24 mm.
Kiristysholkit.
Upotetut pulttipäät, upotetut ja puoliupotetut niittipäät, joiden halkaisija on 10-13 mm.
Reiät tuurnalle hammaspyörien muotoilukoneiden pöydissä.