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Calcolare la circonferenza dei fori – coordinate dei fori

Sapere

Una flangia ha sei fori su Ø 80 mm. Alla macchina CNC o durante la tracciatura ti servono le coordinate X e Y di ogni foro. Con seno e coseno le calcoli in pochi passaggi – se tieni sotto controllo angolo iniziale, senso di rotazione e segni.

Angolo di divisione

Se i fori sono distribuiti uniformemente su tutta la circonferenza, l'angolo giro si divide per il numero di fori:

Δφ = 360°n     φi = φ0 + (i − 1) · Δφ
  • n numero di fori
  • Δφ angolo di divisione tra due fori
  • φ0 angolo iniziale del primo foro
  • φi angolo del foro numero i

Come d'uso nella tecnica CNC, si conta dall'asse X positivo in senso antiorario.

Circonferenza dei fori con sei fori, raggio r, angolo φ e coordinate x e y di un foro
Ogni foro si trova a distanza r dal centro. Il suo angolo φ determina quanto di questa distanza ricade in direzione X e quanto in direzione Y.

Coordinate di ogni foro

xi = r · cos φi     yi = r · sin φi

Qui r è il raggio della circonferenza dei fori, cioè metà del suo diametro. Se lo zero pezzo non è al centro ma, ad esempio, su uno spigolo del pezzo, aggiungi le coordinate del centro.

Esempio

Una circonferenza dei fori ha 6 fori su Ø 80 mm, il primo a 0°. Il raggio è 40 mm, l'angolo di divisione 360° / 6 = 60°.

x2 = 40 mm · cos 60° = 20 mm     y2 = 40 mm · sin 60° ≈ 34,641 mm

ForoAngoloX in mmY in mm
10°400
260°2034,641
3120°−2034,641
4180°−400
5240°−20−34,641
6300°20−34,641

I segni risultano da soli da seno e coseno, purché la calcolatrice sia impostata in gradi (DEG).

Se il primo foro è in alto

Con cinque fori su Ø 100 mm il primo è spesso in alto, cioè a 90°. L'angolo di divisione è 72°.

ForoAngoloX in mmY in mm
190°050
2162°−47,55315,451
3234°−29,389−40,451
4306°29,389−40,451
5378° = 18°47,55315,451

Distanza tra due fori

Per il controllo con il calibro a corsoio ti serve la distanza in linea retta tra due fori vicini, la corda:

s = d · sin 180°n

Per Ø 80 mm con 6 fori sono 80 mm · sin 30° = 40 mm, per Ø 100 mm con 5 fori 100 mm · sin 36° ≈ 58,779 mm.

Alla macchina CNC

Molti controlli hanno un ciclo per circonferenza di fori. Inserisci centro, raggio, angolo iniziale, angolo di divisione e numero di fori, e il controllo calcola da solo le posizioni. Conoscere le coordinate a mano conviene comunque: per verificare la simulazione, per la tracciatura e per le macchine senza ciclo.

Errori tipici

  • Diametro invece del raggio: tutte le coordinate risultano doppie.
  • Seno e coseno scambiati: la coordinata X va con il coseno, la Y con il seno, se si conta dall'asse X.
  • Calcolatrice in radianti: cos 60 dà allora −0,95 invece di 0,5.
  • Angolo iniziale contato dall'asse Y: lo schema ruota di 90°.
  • Centro dimenticato: se lo zero pezzo è sullo spigolo, a tutti i fori mancano le coordinate del centro.
  • Arco calcolato come cerchio completo: se i fori sono solo su un arco, vale l'angolo indicato, non 360° / n.