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Tornitura conica – calcolare conicità e angolo di registrazione

Sapere

Un cono si disegna in fretta, ma al tornio devi sapere di quanti gradi ruotare la slitta orientabile. Qui vedi come ricavare dalle quote del disegno la conicità e l'angolo di regolazione, e quando conviene usare la contropunta invece della slitta orientabile.

Cono con diametro maggiore D, diametro minore d, lunghezza del cono L e semiangolo del cono
Un cono è descritto dal diametro maggiore D, dal diametro minore d e dalla lunghezza del cono L. L'angolo α/2 tra generatrice e asse è l'angolo di cui si ruota la slitta orientabile.

Conicità

La conicità indica di quanti millimetri si riduce il diametro su una certa lunghezza. Sui disegni è indicata per lo più come rapporto, ad esempio 1 : 10 – il diametro si riduce di 1 mm su 10 mm di lunghezza.

C = D − dL
  • C conicità (come numero o come 1 : x)
  • D diametro maggiore in mm, d diametro minore in mm
  • L lunghezza del cono in mm

Angolo di regolazione della slitta orientabile

La slitta orientabile si ruota del semiangolo del cono α/2, che ricavi con la tangente. Poiché il diametro si riduce su entrambi i lati dell'asse, al numeratore c'è metà della differenza dei diametri:

tan α2 = D − d2 · L = C2

Esempio

Un cono va tornito con la slitta orientabile (D = 30 mm; d = 24 mm; L = 60 mm).

C = 30 mm − 24 mm60 mm = 0,1 = 1 : 10

tan α2 = 0,12 = 0,05   →   α2 ≈ 2,8624° ≈ 2° 51′ 45″

La slitta orientabile va ruotata di poco meno di 2° 52′. In direzione radiale devi incrementare in totale (30 − 24) / 2 = 3 mm.

Gradi, minuti, secondi

Molte scale della slitta orientabile sono divise in gradi e minuti. La calcolatrice dà gradi decimali. Per convertire moltiplichi la parte decimale per 60. Da 0,8624° · 60 = 51,74′ si ottengono 51 minuti, e 0,74′ · 60 dà circa 45 secondi. 2,86° non sono quindi 2° 86′, ma 2° 51′ 45″.

Slitta orientabile o contropunta?

La slitta orientabile può impostare qualsiasi angolo, ma la sua corsa è breve e si muove a mano. Per coni lunghi e snelli si può invece spostare lateralmente la contropunta e tornire il pezzo tra le punte con avanzamento longitudinale. Lo spostamento dipende allora dalla lunghezza totale del pezzo LW:

VR = D − d2 · LWL

Questo va bene solo per coni snelli. Se lo spostamento supera circa un cinquantesimo della lunghezza del pezzo, le punte lavorano storte nei fori da centro. È il caso di tutti i coni più ripidi di 1 : 25 – nell'esempio sopra con 1 : 10 è quindi meglio usare la slitta orientabile.

Coni Morse e coni ISO

Gli attacchi utensile sono coni normalizzati. I coni Morse sono molto snelli e, a seconda della grandezza, si avvicinano a 1 : 20, ma non esattamente – il CM 3, ad esempio, ha circa 1 : 19,922. I coni ISO per gli attacchi di fresatura hanno 7 : 24 e non sono autobloccanti: vengono tirati dal tirante.

Errori tipici

  • Ruotata di α invece che di α/2: il cono diventa due volte più ripido.
  • Differenza dei diametri non dimezzata: nella tangente c'è (D − d) / 2 su L, non D − d.
  • 1 : 10 inserito come 10: come numero, C = 0,1.
  • Lunghezza del cono invece della lunghezza del pezzo con la contropunta: lo spostamento si riferisce all'intera lunghezza tra le punte.
  • Calcolatrice non impostata in gradi: l'arctan dà allora un valore in radianti.
  • Gradi decimali letti come minuti: 2,86° diventano 2° 51′ 45″, non 2° 86′.