Skip to main content

Okrąg podziałowy otworów – obliczanie współrzędnych

Wiedza

Kołnierz ma sześć otworów na Ø 80 mm. Na maszynie CNC lub przy trasowaniu potrzebujesz dla każdego otworu współrzędnej X i Y. Z sinusem i cosinusem obliczysz je w kilku krokach – jeśli opanujesz kąt początkowy, kierunek obrotu i znaki.

Kąt podziału

Jeśli otwory są rozmieszczone równomiernie na całym okręgu, kąt pełny dzieli się przez liczbę otworów:

Δφ = 360°n     φi = φ0 + (i − 1) · Δφ
  • n liczba otworów
  • Δφ kąt podziału między dwoma otworami
  • φ0 kąt początkowy pierwszego otworu
  • φi kąt otworu numer i

Kąty liczy się – jak zwykle w technice CNC – od dodatniej osi X przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Okrąg podziałowy z sześcioma otworami, promieniem r, kątem φ i współrzędnymi x i y jednego otworu
Każdy otwór leży w odległości r od środka. Jego kąt φ określa, ile z tego przypada na kierunek X, a ile na kierunek Y.

Współrzędne każdego otworu

xi = r · cos φi     yi = r · sin φi

Przy tym r to promień okręgu podziałowego, czyli połowa jego średnicy. Jeśli punkt zerowy nie leży w środku, tylko na przykład w narożu przedmiotu, dodajesz współrzędne środka.

Przykład

Okrąg podziałowy ma 6 otworów na Ø 80 mm, pierwszy leży przy 0°. Promień wynosi 40 mm, kąt podziału 360° / 6 = 60°.

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

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

Znaki wynikają same z sinusa i cosinusa, o ile kalkulator jest ustawiony na stopnie (DEG).

Gdy pierwszy otwór jest u góry

Przy pięciu otworach na Ø 100 mm pierwszy często leży u góry, czyli przy 90°. Kąt podziału wynosi 72°.

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

Odległość między dwoma otworami

Do sprawdzenia suwmiarką potrzebujesz odległości w linii prostej między dwoma sąsiednimi otworami, czyli cięciwy:

s = d · sin 180°n

Dla Ø 80 mm z 6 otworami to 80 mm · sin 30° = 40 mm, dla Ø 100 mm z 5 otworami 100 mm · sin 36° ≈ 58,779 mm.

Na maszynie CNC

Wiele układów sterowania ma cykl okręgu otworów. Podajesz środek, promień, kąt początkowy, kąt podziału i liczbę otworów, a sterowanie samo oblicza pozycje. Znajomość współrzędnych liczonych ręcznie i tak się opłaca: do sprawdzenia symulacji, do trasowania i dla maszyn bez takiego cyklu.

Typowe błędy

  • Średnica zamiast promienia: wszystkie współrzędne wychodzą dwa razy za duże.
  • Zamienione sinus i cosinus: współrzędna X należy do cosinusa, współrzędna Y do sinusa, gdy liczy się od osi X.
  • Kalkulator w radianach: cos 60 daje wtedy −0,95 zamiast 0,5.
  • Kąt początkowy liczony od osi Y: cały układ obraca się o 90°.
  • Zapomniany środek: jeśli punkt zerowy leży w narożu, wszystkim otworom brakuje współrzędnych środka.
  • Wycinek liczony jak pełny okrąg: jeśli otwory leżą tylko na łuku, obowiązuje zadany kąt, a nie 360° / n.