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Tornear cones – calcular conicidade e ângulo de ajuste

Conhecimento

Um cone se desenha rápido, mas no torno você precisa saber quantos graus girar o carro superior. Aqui você vê como calcular, a partir das cotas do desenho, a conicidade e o ângulo de ajuste e quando, em vez do carro superior, vale deslocar o cabeçote móvel.

Cone com diâmetro maior D, diâmetro menor d, comprimento do cone L e meio ângulo do cone
Um cone é descrito pelo diâmetro maior D, pelo diâmetro menor d e pelo comprimento do cone L. O ângulo α/2 entre a geratriz e o eixo é o ângulo em que o carro superior é girado.

Conicidade

A conicidade diz quantos milímetros o diâmetro diminui num determinado comprimento. Nos desenhos, ela costuma aparecer como relação, por exemplo 1 : 10 – o diâmetro diminui 1 mm a cada 10 mm de comprimento.

C = D − dL
  • C conicidade (como número ou como 1 : x)
  • D diâmetro maior em mm, d diâmetro menor em mm
  • L comprimento do cone em mm

Ângulo de ajuste do carro superior

O carro superior é girado no meio ângulo do cone α/2. Você o obtém pela tangente. Como o diâmetro diminui dos dois lados do eixo, a metade da diferença de diâmetros fica no numerador:

tan α2 = D − d2 · L = C2

Exemplo

Um cone deve ser torneado com o carro superior (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″

O carro superior é girado em quase 2° 52′. A penetração radial total é de (30 − 24) / 2 = 3 mm.

Graus, minutos, segundos

Muitas escalas do carro superior são divididas em graus e minutos. A calculadora dá graus decimais. Para converter, você multiplica as casas decimais por 60. De 0,8624° · 60 = 51,74′ saem 51 minutos, e 0,74′ · 60 dá cerca de 45 segundos. Então 2,86° não são 2° 86′, mas 2° 51′ 45″.

Carro superior ou cabeçote móvel?

O carro superior faz qualquer ângulo, mas o curso dele é curto e ele é movido à mão. Para cones longos e esbeltos, dá para deslocar lateralmente o cabeçote móvel e tornear a peça entre pontas com avanço longitudinal. O deslocamento passa então a depender do comprimento total da peça LW:

VR = D − d2 · LWL

Isso só serve para cones esbeltos. Se o deslocamento passar de cerca de um cinquenta avos do comprimento da peça, as pontas trabalham tortas nos furos de centro. É o caso de todos os cones mais íngremes que 1 : 25 – no exemplo acima, com 1 : 10, é melhor usar o carro superior.

Cone Morse e cone de grande conicidade

Fixações de ferramentas são cones normalizados. Os cones Morse são muito esbeltos e, conforme o tamanho, ficam perto de 1 : 20, mas não exatamente – o cone Morse 3, por exemplo, tem cerca de 1 : 19,922. Cones de grande conicidade para porta-fresas têm 7 : 24 e não são autotravantes; eles são puxados por tirante.

Erros típicos

  • Giro de α em vez de α/2 no carro superior: o cone fica com o dobro da inclinação.
  • Diferença de diâmetros não dividida ao meio: na tangente entra (D − d) / 2 sobre L, não D − d.
  • Relação 1 : 10 lançada como 10 na fórmula: como número, C = 0,1.
  • Comprimento do cone em vez do comprimento da peça no cabeçote móvel: o deslocamento se refere ao comprimento total entre as pontas.
  • Calculadora fora do modo graus: o arctan então dá um valor em radianos.
  • Graus decimais lidos como minutos: o valor 2,86° vira 2° 51′ 45″, não 2° 86′.