Skip to main content

Расчёт окружности отверстий — координаты отверстий

Знания

У фланца шесть отверстий на окружности Ø 80 мм. На станке с ЧПУ или при разметке для каждого отверстия нужны координаты X и Y. С помощью синуса и косинуса они рассчитываются за несколько шагов — если вы следите за начальным углом, направлением отсчёта и знаками.

Угловой шаг

Если отверстия равномерно расположены по всей окружности, полный круг делится на число отверстий:

Δφ = 360°n     φi = φ0 + (i − 1) · Δφ
  • n число отверстий
  • Δφ угловой шаг между двумя отверстиями
  • φ0 начальный угол первого отверстия
  • φi угол отверстия номер i

Как принято в технике ЧПУ, углы отсчитываются от положительной оси X против часовой стрелки.

Окружность с шестью отверстиями, радиус r, угол φ и координаты x и y одного отверстия
Каждое отверстие находится на расстоянии r от центра. Его угол φ определяет, какая часть этого расстояния приходится на направление X, а какая — на направление Y.

Координаты каждого отверстия

xi = r · cos φi     yi = r · sin φi

Здесь r — радиус окружности расположения отверстий, то есть половина её диаметра. Если нулевая точка находится не в центре, а, например, в углу детали, прибавьте координаты центра.

Пример

На окружности Ø 80 мм расположены 6 отверстий, первое — под углом 0°. Радиус равен 40 мм, угловой шаг 360° / 6 = 60°.

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

ОтверстиеУголX, ммY, мм
10°400
260°2034,641
3120°−2034,641
4180°−400
5240°−20−34,641
6300°20−34,641

Знаки получаются сами собой из синуса и косинуса, если калькулятор установлен на градусы (DEG).

Если первое отверстие сверху

При пяти отверстиях на окружности Ø 100 мм первое часто располагают сверху, то есть под углом 90°. Угловой шаг равен 72°.

ОтверстиеУголX, ммY, мм
190°050
2162°−47,55315,451
3234°−29,389−40,451
4306°29,389−40,451
5378° = 18°47,55315,451

Расстояние между двумя отверстиями

Для проверки штангенциркулем нужно прямое расстояние между двумя соседними отверстиями — хорда:

s = d · sin 180°n

Для Ø 80 мм с 6 отверстиями это 80 мм · sin 30° = 40 мм, для Ø 100 мм с 5 отверстиями — 100 мм · sin 36° ≈ 58,779 мм.

На станке с ЧПУ

Во многих системах ЧПУ есть цикл сверления по окружности. Вы задаёте центр, радиус, начальный угол, угловой шаг и число отверстий, а система ЧПУ сама рассчитывает позиции. Знать координаты вручную всё равно полезно: для проверки симуляции, для разметки и для станков без такого цикла.

Типичные ошибки

  • Подставлен диаметр вместо радиуса: все координаты получаются вдвое больше.
  • Перепутаны синус и косинус: при отсчёте от оси X координата X связана с косинусом, координата Y — с синусом.
  • Калькулятор в радианах: cos 60 тогда даёт −0,95 вместо 0,5.
  • Начальный угол отсчитан от оси Y: вся схема поворачивается на 90°.
  • Забыт центр: если нулевая точка в углу, у всех отверстий не хватает координат центра.
  • Дуга рассчитана как полная окружность: если отверстия лежат только на дуге, действует заданный угол, а не 360° / n.