Конус Морзе

Также популярность КМ объясняется широким размерным рядом – 8 стандартных (КМ0-КМ7, англ. MT0-MT7) и 9 укороченных размеров. Благодаря этому конический хвостовик можно использовать для разнообразного металлорежущего инструмента, приспособлений и станочной оснастки. Конусность варьируется от 1:19,002 до  1:20,047 (при угле 2°51’26 до 3°00’52 и при уклоне от 1°25’43"до 1°30′26″).

Виды хвостовиков Конус Морзе

Изготовление конусов Морзе регламентируют российские и зарубежные стандарты:

• ГОСТ 25557-2016 «Конусы инструментальные. Основные размеры.»;
• ISO 296;
• DIN 228.

В российском ГОСТе отсутствует типоразмер КМ7, вместо него рекомендовано использовать метрический конус №80. Однако данный конус не совместим с аналогами иностранного производства. Метрические и дюймовые конуса взаимозаменяемы, за исключением резьбы хвостовика.

По исполнению хвостовик КМ может быть:

• С лапкой. Хвостовик, оснащенный лапкой, закрепляют на шпинделе станка путем заклинивания. Лапку заклинивает в пазу шпинделя. Наличие лапки предотвращает проворачивание КМ, упрощает выбивание изделия из шпинделя.
• С резьбой. Закрепляют на шпинделе с помощью штревеля, который вкручивают в торец конуса. Крепление может быть выполнено болтом, если КМ устанавливают в переходную втулку.  Резьба обеспечивает надежное крепление инструмента, упрощает извлечение конуса из шпинделя
• Без лапки и резьбы. Такие конусы Морзе называют хвостовиками с фиксацией трением. Крепление оснастки осуществляется благодаря силе трения, которая возникает, т.к. угол конуса меньше силы трения.

Метрические конусы и Конусы Морзе

Метрические конусы (Metric Taper) спроектированы для расширения диапазонов конусов Морзе в большую и меньшую сторону. Для них выбрали конусность 1:20 (угол конуса 2°51’51", уклон конуса 1°25’56"), типоразмер обозначают по большему диаметру в мм.

В ГОСТе 25557-2016 представлены большие (№80, 100, 120, 160, 200, англ. ME80-ME200) и уменьшенные метрические конусы (№4, №6).

При этом по конструкции конусы Морзе и метрические ничем не отличаются.

Таблица размеров наружного и внутреннего конуса (по ГОСТ 25557-2006), мм

Укороченные конусы Морзе

Стандарт укороченных конусов был создан, т.к. стандартные конусы Морзе оказались слишком длинными для ряда операций. В результате были созданы 9 типоразмеров укороченных КМ, длина которых составляет примерно ½ от стандартных.

В обозначении укороченного варианта установили значение наибольшего диаметра, получившегося после уменьшения длины при сохранении соотношения. Укороченные конусы регулирует российский ГОСТ 9953-82 «Конусы инструментов укороченные. Основные размеры». Устаревший ГОСТ 9953-67 имел дополнительные обозначения, которые определяли, от какой версии КМ была укорочена длина, а также обозначали буквами a и b варианты с более тонкой и более толстой частью конуса. В списке приведены варианты укороченных конусов по старому ГОСТ:

• B7 (0a) — укороченный до 14 мм КМ0
• B10 (1a), B12 (1b) — укороченный до 18 и 22 мм КМ1
• B16 (2a), B18 (2b) — укороченный до 24 и 32 мм КМ2
• B22 (3a), B24 (3b) — укороченный до 45 и 55 мм КМ3
• B32 (4b) — укороченный до 57 мм КМ4
• B45 (5b) — укороченный до 71 мм КМ5

Основные размеры укороченных конусов Морзе

Условные обозначения хвостовиков

В зависимости от конструкции хвостовика Конус Морзе может иметь дополнительные обозначения.

Для хвостовиков внутреннего типа:

• BI – с пазом;
• AI – отверстие по оси;
• BIK – с пазом и отверстием для подвода СОЖ;
• AIK – с отверстием и проемом для СОЖ.

Для хвостовиков наружного типа:

• BE – с лапкой;
• AE – с отверстием;
• AEK – с резьбой и проемом для СОЖ;
• BEK – с лапкой и отверстием для СОЖ.

Держатели сверл с конусом Морзе Патроны с конусом MAS403 BT Сверлильные патроны с конусом MAS403 BT Патроны с конусом DIN69871 SK С конусом DIN69871 SK Оправки для сверл с конусом Морзе MT Патроны с конусом DIN2080 С конусом DIN 2080 Патроны с конусом DIN69893 HSK С конусом DIN 69893 HSK

Конус 7:24

Для токарных, сверлильных и фрезерных станков с автоматической сменой металлорежущего инструмента был разработан инструментальный конус 7:24. Инструмент позволяет уменьшить недостатки классического конуса Морзе:

• малую площадь осевого упора;
• самозаклинивание изделия в шпинделе станка;
• чрезмерная длина;
• отсутствие зацепов для автоматической замены;
• трудности с автоматическим закреплением в шпинделе.

Конусы 7:24 изготавливают по разным стандартам (международным и национальным). В результате такие изделия не всегда являются взаимозаменяемыми.

• ISO 297:1988 и ISO 7388(для ручной и автоматизированной смены инструмента соответственно);
• ГОСТ 25827-2014 и ГОСТ ИСО 7388-3-2014;
• SK и DV. Немецкие стандарты DIN 69871 (DIN ISO 7388-1) и DIN 2080$
• IS 2340, IS 11173 – индийские стандарты;
• NMTB, NT, NST, CAT, CV – американские стандарты в дюймах ANSI B15.18;
• NFE 62540 -  французский стандарт;
• BT – японский стандарт JIS B6339, JMTBA MAS-403-BT (в дюймах).

Типоразмеры обозначают с помощью цифр от 10 до 80.

Конусы HSK

HSK-конусы спроектированы специально для фрезерных станков. Изделия регламентированы стандартами ISO 12164, ГОСТ Р ИСО 12164, DIN 69893. Конусность HSK составляет 1:10.

Различные конструкции фланцев обозначены буквами от A до F, а также T. Типоразмеры от 25 до 160 мм (обозначен наибольший диаметр фланца).

Важно: размер конуса HSK и диаметр фланца могут быть разными. Например, разный конус будет у HSK-A63 и HSK-B63. HSK с фланцами T применяют для установки резцов на шпиндель токарно-фрезерного станка.

Преимущества конусов HSK:

1. автоматическая смена металлорежущего инструмента производится быстро;
2. малый вес;
3. в шпиндель станка можно вставлять токарные резцы;
4. высокая жесткость.

В зависимости от исполнения конус может иметь хвостовик HSK или вставляться в переходную оправку.

Конусы CAPTO

Конусы CAPTO являются премиальным аналогом HSK, входящим в стандарт ISO 26623.

CAPTO в сечении является треугольником с выгнутыми сторонами и скругленными краями. По углу посадки аналогичен конусу Морзе. Типоразмеры определяются по диаметру фланца и в зависимости от размера соединения маркируются от C3 до С10.

• С3 — 32мм
• С4 — 40мм
• С5 — 50мм
• С6 — 63мм
• С8 — 80мм
• С10 — 100мм

Преимущества конусов CAPTO:

• Конус надежно зафиксирован, не проворачивается в гнезде;
• Хорошая повторяемость при сборке и разборке по всем осям;
• Самозаклинивание;
• Повышенная жесткость соединения.

К минусам относят высокую вероятность превышения нагрузки на шпиндель: в такой ситуации конус не провернется, а шпиндель сгорит. Применяют преимущественно для получерновой и черновой обработки.

Конус R8

Инструментальный конус, который изначально использовался как цанга. Есть только 1 типоразмер – R8.  Спроектирован компанией Bridgepoint Machines, получил распространение из-за большого количества аналогов оборудования компании.

Другие виды конусов

1. Конус 1:30. Для зенкеров, насадных разверток, оправок. Угол уклона 0°55'.
2. Конус 1:50. Угол уклона 0°34'. Дополнены установочными штифтами для скрепления 2х деталей, чтобы они не смещались относительно друг друга.
3. Конус  1:20. Для шпинделей крупных расточных и токарных станков. Регулирует ГОСТ 25557-2016.
4. Конус 1:10, 1:7. ГОСТ 7343-72. Центры упорные и конусы инструмента для тяжелых станков.
5. Конус 1:16. Для трубной конической резьбы.
6. Конус 1:4. Концы шпинделей токарных станков, фрезерных, револьверных станков.
7. Конус 1:5. Концы шпинделей шлифовальных станков.

Переходные втулки и оправки конусов Морзе

Чтобы сократить количество номенклатуры конусов, разработаны различные типы переходников:

• Втулки – тип внутренний конус;
• Оправки – тип наружный конус.