Uppokierteen Syvyyslaskuri | Ilmainen Työkalu Tarkkaan Poraamiseen

Mikä on kartioupotuksen syvyyslaskuri?

Kartioupotuksen syvyyslaskuri laskee, kuinka syvälle kartionmuotoinen syvennys on porattava, jotta uppokantaruuvi asettuu pinnan tasalle. Laskuri käyttää kahta syöttöarvoa: kartioupotuksen halkaisijaa ja poranterän kulmaa, ja antaa tulokseksi syvyyden. Kartioupotuksessa leikataan suppilonmuotoinen syvennys, joka vastaa uppokantaruuvin kartiomaista alapintaa, jotta ruuvin kanta ei jää pinnan yläpuolelle eikä painu liian syvälle sen alapuolelle.

Kartioupotuksen syvyyden laskeminen

Kartioupotus on muodoltaan kartio, jonka kärki painuu materiaaliin. Halkaisija on pinnassa olevan aukon leveys. Kulma on kartion kärjen täysi kulma, joka mitataan kaltevien sivujen välistä. Tavallisia teräkulmia ovat 82°, 90° ja 100°.

Koska syvennys on kartio, sen syvyys voidaan määrittää suorakulmaisen kolmion trigonometrian avulla. Kun kartio leikataan keskeltä kahtia, kumpikin puolikas on suorakulmainen kolmio: säde eli puolet halkaisijasta on yksi sivu, syvyys toinen sivu, ja puolet kartioupotuksen kulmasta jää syvyyssivun ja kartion kaltevan sivun väliin.

$\text{Syvyys} = \frac{\text{Halkaisija} / 2}{\tan(\text{Kulma} / 2)}$

Kun kulma on vakio, suurempi halkaisija tuottaa syvemmän kartion. Kun halkaisija on vakio, suurempi kulma tekee kartiosta litteämmän, jolloin syvyys pienenee.

Laskuesimerkki

Kun halkaisijaltaan 10 mm oleva kartioupotus tehdään 90°:n terällä:

• Säde = 10 ÷ 2 = 5 mm
• Puolikas kulma = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• Syvyys = 5 ÷ 1 = 5,00 mm

Sama 10 mm:n halkaisija tuottaa eri syvyyden muilla tavallisilla kulmilla:

• 82°: noin 5,75 mm
• 90°: 5,00 mm
• 100°: noin 4,20 mm

Kun halkaisija on sama, suurempi kulma tuottaa aina matalamman kartioupotuksen.

Laskurin käyttö

1. Mittaa ruuvin kannan halkaisija työntömitalla tai viivaimella ja lisää siihen noin 0,5 mm välystä. Syötä tämä luku kartioupotuksen halkaisijaksi.
2. Tarkista kartioupotusterään merkitty kulma. Jos sitä ei ole merkitty, mittaa ruuvin kannan kulma kulmamittarilla tai oleta tuumamitoitetuille ruuveille kulmaksi 82° ja metrijärjestelmän ruuveille 90°.
3. Syötä halkaisija ja kulma. Tulos on syvyys pinnasta kartion kärkeen.
4. Käytä tätä lukua syvyysrajoittimen säätämiseen, kierrä terän ympärille teippiä kyseiseen kohtaan tai säädä porakoneen rajoitin.

Halkaisijan on oltava suurempi kuin nolla. Kulman on oltava suurempi kuin 0° ja pienempi kuin 180°. Täsmälleen kulmassa 180° kartiota ei ole lainkaan, vaan kyseessä on pelkkä tasainen pinta.

Tavalliset kartioupotuksen kulmat

Terän kulman on vastattava ruuvin kannan kulmaa. Väärä kulma jättää kannan ympärille raon, eikä ruuvi asetu pinnan tasalle, vaikka syvyys olisi täsmälleen oikea.

Kartioupotus vai lieriöupotus

Kartioupotuksella tehdään kartiomainen syvennys kartiomaista uppokantaruuvin kantaa varten. Lieriöupotuksella tehdään lieriömäinen tasapohjainen syvennys suorakylkistä kantaa, kuten kuusiokolokantaruuvia, varten. Edellä esitetty kaava koskee vain kartioupotusta. Lieriöupotuksen syvyys määritetään sen sijaan ruuvin kannan korkeuden ja pienen välyksen perusteella, ei tämän trigonometrisen yhteyden avulla.

Käytännön huomioita

Todellinen poraus vastaa harvoin geometriaa täsmälleen. Käytännön tulokseen vaikuttavat muun muassa seuraavat seikat:

• Materiaalin palautuminen. Pehmeä puu puristuu hieman ruuvin kannan alla ja voi palautua sen jälkeen, jolloin ruuvi jää hieman koholle. Muutaman millimetrin kymmenyksen lisäsyvyys yleensä riittää tähän.
• Terän kuluminen. Tylsä terä leikkaa hieman leveämmän tai epätasaisemman kartion kuin terävä terä.
• Pinnoitetut tai kerrostetut materiaalit. Maalatut tai pinnoitetut metalliosat vaativat lisäsyvyyttä, jotta ruuvi asettuu edelleen pinnan tasalle pinnoitteen lisäämisen jälkeen.
• Äärimmäiset kulmat. Noin 30° pienemmillä kulmilla syvyys kasvaa erittäin suureksi samalla halkaisijalla: halkaisijaltaan 10 mm oleva kartioupotus kulmassa 20° vaatii lähes 28,4 mm syvyyttä. Noin 140° suuremmilla kulmilla kartio on niin matala, että se tuskin upottaa ruuvin kantaa lainkaan.

Tämän vuoksi koneistajat ja puusepät kokeilevat yleensä syvyysasetusta hukkapalaan ennen lopullisen kappaleen poraamista.

Usein kysyttyä

Mikä on kartioupotus?

Kartioupotus on pintaan leikattu kartiomainen syvennys, jotta uppokantaruuvi asettuu pinnan tasalle tai sen alapuolelle. Ilman sitä ruuvin kannan tasainen alapinta lepää materiaalin päällä sen sijaan, että se asettuisi materiaalin sisään.

Mikä on kartioupotuksen syvyyden kaava?

Syvyys on puolet halkaisijasta jaettuna kulman puolen tangentin arvolla: syvyys = (halkaisija ÷ 2) ÷ tan(kulma ÷ 2). Halkaisijassa ja kulmassa on käytettävä laskurin odottamia yksiköitä eli millimetrejä ja asteita.

Mitä kulmaa pitäisi käyttää?

Sovita terän kulma ruuvin kannan kulmaan. Kulmien on oltava samat, jotta ruuvi asettuu pinnan tasalle. Kulma 82° on Pohjois-Amerikan tuumamitoitettujen uppokantaruuvien vakiokulma, 90° metrijärjestelmän uppokantaruuvien vakiokulma, ja kulmaa 100° käytetään monissa ilmailualan kiinnittimissä.

Millaista kartioupotuksen halkaisijaa pitäisi käyttää tietylle ruuville?

Mittaa ruuvin kannan halkaisija ja lisää siihen noin 0,5–1 mm välystä. Liian ahdas kartioupotus saa ruuvin kannan takertumaan ennen paikalleen asettumista; liian väljä upotus jättää ruuvin ympärille näkyvän raon.

Toimiiko tämä laskuri tuumilla?

Laskurin syöttöarvot annetaan millimetreinä, mutta taustalla oleva kaava toimii millä tahansa yhdenmukaisella yksiköllä. Muunna tuumat ensin millimetreiksi (kerro luvulla 25,4), tee laskutoimitus ja muunna vastaus takaisin, tai käytä samaa kaavaa suoraan tuumina halkaisijalle, jolloin tulokseksi saadaan syvyys tuumina. Esimerkiksi halkaisijaltaan 0,375 tuuman kartioupotus kulmassa 82° antaa syvyydeksi noin 0,216 tuumaa (5,49 mm)

Miksi ruuvi jää edelleen koholle, vaikka syvyys vastaa laskettua arvoa?

Yleisin syy on terän ja ruuvin kannan kulmien ero. Muita syitä ovat materiaalin palautuminen pehmeässä puussa ja valmistajien välinen normaali vaihtelu ruuvin kannan mitoissa. Kokeile asetusta hukkapalaan ja säädä syvyyttä hieman, jos ruuvi jää edelleen koholle.