Kalkulačka hĺbky zahĺbenia | Bezplatný nástroj pre presné vŕtanie

Čo je kalkulačka hĺbky kužeľového zahlbenia?

Kalkulačka hĺbky kužeľového zahlbenia vypočíta, ako hlboko treba vyvŕtať kužeľové zahlbenie, aby skrutka so zápustnou hlavou lícovala s povrchom. Zadávajú sa dva údaje: priemer zahlbenia a uhol vrtáka; výsledkom je hĺbka. Kužeľové zahlbenie vytvorí lievikovitú priehlbinu, ktorá zodpovedá skosenému spodku skrutky so zápustnou hlavou, takže hlava skrutky nevyčnieva nad povrch ani nie je príliš hlboko pod ním.

Ako sa vypočítava hĺbka kužeľového zahlbenia

Kužeľové zahlbenie má tvar kužeľa, ktorého vrchol smeruje do materiálu. Priemer je šírka otvoru na povrchu. Uhol je úplný uhol pri vrchole tohto kužeľa, meraný medzi jeho dvoma šikmými stranami. Bežné uhly vrtákov sú 82°, 90° a 100°.

Keďže zahlbenie má tvar kužeľa, jeho hĺbka vyplýva z trigonometrie pravouhlého trojuholníka. Ak kužeľ pozdĺžne rozrežeme na polovicu, každá polovica tvorí pravouhlý trojuholník: polomer (polovica priemeru) je jedna strana, hĺbka je druhá strana a polovica uhla zahlbenia leží medzi stranou predstavujúcou hĺbku a šikmou stranou kužeľa.

$\text{Hĺbka} = \frac{\text{Priemer} / 2}{\tan(\text{Uhol} / 2)}$

Pri nemennom uhle vedie väčší priemer k hlbšiemu kužeľu. Pri nemennom priemere vytvorí väčší uhol plochejší kužeľ, takže hĺbka bude menšia.

Vyriešený príklad

Pre zahlbenie s priemerom 10 mm vytvorené vrtákom s uhlom 90°:

• Polomer = 10 ÷ 2 = 5 mm
• Polovičný uhol = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• Hĺbka = 5 ÷ 1 = 5,00 mm

Rovnaký priemer 10 mm dáva pri iných bežných uhloch inú hĺbku:

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

Pri rovnakom priemere vytvára väčší uhol vždy plytšie kužeľové zahlbenie.

Ako používať túto kalkulačku

1. Zmerajte priemer hlavy skrutky posuvným meradlom alebo pravítkom a pripočítajte približne 0,5 mm na vôľu. Toto číslo zadajte ako priemer zahlbenia.
2. Skontrolujte uhol vyrazený na vrtáku na zahlbovanie. Ak nie je označený, zmerajte uhol hlavy skrutky uhlomerom alebo predpokladajte 82° pri skrutkách palcovej sústavy a 90° pri metrických skrutkách.
3. Zadajte priemer a uhol. Výsledkom je hĺbka od povrchu po vrchol kužeľa.
4. Toto číslo použite na nastavenie dorazu hĺbky, omotajte vrták páskou na príslušnom mieste alebo nastavte doraz stojanovej vŕtačky.

Priemer musí byť väčší než nula. Uhol musí byť väčší než 0° a menší než 180°. Pri presne 180° nevzniká žiadny kužeľ, iba rovný povrch.

Bežné uhly kužeľového zahlbenia

Uhol vrtáka musí zodpovedať uhlu hlavy skrutky. Pri nesúlade uhlov zostane okolo hlavy medzera a skrutka nebude lícovať s povrchom ani vtedy, keď je hĺbka presne správna.

Kužeľové zahlbovanie verzus valcové zahlbovanie

Kužeľové zahlbovanie vytvára kužeľ pre skrutku s plochou, skosenou hlavou. Valcové zahlbovanie vytvára valec s rovným dnom pre skrutku s hlavou s rovnými stranami, napríklad skrutku s valcovou hlavou a vnútorným šesťhranom. Uvedený vzorec platí iba pre kužeľové zahlbovanie. Hĺbka valcového zahlbenia sa určuje výškou hlavy skrutky plus malou vôľou, nie týmto trigonometrickým vzťahom.

Praktické poznámky

Skutočné vŕtanie sa len zriedka presne zhoduje s ideálnou geometriou. Skutočný výsledok ovplyvňuje niekoľko faktorov:

• Pružné zotavenie materiálu. Mäkké drevo sa pod hlavou skrutky mierne stlačí a potom sa môže vrátiť do pôvodného tvaru, takže skrutka bude trochu vyčnievať. Túto odchýlku zvyčajne pokryje hĺbka väčšia o niekoľko desatín milimetra.
• Opotrebovanie vrtáka. Tupý vrták vytvára o niečo širší alebo drsnejší kužeľ než ostrý vrták.
• Povrchovo upravené alebo vrstvené materiály. Lakované alebo pokovované kovové súčasti vyžadujú väčšiu hĺbku, aby skrutka po nanesení povrchovej vrstvy stále lícovala s povrchom.
• Krajné uhly. Pri uhle menšom než približne 30° hĺbka pri rovnakom priemere výrazne narastá: zahlbenie s priemerom 10 mm pri uhle 20° vyžaduje hĺbku takmer 28,4 mm. Pri uhle väčšom než približne 140° je kužeľ taký plytký, že hlavu skrutky takmer vôbec nezahlbí.

Preto obrábači kovov a stolári zvyčajne najprv otestujú nastavenie hĺbky na odrezku materiálu a až potom vŕtajú do konečnej súčasti.

Najčastejšie otázky

Čo je kužeľové zahlbenie?

Kužeľové zahlbenie je priehlbina v tvare kužeľa vyhotovená v povrchu tak, aby skrutka s plochou hlavou lícovala s povrchom alebo bola mierne pod ním. Bez neho spočíva plochý spodok hlavy skrutky na materiáli namiesto toho, aby doň zapadol.

Aký je vzorec pre hĺbku kužeľového zahlbenia?

Hĺbka sa rovná polovici priemeru delenej tangensom polovice uhla: hĺbka = (priemer ÷ 2) ÷ tan(uhol ÷ 2). Priemer a uhol treba zadávať v jednotkách, ktoré kalkulačka očakáva, teda v milimetroch a stupňoch.

Aký uhol mám použiť?

Uhol vrtáka musí zodpovedať uhlu hlavy skrutky. Musia byť rovnaké, aby skrutka lícovala s povrchom. 82° je štandardný vrcholový uhol zápustných skrutiek palcovej sústavy v Severnej Amerike, 90° je štandardom pre metrické zápustné skrutky a 100° sa používa pri mnohých leteckých spojovacích prvkoch.

Aký priemer kužeľového zahlbenia mám použiť pre danú skrutku?

Zmerajte priemer hlavy skrutky a pripočítajte približne 0,5–1 mm vôle. Príliš tesné zahlbenie spôsobí, že sa hlava skrutky zasekne skôr, než dosadne; príliš voľné zahlbenie zanechá okolo skrutky viditeľnú medzeru.

Funguje táto kalkulačka aj s palcami?

Vstupné údaje kalkulačky sú v milimetroch, ale základný vzorec funguje s ľubovoľnou konzistentnou jednotkou. Najprv preveďte palce na milimetre (vynásobte ich 25,4), vykonajte výpočet a výsledok preveďte späť, alebo použite rovnaký vzorec priamo s palcami ako jednotkou priemeru; výsledkom bude hĺbka v palcoch. Napríklad priemer zahlbenia 0,375 palca pri uhle 82° dáva hĺbku približne 0,216 palca (5,49 mm)

Prečo moja skrutka stále vyčnieva, hoci hĺbka zodpovedá výpočtu?

Najčastejšou príčinou je nesúlad uhla vrtáka a hlavy skrutky. Medzi ďalšie príčiny patrí pružné zotavenie mäkkého dreva a bežné rozdiely v rozmeroch hláv skrutiek medzi výrobcami. Otestujte nastavenie na odrezku materiálu a mierne upravte hĺbku, ak skrutka stále vyčnieva.