Máy Tính Góc Côn - Tính Toán Góc & Tỷ Lệ Ngay Lập Tức
Tính toán góc côn và tỷ lệ từ các phép đo đường kính. Công cụ miễn phí dành cho gia công, kỹ thuật và sản xuất - hỗ trợ côn Morse, NPT và các thông số kỹ thuật tùy chỉnh.
Máy Tính Độ Côn
Các Tham Số Đầu Vào
Hình Ảnh Độ Côn
Tài liệu hướng dẫn
Máy tính độ côn xác định góc và tỷ số của một chi tiết hình nón hoặc hình nêm từ ba phép đo: đường kính ở mỗi đầu và chiều dài giữa chúng. Thợ cơ khí, kỹ sư và thợ mộc dùng công cụ này để kiểm tra xem trục côn, chuôi mũi khoan hoặc đầu nối ống có phù hợp với thông số kỹ thuật yêu cầu hay không.
Cách tính góc côn
Góc côn là góc toàn phần giữa hai cạnh của phần côn, được đo như thể các cạnh đó được kéo dài cho đến khi giao nhau. Góc này được xác định từ hai đường kính đầu và chiều dài giữa chúng:
- là góc côn
- là đường kính ở đầu lớn
- là đường kính ở đầu nhỏ
- là chiều dài giữa hai điểm đo
Cả ba giá trị phải sử dụng cùng một đơn vị. Bước arctan cho góc theo radian, sau đó góc được đổi sang độ bằng cách nhân với 180/π.
Công thức gồm hai giai đoạn. Trước hết, chia cho 2 để tìm góc nửa, tức góc giữa bề mặt côn và đường tâm. Sau đó nhân với 2 để có góc toàn phần, thường được ghi trên bản vẽ.
Cách tính tỷ số côn
Tỷ số côn so sánh chiều dài với độ thay đổi đường kính và được viết dưới dạng 1:X:
trong đó R là tỷ số côn.
Tỷ số 1:20 có nghĩa là đường kính giảm 1 đơn vị trên mỗi 20 đơn vị chiều dài. Nhiều độ côn của máy công cụ có tỷ số gần 1:20 vì tỷ số này đủ nhỏ để giữ bằng ma sát đơn thuần, nhưng cũng đủ lớn để tháo ra bằng một cú gõ nhẹ.
Ví dụ minh họa
Một trục có đường kính 10 mm ở đầu lớn và 5 mm ở đầu nhỏ, trên chiều dài 100 mm.
Góc côn: θ = 2 × arctan((10 − 5) / (2 × 100)) = 2 × arctan(0,025) ≈ 2,86°
Tỷ số côn: 100 / (10 − 5) = 20, được viết là 1:20
Cách đo độ côn
Ba phép đo xác định một phần côn: đường kính đầu lớn, đường kính đầu nhỏ và chiều dài giữa hai điểm tại đó các đường kính này được đo. Chiều dài phải chạy song song với đường tâm. Nếu đo dọc theo bề mặt nghiêng, chiều dài sẽ quá lớn và góc tính được sẽ quá nhỏ.
Thước cặp hoặc panme dùng để đo đường kính. Vì phần côn không có một đường kính cố định duy nhất, cả hai số đo phải được lấy tại các điểm cụ thể đã biết trên chi tiết, không phải tùy tiện ở bất kỳ vị trí thuận tiện nào.
Nếu hai đường kính đo được bằng nhau, chi tiết là hình trụ thường, không phải phần côn. Góc là 0° và tỷ số là vô hạn, vì đường kính không thay đổi dù đo ở vị trí nào dọc theo chi tiết.
Các tỷ số côn tiêu chuẩn
Một số ngành sử dụng một nhóm nhỏ các độ côn tiêu chuẩn để dụng cụ của những nhà sản xuất khác nhau có thể lắp khớp với nhau.
| Chuẩn | Tỷ số côn | Công dụng điển hình |
|---|---|---|
| Độ côn Morse (MT0–MT7) | khoảng từ 1:19,0 đến 1:20,0, thay đổi theo kích thước | Trục chính máy khoan bàn, ụ sau máy tiện |
| Brown & Sharpe | khoảng 1:24 đối với hầu hết kích thước | Trục chính máy phay |
| Độ côn Jarno | chính xác 1:20 | Mũi tâm máy tiện, dụng cụ chính xác |
| Độ côn Jacobs (JT0–JT33) | thay đổi theo kích thước | Đầu cặp mũi khoan |
| Ren ống NPT / BSPT | 1:16 | Các mối nối ống và đầu nối |
| CAT / BT (độ côn 7/24) | 1:3,428 (góc bao khoảng 16°35′) | Đầu kẹp dao CNC |
| Độ côn R8 | khoảng 1:3,38 (góc bao khoảng 16°51′) | Máy phay kiểu Bridgeport |
Độ côn Morse, Brown & Sharpe và Jarno là các độ côn tự giữ. Chỉ cần ma sát là đủ giữ dụng cụ ở vị trí sau khi được gõ vào, vì vậy muốn tháo ra phải gõ mạnh. Độ côn CAT, BT và R8 dốc hơn và tự nhả. Chúng dựa vào thanh kéo để siết chặt dụng cụ trong khi cắt, rồi nhả dễ dàng khi thanh kéo được nhả ra. Ranh giới giữa hai đặc tính này nằm khoảng từ tỷ số 1:8 đến 1:10 — tỷ số nhỏ hơn thường khóa bằng ma sát, còn tỷ số lớn hơn cần lực kéo cơ học để giữ dụng cụ ở vị trí.
Các cỡ côn Morse riêng lẻ hơi khác nhau: chẳng hạn, MT1 gần bằng 1:20,05, MT2 gần bằng 1:20,02 và MT3 gần bằng 1:19,92. Những khác biệt này đủ nhỏ để “khoảng 1:20” mô tả toàn bộ họ côn, nhưng chúng lại có ý nghĩa khi gia công một chi tiết thay thế hoặc một ổ côn tương ứng.
Các cách biểu thị độ côn khác
Độ côn trên mỗi foot (TPF) biểu thị độ thay đổi đường kính trên đúng 12 in chiều dài. Độ côn 0,6 in trên mỗi foot tương đương tỷ số 1:20, vì 12 ÷ 0,6 = 20.
Độ côn, thường dùng trên bản vẽ ISO, là độ thay đổi đường kính chia cho chiều dài mà không chuyển thành tỷ số: . Độ côn 0,05 mô tả cùng một độ côn như 1:20.
Các câu hỏi thường gặp
Sự khác nhau giữa góc côn và tỷ số côn là gì?
Chúng mô tả cùng một hình học dưới hai dạng. Góc, tính bằng độ, là góc toàn phần giữa hai bề mặt côn. Tỷ số, được viết dưới dạng 1:X, cho biết chiều dài tương ứng với một đơn vị thay đổi đường kính. Bản vẽ và chương trình CNC thường dùng góc; còn để xác định chi tiết tuân theo tiêu chuẩn côn nào thì thường dựa vào tỷ số.
Nên sử dụng những đơn vị nào?
Có thể dùng bất kỳ đơn vị nhất quán nào, miễn là cả ba phép đo sử dụng cùng một đơn vị. Milimét và inch đều được; trộn lẫn hai đơn vị trong một phép tính sẽ cho kết quả sai.
Tỷ số côn 1:20 có ý nghĩa thực tế gì?
Đường kính thay đổi 1 đơn vị trên mỗi 20 đơn vị chiều dài dọc theo trục. Một chi tiết dài 200 mm có độ côn 1:20 sẽ có chênh lệch 10 mm giữa hai đường kính đầu.
Vì sao các kích thước độ côn Morse có tỷ số hơi khác nhau?
Stephen A. Morse đã đưa hệ côn Morse vào sử dụng trong thập niên 1860, gồm các cỡ được đánh số từ 0 đến 7. Mỗi cỡ gần bằng 1:20 nhưng không hoàn toàn bằng tỷ số này, vì vậy các tỷ số trong cả họ côn dao động từ khoảng 1:19,0 đến 1:20,05.
Máy tính độ côn có thể xác định chi tiết sử dụng tiêu chuẩn nào không?
Máy tính xác định tỷ số và góc từ các phép đo trên chi tiết. Để đối chiếu kết quả đó với một tiêu chuẩn có tên, chẳng hạn Morse #2 hoặc NPT, vẫn cần so sánh với bảng tham chiếu, vì một số tiêu chuẩn có tỷ số tương tự nhau.
Góc tính được là góc nửa phần hay góc toàn phần?
Đó là góc toàn phần, tức góc giữa hai cạnh côn như thường được thể hiện trên bản vẽ kỹ thuật. Chia góc này cho hai sẽ cho góc nửa, đo từ đường tâm đến một cạnh.