Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
D — диаметр большого основания конуса (рабочей части), d — теоретический диаметр малого основания. Размеры даны по ГОСТ 25557-2016. Полный набор линейных размеров конуса (l1...l6) приведён в таблице 2 указанного стандарта и зависит от исполнения хвостовика (с лапкой, с резьбой, без лапки). Аббревиатура «КМ» в самом тексте ГОСТ 25557 не используется — типоразмер обозначается только номером (например, «конус Морзе 3»), однако обозначения «КМ0-КМ6» широко применяются в технической литературе и конструкторской документации.
Конусность каждого типоразмера индивидуальна — это исторически сложившаяся особенность системы Морзе, в отличие от метрических инструментальных конусов, у которых единая конусность 1:20. Малая конусность (порядка 1:20) обеспечивает эффект самозаклинивания: инструмент плотно фиксируется в гнезде шпинделя за счёт сил трения, что позволяет передавать значительный крутящий момент без дополнительных зажимных элементов.
Хвостовики выпускаются также в исполнении «без лапки и без резьбы» — для гнёзд, рассчитанных только на самозаклинивание. Резьба в торце (исполнения AE/AEK) применяется для дополнительной фиксации шомполом в шпинделях, работающих в любом пространственном положении. Лапка (исполнения BE/BEK) — традиционный вариант для сверлильных и токарных станков; она же служит для выпрессовки инструмента из шпинделя через сквозное отверстие клином.
Укороченные конусы по ГОСТ 9953-82 сохраняют конусность и больший диаметр базового конуса Морзе, но имеют существенно уменьшенную длину. Цифра в обозначении после буквы «B» — округлённый больший диаметр конуса в миллиметрах. Применяются в составной инструментальной оснастке, где использование полного конуса Морзе технически нецелесообразно (малая длина пиноли, компактные патроны, инструмент-вставка). Укороченные конусы взаимозаменяемы с полными по сопрягаемой поверхности.
Метрические инструментальные конусы по ГОСТ 25557-2016 имеют единую конусность 1:20 (угол конуса 2°51'51", угол уклона 1°25'56"). Номер метрического конуса численно равен большему диаметру в миллиметрах. Малые метрические конусы (№4, №6) применяются для очень мелкой оснастки; большие (№80-№200) — для шпинделей крупных токарных и расточных станков. Конус КМ7, входящий в зарубежные стандарты ISO 296 и DIN 228, в ГОСТ 25557 не включён — вместо него применяется метрический №80.
Соответствие «типоразмер - применение» — справочное; в конкретной конструкторской документации выбор конуса определяется требованиями к передаваемому крутящему моменту, габаритам инструмента, конструкции шпинделя и совместимости со стандартизованным посадочным гнездом станка.
Конусы Морзе — стандартизованные самозажимные инструментальные конусы для крепления хвостовиков свёрл, развёрток, зенкеров, фрезерных оправок, центров и патронов в шпинделях и пинолях металлорежущих станков. В России размеры конусов Морзе и метрических инструментальных конусов регламентирует ГОСТ 25557-2016 (модифицированная версия международного стандарта ISO 296:1991), действующий с 1 января 2018 года взамен ГОСТ 25557-2006. Справочные таблицы выше дают полный набор номинальных размеров и параметров для типоразмеров КМ0-КМ6, а основной текст ниже раскрывает контекст применения каждой таблицы.
Конус Морзе — это коническая посадочная поверхность с малым углом конуса (порядка 1:20), используемая для соединения инструмента со шпинделем металлорежущего станка. Конструкция предложена американским инженером Стивеном А. Морзе в середине XIX века и за полтора столетия не претерпела принципиальных изменений — благодаря удачному сочетанию точности центрирования, простоты конструкции и эффекта самозаклинивания.
Малая конусность даёт ключевой эффект — самоторможение в посадке. Угол поверхности конуса меньше угла трения покоя в паре «сталь-сталь», поэтому после осевой досылки инструмент удерживается в гнезде шпинделя силами трения и передаёт значительный крутящий момент без дополнительных стопорящих устройств. Извлечение производится клином через сквозное отверстие в шпинделе (для исполнений с лапкой) или вывинчиванием шомпола (для исполнений с резьбовым торцом).
Конус Морзе совмещает три функции: центрирование инструмента, его осевую фиксацию и передачу крутящего момента — за счёт одной геометрической пары без дополнительных элементов крепления.
Основной документ для конусов Морзе и метрических инструментальных конусов в Российской Федерации — ГОСТ 25557-2016 «Конусы инструментальные. Основные размеры». Стандарт является модифицированным по отношению к ISO 296:1991 «Machine tools — Self-holding tapers for tool shanks» и введён в действие приказом Росстандарта от 20 марта 2017 г. № 160-ст с датой введения 1 января 2018 г. — взамен ГОСТ 25557-2006. Переиздание стандарта выпущено в июле 2020 г.
Действующая нормативная база, связанная с темой:
Стандарты ГОСТ 25557-2016, ISO 296 и DIN 228 геометрически гармонизированы по основным размерам и конусности. Это обеспечивает взаимозаменяемость инструмента, изготовленного по разным стандартам, по сопрягаемой конической поверхности. Различия касаются параметров резьбы в торцевом отверстии (для исполнений с резьбой), допусков и обозначений категорий точности.
ГОСТ 25557-2016 разделяет инструментальные конусы на три категории по типоразмеру и назначению.
В категорию общего применения входят конусы Морзе №1-№6. Это основная номенклатура для крепления свёрл, развёрток, зенкеров, фрезерных и расточных оправок, центров токарных станков. Размеры этих конусов приведены в таблице 1 настоящей статьи и в таблице 2 раздела 4 ГОСТ 25557-2016.
К малой категории отнесены: метрические конусы №4 и №6, а также конус Морзе №0 (КМ0). Эти типоразмеры применяются для миниатюрной оснастки — свёрл малого диаметра, мелких метчиков, инструмента прецизионных станков и приборных систем.
Большая категория — это метрические конусы №80, №100, №120, №160, №200. Применяются для шпинделей крупных токарных и расточных станков, тяжёлых сверлильных машин, оправок инструментальной оснастки тяжёлого машиностроения. Номер метрического конуса численно совпадает с большим диаметром в миллиметрах.
Конус КМ7 (Морзе №7), входящий в ISO 296 и DIN 228, в ГОСТ 25557-2016 отсутствует. В типоразмерах, где за рубежом применяется КМ7, по отечественному стандарту используется метрический конус №80, который с КМ7 геометрически несовместим (разные конусности и больший диаметр).
Размеры в таблице 1 даны в строгом соответствии с ГОСТ 25557-2016. Значения большего диаметра D (диаметра рабочей части конуса в его широкой части) и меньшего диаметра d являются ключевыми для идентификации типоразмера. На практике для определения типоразмера измеряют именно D штангенциркулем или микрометром в торцевом сечении конуса.
Линейные размеры (l1...l6) приведены в полной таблице 2 ГОСТ 25557-2016 и зависят от конкретного исполнения хвостовика. В справочную таблицу 1 этой статьи они вынесены частично, поскольку для большинства практических задач (идентификация типоразмера, подбор оснастки) определяющими являются именно D, d, конусность и резьба отверстия (для соответствующих исполнений).
Определение типоразмера по большему диаметру. Если измеренное штангенциркулем D хвостовика составляет около 17,8 мм — это конус Морзе КМ2 (по таблице 1 D=17,780 мм). При D около 23,8 мм — это КМ3 (D=23,825 мм). Не путайте с D1 — теоретическим диаметром у торца, который несколько больше D и применяется как расчётный параметр в чертежах.
В отличие от метрических инструментальных конусов с единой конусностью 1:20, у конусов Морзе каждый типоразмер имеет свою конусность в диапазоне примерно от 1:19 до 1:20,05 — это историческая особенность системы, сложившаяся ещё в XIX веке. Угол конуса 2α для разных типоразмеров КМ0-КМ6 колеблется в узких пределах — примерно от 2°51' до 3°01'.
Связь конусности и угла уклона. Конусность K = (D − d) / L, где L — длина рабочей части конуса. При выраженной малой конусности (K ≈ 1:20) угол уклона α ≈ arctan(K/2); угол конуса 2α — полный угол между образующими в осевом сечении. Например, для конусности 1:20 угол уклона составляет около 1°25'56", угол конуса — около 2°51'51".
K = (D − d) / L
α ≈ arctan(K/2)
2α
Малая конусность всех типоразмеров Морзе обеспечивает эффект самозаклинивания. Условие самоторможения выполняется, когда угол уклона меньше угла трения покоя в паре материалов конуса и гнезда. Для стали-стали угол трения покоя составляет порядка 7-10°, и угол уклона конусов Морзе (1,4-1,5°) ему значительно уступает, что и обеспечивает надёжную фиксацию.
Обратная сторона самозаклинивания — необходимость принудительного извлечения инструмента. На шпинделях с конусом Морзе предусматривают сквозное отверстие в зоне лапки, через которое клином (расклинивающим устройством) выталкивают хвостовик. Это нужно учитывать при компоновке станка и проектировании инструментальной оснастки.
ГОСТ 25557-2016 предусматривает несколько конструктивных исполнений хвостовиков с конусом Морзе. Различия касаются способа осевой фиксации и наличия каналов подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
Классическое исполнение для сверлильных и токарных станков. На малом конце хвостовика выполнена плоская лапка, которая входит в соответствующий паз шпинделя или пиноли. Лапка передаёт крутящий момент при критических нагрузках (когда трение в посадке оказывается недостаточным) и служит для выпрессовки инструмента клином — клин вводится в сквозное окно шпинделя и упирается в лапку.
В торце малого конца выполнено резьбовое отверстие. Инструмент фиксируется в шпинделе шомполом — длинным стержнем с резьбой на конце, вкручиваемым через сквозной канал шпинделя. Применяется на фрезерных станках и обрабатывающих центрах, где инструмент работает в любом пространственном положении и должен быть исключён риск выпадения. Резьба отверстия по таблице 1: М6 для КМ1, М10 для КМ2, М12 для КМ3, М16 для КМ4, М20 для КМ5, М24 для КМ6.
Для инструмента с внутренней подачей охлаждающей жидкости — свёрл с СОЖ, развёрток, фрез с осевыми каналами. Хвостовик имеет дополнительное осевое отверстие для подвода жидкости через шпиндель к режущей кромке.
Применяется в гнёздах, рассчитанных только на самозаклинивание (например, в задней бабке токарного станка для центров). Извлечение производится продольным выталкиванием через осевое отверстие пиноли.
Для случаев, когда полная длина конуса Морзе оказывается избыточной (компактная оснастка, малый ход пиноли, составной инструмент-вставка), применяются укороченные конусы по ГОСТ 9953-82 «Конусы инструментов укороченные. Основные размеры». Они сохраняют конусность и больший диаметр базового типоразмера, но имеют значительно меньшую длину рабочей части.
Обозначаются буквой «B» с цифрой, равной округлённому большему диаметру в миллиметрах: B7, B10, B12, B16, B18, B22, B24, B32, B45 — всего девять типоразмеров. Привязка к базовым типоразмерам Морзе приведена в таблице 4 настоящей статьи. По сопрягаемой поверхности укороченный конус взаимозаменяем с полным конусом того же типоразмера, что позволяет использовать общую посадочную оснастку.
Метрические конусы — это расширение размерного ряда инструментальных конусов в сторону как меньших, так и больших диаметров по сравнению с диапазоном Морзе. Конструктивно от конусов Морзе они не отличаются, но имеют единую конусность 1:20 для всех типоразмеров.
Малые метрические конусы №4 и №6 применяются для миниатюрной прецизионной оснастки. Большие метрические конусы №80-№200 — для шпинделей крупных токарных, расточных и сверлильных станков; конкретный типоразмер определяется грузоподъёмностью и габаритами обрабатываемых заготовок. Номер метрического конуса равен большему диаметру в миллиметрах — это упрощает идентификацию по чертежу.
Метрический конус №80 не является заменой КМ7. У них разные большие диаметры и разные конусности (КМ7 в зарубежных стандартах имеет конусность около 1:19,231; метрический №80 — конусность 1:20). Подбор переходной втулки между ними требует индивидуального исполнения.
Предельные отклонения размеров инструментальных конусов нормированы ГОСТ 2848-75 «Конусы инструментов. Допуски. Методы и средства контроля». Стандарт устанавливает пять степеней точности для конусов Морзе и метрических: АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8 (по возрастанию величины допуска).
Выбор степени точности по ГОСТ 24644-81 в зависимости от класса точности станка:
Пример условного обозначения по ГОСТ 25557-2016: «Конус Морзе 3 АТ7 ГОСТ 25557-2016» — это конус Морзе №3 степени точности АТ7. Контроль допусков ведётся калибрами; ГОСТ 2848-75 определяет методики и средства контроля прилегания, диаметра и угла конуса.
Альтернативой конусу Морзе на современных станках с ЧПУ является конус 7:24, регламентированный отдельной парой стандартов — ГОСТ 15945-82 (размеры) и ГОСТ 19860-93 (допуски). Это две принципиально разные системы крепления инструмента.
Конус 7:24 разрабатывался специально для устранения характерных недостатков конуса Морзе при автоматической смене инструмента: самозаклинивания (мешает быстрому извлечению), большой длины конуса, ограниченной площади осевого упора. Однако для ручной и полуавтоматической смены инструмента на универсальном оборудовании конус Морзе остаётся основным решением.
Подбор хвостовика сверла. Сверло диаметром 25 мм для сверлильного станка с конусом шпинделя КМ3. По таблице 6 настоящей статьи и каталожным данным изготовителей режущего инструмента диапазон диаметров для КМ3 как раз охватывает 23-31 мм. Выбираем сверло с хвостовиком КМ3 в исполнении с лапкой (BE) по ГОСТ 25557-2016, степень точности АТ7. Если шпиндель станка имеет конус КМ4, а сверло — КМ3, применяют переходную конусную втулку «КМ4-КМ3».
Больший диаметр D рабочей части по ГОСТ 25557-2016: КМ0 — 9,045 мм; КМ1 — 12,065 мм; КМ2 — 17,780 мм; КМ3 — 23,825 мм; КМ4 — 31,267 мм; КМ5 — 44,399 мм; КМ6 — 63,348 мм. Полный набор размеров с длинами и резьбой отверстия приведён в таблицах 1 и 3 настоящей статьи.
В отличие от метрических инструментальных конусов с единой конусностью 1:20, у конусов Морзе конусность индивидуальна для каждого типоразмера и лежит в диапазоне примерно от 1:19,002 (КМ5) до 1:20,047 (КМ1). Соответствующий угол конуса 2α — от 2°51' до 3°01'.
Действующий документ — ГОСТ 25557-2016 «Конусы инструментальные. Основные размеры» (модифицирован к ISO 296:1991). Введён в действие с 1 января 2018 г. взамен ГОСТ 25557-2006. Допуски — по ГОСТ 2848-75. Укороченные конусы — по ГОСТ 9953-82. Центровые отверстия — по ГОСТ 14034-74.
В международных стандартах ISO 296 и DIN 228 типоразмер КМ7 существует. В отечественном ГОСТ 25557-2016 он отсутствует — вместо него для крупных типоразмеров шпинделей применяется метрический инструментальный конус №80, который геометрически с КМ7 несовместим (другие диаметр и конусность).
Исполнение с лапкой (BE/BEK) имеет на малом конце плоский выступ, входящий в паз шпинделя; служит для передачи крутящего момента в критических нагрузках и для выпрессовки клином. Исполнение с резьбой в торце (AE/AEK) имеет резьбовое отверстие, в которое вкручивается шомпол (штревель); применяется на фрезерных и токарно-фрезерных станках, где инструмент работает в любом пространственном положении.
По сопрягаемой конической поверхности — да, ГОСТ 25557-2016, ISO 296 и DIN 228 гармонизированы по основным размерам и конусности для типоразмеров №1-№6. Различия касаются преимущественно параметров резьбы в торцевом отверстии (для исполнений с резьбой), допусков и обозначений категорий точности. Конус Морзе №7 присутствует только в ISO и DIN; в ГОСТ его нет.
Укороченные конусы по ГОСТ 9953-82 сохраняют больший диаметр и конусность базового типоразмера Морзе, но имеют значительно меньшую длину рабочей части. Обозначаются буквой B с округлённым большим диаметром в миллиметрах: B7, B10, B12, B16, B18, B22, B24, B32, B45. Применяются в компактной инструментальной оснастке (патроны, оправки, инструмент-вставка) — см. таблицу 4 настоящей статьи.
Принципиально — углом конуса и принципом фиксации. Конус Морзе имеет малую конусность (~1:20) и держится в посадке силами трения за счёт самозаклинивания. Конус 7:24 (по ГОСТ 15945-82) имеет крутую конусность (угол конуса около 16°36'), не самотормозится и требует принудительной фиксации шомполом — что и делает его пригодным для автоматической смены инструмента на станках с ЧПУ.
Для готовой оснастки — по маркировке (КМ1, КМ2, MT3, Morse 4 и т. п.). При отсутствии маркировки — измерением большего диаметра D штангенциркулем или микрометром в торцевом сечении конуса с последующим сопоставлением с таблицей 1 настоящей статьи. Точная проверка — калибрами по ГОСТ 2848-75.
По ГОСТ 2848-75 — пять степеней: АТ4, АТ5, АТ6, АТ7, АТ8. По ГОСТ 24644-81 для конусов Морзе на станках классов точности Н и П применяется АТ6, для класса С — АТ4. В инструменте массового применения используются АТ7 и АТ8. Степень точности указывается в условном обозначении изделия наряду с типоразмером и ГОСТом.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.