Тема 2. Установочные элементы.

Лекция 2.

Геометрическая определенность положения (установки) детали в направлении размера, координирующего обрабатываемую поверхность (исходного размера), достигается в результате придания некоторым из её поверхностей (установочным базам) определённого положения относительно корпуса приспособления.

К установочным элементам предъявляются требования:

Обеспечение расчетной точности установки.
Обеспечение удобства, надежности установки и безопасности при работе.
Сохранение расчетной точности установки в процессе эксплуатации.
Установочные элементы не должны портить базовых поверхностей (особенно важно при установке на точные базы, не подвергаемые повторной обработке).

Типовые случаи установки

Установка деталей, у которых установочной базой являются 3 взаимно перпендикулярные плоскости (плиты, призмы, корпусные детали и т.д.).

Установочная поверхность детали может быть различной по обработке, а следовательно, и по чистоте поверхности.

Грубая база, имеющая большую погрешность формы, будет соприкасаться со сплошной установочной поверхностью только в трёх местах (точках). Образующийся при этом опорный треугольник зависит от случайных величин. Он может оказаться малым, узким или

вообще неблагоприятным. Это исключает уверенность в устойчивости детали и не позволяет правильно выбрать положение зажимов для закрепления детали. Детали будут занимать самые различные положения на приспособлении. Появляется погрешность установки. Для её уменьшения рекомендуется устанавливать поверхность детали на специально выполненные точечные контакты.

Всякое твёрдое тело, рассматриваемое в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях может иметь 6 степеней свободы. Поэтому для координирования детали в пространстве нужно положить связи на эти степени свободы.

Рассмотрим схему установки.

Поверхность детали, несущая 3 опорные точки – главная базирующая поверхность. 2 опорные точки – направляющая поверхность. 1 опорная точка – упорная поверхность.

Для лишения оставшихся степеней свободы деталь нужно закрепить.

Варианты распределения силы закрепления:

1. Крепление сверху. Сила Р₁ должна располагаться внутри опорного треугольника и желательно в центре его тяжести. Если нагрузка от сил резания находится вне опорного треугольника, то применяют самоустанавливающуюся опору.

2. Крепления сбоку желательно осуществлять по линии, соединяющей опоры и более правильно в середине между ними.

3. Остаётся ещё закрепить по поверхности, противоположной опорной. Сила Р₃ должна быть направлена по центру опоры.

Однако схему такого закрепления не всегда можно выдержать.

Например: необходимо просверлить отверстия в консольной части детали, по которой крепление невозможно. При выполнении операции общие принципы схемы закрепления сохраняются. Установка третьей жесткой опоры невозможно, т.к. размер h меняется в пределах допуска Δδ_h. Это условие заставляет ввести дополнительную плавающую опору. Таких опор может быть несколько по конструктивным и силовым соображениям.

Конструкция опор

Опоры делятся на два вида: постоянные – жесткие опоры (штыри, пластины) и дополнительные (подвижные, регулируемые) опоры.

1. Постоянные опоры

а) и б) – применяются для установки заготовок с плохо обработанными поверхностями.

в) и г) – когда базовые поверхности чисто обработаны (1,25, 0,63) опоры должны быть износостойкими и твёрдыми.

Материал: 97А (HRC=50÷55)

сm 20 (HRC=50÷55)

Термообработка: цементация – насыщение поверхностного слоя углеродом

закалка

отпуск (низкий) - 150° - 180°С

При выполнении механических операций, характеризующиеся сравнительно малой нагрузкой, а также при установке деталей из мелких сплавов (Al и Cu) опоры делают из мягких материалов (текстолит, латунь).

2. Дополнительные опоры

а) Регулируемая опора