ELEMENTY PRZYRZĄDÓW
Najbardziej rozpowszechnionymi, ustawczymi elementami przyrządów są podpory stałe.
Do głównych podpór stałych zalicza się kołki (rys. 108a) i płytki (rys. 108b).
Przy ustawianiu części na surowej, nieobrobionej powierzchni stosuje się kołki z zaokrągloną główką 2 (rys. 108a). W tym przypadku zetknięcie się podpory z powierzchnią ustawionej na niej części będzie zbliżone do punktowego. Zabezpiecza to jednoznaczne ustawienie i pewność podparcia części.
Przy ustawianiu części na powierzchniach obrobionych stosuje się płaskie kołki podporowe 1 (rys. 108a) lub płytki (rys. 108b). W tych przypadkach unika się stosowania podpór z zaokrąglonymi główkami z następujących względów:
Przy punktowym stykaniu się podpory z ustawioną częścią powierzchnia podpory szybko się ściera i jej wysokość zmienia się; ustawienie zaś części na powierzchni obrobionej oznacza, że wymagane położenie części musi być dokładne. Ścieranie się podpory uniemożliwia uzyskanie dokładnego położenia części. ,
Przy małej płaszczyźnie zetknięcia podpory z obrobioną powierzchnią umocowanej części może wystąpić na niej wgniecenie wskutek wielkich nacisków jednostkowych.
Części ustawia się w przyrządzie na powierzchni nieobrobionej za pomocą trzech podpór (trzy punkty). Przy większej liczbie podpór położenie tej powierzchni nie jest pewne, gdyż nie jest zapewnione zetknięcie się jej ze wszystkimi podporami.
Podpory powinny być tak rozmieszczone, żeby rzut środka ciężkości części i odpowiednie punkty przebicia sił zaciskających znajdowały się wewnątrz trójkąta, w którego wierzchołkach znajdują się podpory. W razie spełnienia tego warunku część nie będzie tracić równowagi pod działaniem własnego ciężaru lub sił zaciskających.
Dla zapewnienia dostatecznej odporności na ścieranie i uniknięcia wgnieceń podpory muszą mieć odpowiednią twardość, przy czym nie mogą być kruche, gdyż ulegałyby złamaniu przy uderzeniach. Zwykle podpory wykonuje się ze stali 20 lub 20 H oraz cementuje i hartuje do twardości HRC = 58 — 62. Podpory o małych rozmiarach wykonuje się ze stali 50 i hartuje do twardości HRC = 45—50.
Często po ustawieniu części na podporach stałych konieczne jest zwiększenie jej stateczności lub sztywności przez zastosowanie podpór dodatkowych. Bywają one trzech rodzajów: 1) kołki nastawne śrubowe (rys. 109a i b); 2) podpory nastawne klinowe (rys. 109c); 3) podpory samonastawne (rys. 109d). Kołki śrubowe wykręca się z podstawy przyrządu aż do zetknięcia z ustawianą częścią, podpory klinowe podnosi się za pomocą klina aż do zetknięcia się z częścią, a podpory samonastawne ustala za pomocą bocznego kołka; podpory dodatkowe wprowadza się po ustawieniu części na głównych podporach. Zetknięcie podpory samonastawnej z ustawianą częścią jest zapewnione przez docisk sprężyną. Po ustawieniu części ustala się dodatkową podporę nastawną w takim położeniu, które odpowiada położeniu części zajmowanemu pod wpływem własnego ciężaru.
Nastawne kołki śrubowe mają prostą konstrukcję, ale wykazują następujące wady:
przy wykręcaniu kołków część może zostać uniesiona tak, że może przestać stykać się z podporami głównymi i dokładność ustawienia będzie naruszona;
jeśli przed ustawieniem części robotnik zapomniał opuścić nastawny kołek śrubowy, ustawiana część może oprzeć się na tym kołku, a nie na podporach głównych, wskutek czego zostanie ona ustawiona skośnie;
3) dostęp do nastawnych kołków śrubowych jest niekiedy utrudniony;
4) czas tracony na ustawianie kołka przez pokręcanie go kluczem jest
stosunkowo duży.
Ze względu na wymienione wady w fabrykach samochodów i ciągników nie stosuje się nastawnych kołków śrubowych jako podpór dodatkowych.
Nastawne podpory klinowe mają takie same wady jak nastawne kołki śrubowe, z wyjątkiem dwóch ostatnich wad; samonastawne podpory nie wykazują tych wad.
Przy ustawianiu części w przyrządach przez podparcie na zewnętrznych powierzchniach cylindrycznych stosuje się w szerokim zakresie pryzmy (rys. 110). Przy takim ustawianiu zapewnione jest prawidłowe położenie pionowej płaszczyzny symetrii.
Kąt pryzmy wynosi zwykle 90°; od wielkości tego kąta i odchyłek średnicy powierzchni cylindrycznej zależy prawidłowe położenie osi powierzchni, co wyraża następujący wzór
2 sin
gdzie: « — odchylenie położenia osi powierzchni cylindrycznej; d — odchyłka średnicy powierzchni; a — kąt pryzmy.
Im mniejszy jest kąt a, tym bardziej niekorzystnie wpływa na wielkość e, ale jednocześnie ze wzrostem kąta a zmniejsza się stateczność części ustawionej na pryzmie. Pryzmy wykonuje się ze stali do nawęglania 20 lub 20 H i hartuje po nawęgleniu do twardości HRC — = 58-r- 62.
Do centrowania powierzchni cylindrycznych lub stożkowych na zewnętrznych krawędziach ich czół często stosuje się stożkowe uchwyty zewnętrzne (rys. 111).
Przy ustawianiu ciał cylindrycznych na pryzmach miarodajne jest położenie jednej z płaszczyzn symetrii. Przy ustawianiu zaś ciał obrotowych przez uchwycenie czoła w zewnętrznych uchwytach stożkowych miarodajne jest położenie w przestrzeni osi tych ciał.
Powierzchnia zewnętrznych uchwytów stożkowych nie jest ciągła ze względu na zmniejszenie ilości punktów zetknięcia się stożka z ustawianą częścią, co jest szczególnie ważne przy obchwytywaniu surowych nieobrobionych powierzchni.
Do uchwycenia krawędzi otworów stosuje się stożkowe kolki ustawcze.
Przy ustawianiu części na płaszczyźnie z zachowaniem odpowiedniego położenia w stosunku do otworów, ustala się ją zwykle za pomocą ustawczych kołków, stałych lub wysuwnych. Ten sposób ustawiania jest stosowany często przy obróbce części samochodów i ciągników, jak np. kadłubów. W jednym przyrządzie stosuje się najwyżej dwa kołki, ponieważ wystarczają do nadania części prawidłowego położenia.
Przy ustalaniu za pomocą jednego kołka, jego średnica i odpowiedni otwór odpowiadają pasowaniu obrotowemu ciasnemu lub obrotowemu zwykłemu wg 2 lub 3 klasy dokładności. Przy ustawianiu na dwóch kołkach stosuje się pasowanie obrotowe zwykłe lub obrotowe bardzo luźne ze względu na nieuniknione odchyłki odległości między osiami otworów. Dla wyrównania wpływu odchyłek odległości między środkami otworów, jeden z kołków wykonuje się jako ścięty, o przekroju zbliżonym do rombu (rys. 113a). Przy ustawianiu części na płaszczyźnie i ustalaniu za pomocą kołka (rys. 113b) stosuje się również ścięty kołek.
Przypuśćmy, że część musi być ustalona za pomocą dwóch okrągłych kołków ustawczych (rys. 114a). Odległość między otworami L waha się w granicach + a. Jeżeli pominąć luzy między otworami i kołkami ustawczymi, to jeden z kołków powinien być mniejszy od średnicy jednego z otworów o wielkość 2a (rys. 114a). W przeciwnym razie nie wszystkie części, których odległości między osiami otworów wahają się w granicach 2a, będą mogły być osadzone na kołkach. W razie zastosowania obu kołków o przekroju kołowym, między jednym z nich i odpowiednim otworem pozostanie luz równy 2a we wszystkich kierunkach. Jeśli natomiast jeden z kołków ściąć (rys. 114b i c), to okaże się możliwe zmniejszenie luzu ó między kołkiem a otworem w kierunku decydującym o ustawieniu (położenie części w kierunku linii przeprowadzonej przez środki otworów wyznaczone jest przez kołek okrągły).
Nie należy jednak stosować kołków ściętych o takim kształcie jak-przedstawiony na rysunku, ponieważ ostre krawędzie ulegają szybko ścieraniu, przy czym dokładność zmniejsza się. Dlatego kolki ścięte wykonuje się o kształcie przedstawionym na rys. 113.
Cięciwę t odcinka cylindrycznego (pasemka roboczego) kołka ściętego oblicza się ze wzoru
gdzie: D — najmniejsza średnica otworu; a — najmniejszy luz promieniowy między otworem i kołkiem; A — luz niezbędny dla wyrównania odchyleń odległości między środkami otworów i między środkami kołków ustawczych.
Wielkie i ciężkie części (np. kadłuby silników) wprowadza się do przyrządów bez podnoszenia. W celu nadania w tych przypadkach czę-
ściom prawidłowego położenia w przyrządach stosuje się wysuwne kołki ustawcze, przy czym jeden z nich powinien być ścięty.
Kołki ustawcze zwykle wykonuje się ze stali do nawęglania. Drobne kołki ustawcze wykonuje się ze stali 50.