Назначение, область использования делительных головок

При обработке зубьев, шлицев, пазов, нарезании винтовых ка­навок и других операциях на фрезерных станках часто применяют делительные головки. Делительные головки, как приспособления, используют на консольных универсально-фрезерных и широкоуни­версальных станках. По принципу деления головки подразделяются на лимбовые и безлимбовые, оптические и с диском для непосредственного деления.

Простые делительные головки (безлимбовые) применяют для непосредственного деления окружности вращения обрабатываемой заготовки. Дели­тельный диск у таких головок закреплен на шпинделе головки и имеет деления в виде шлицев или отверстий (в количестве 12, 24 и 30) для защелки фиксатора. Диски с 12-ю отверстиями позволяют делить один оборот заготовки на 2, 3, 4, 6, 12 частей, с 24 отвер­стиями — на 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 части, а с 30 отверстиями — на 2, 3, 5, 6, 15, 30 частей. Специально изготовленные делительные диски головки могут быть использованы и для других чисел деления, в том числе и для деления на неравные части.

Универсальные лимбовые делительные головки применяют для установки обрабатываемой заготовки под требуемым углом относительно стола станка, ее поворота вокруг своей оси на определенные углы, сооб­щения заготовке непрерывного вращения при фрезеровании винто­вых канавок.

В отечественной промышленности на консольных универсаль­но-фрезерных станках применяют универсальные делительные го­ловки типа УДГ.

На широкоуниверсальных инструментальных фрезерных стан­ках используют делительные головки конструктивно отличающиеся от делительных головок типа УДГ (они снабжены хоботом для уста­новки заднего центра и, кроме того, имеют некоторое отличие в ки­нематической схеме). Настройка головок обоих типов производится идентично.

Лимбовая универсальная делительная головка

Шпиндель лимбовой универсальной делительной головки периодически поворачивают вращением рукоятки через червячную передачу, расположенную в корпусе. Рукоятку поворачивают на нужный угол, который устанавливают с помощью лимба, имеющего несколько рядов отверстий, равномерно рас­положенных на концентрических окружностях. Фиксатор можно вставлять в любое из этих отверстий. Заднюю бабку применяют для работы в центрах. Деталь можно крепить также в патроне, который навертывают на резьбовой конец шпинделя.

 

 

 

Рисунок 2- Универсальная делительная головка УДГ:

1 –заготовка; 2 – головка; 3 – рукоятка; 4 – диск; 5 – отверстие; вспомогательный диск; 7 –фреза; 8 – бабка.

Способы наладки УДГ

Применяют следующие способы наладки универсальных дели­тельных головок: для простого деления, для дифференциального деления и на нарезание винтовых канавок.

Способ простого деления заключается в том, что, вращая ру­коятку, поворачивают шпиндель на заданный угол.

 

 

 

 

Рисунок 3 - Настройка УДГ на простое деление

Уравнение кинематического баланса для определения числа оборотов рукоятки составляют из условия, что за п оборотов рукоятки шпиндель должен повер­нуться на  оборота, где z — число частей, на которое требуется разделить окружность Расчетные перемещения:

п об. рукоятки -   об. шпинделя.

Уравнение кинематического баланса: п ·1· , откуда п = z_о/z·Z.

Для выпускаемых делительных головок число заходов чер­вяка Z = 1 и в большинстве случаев число зубьев червячного колеса  z₀ = 40, тогда п =

Величину, обратную передаточному отношению червячной пары, называют характеристикой делительной головки и обозна­чают буквой N.    Следовательно, N = z₀ и п =

Для поворота рукоятки на нужное число оборотов, выражен­ное смешанным числом или дробью, головки снабжены делитель­ными дисками.

При z < N    п = ,

где А — число целых (полных) оборотов рукоятки;

b — число шагов (расстояние между соседними отверстиями) ряда отверстий, на которое должна быть повернута (дополнительно к А целым оборотам) рукоятка;

а — число отверстий в од­ном из рядов отверстий делительного диска.

При простом делении делительный диск остается неподвиж­ным; его крепят специальной защелкой к корпусу головки.

Во избежание ошибок при сравнительно больших отсчетах де­лительный диск имеет раздвижной сектор, состоящий из двух раздвижных ножек, которые служат для фикса­ции определенного угла поворота.

For ex:

Требуется на заготовке зубчатого колеса нарезать 37 зубьев. Число оборотов рукоятки головки

n =   оборота.

Для фрезерования 37 зубьев на такой заготовке нужно взять диск, на кото­ром имеется делительный круг с 37 отверстиями. Рукоятку устанавливают на­против ряда в 37 отверстий и после фрезерования каждой впадины поворачивают на один полный оборот и три отверстия. Для деления удобно пользоваться раз­движным сектором.

Сектор устанавливают в следующем порядке; с помощью от­вертки освобождают винт, скрепляющий ножки сектора, раздви­гают ножки сектора так, чтобы между ними было три отверстия и одно отверстие, занимаемое штифтом рукоятки, а затем винт закрепляют.

 После каждого деления ножки сектора передвигают до упора в штифт рукоятки. В отвер­стии сектора имеется пружинка, которая удерживает ножки от произвольного смещения во время деления.

Способ дифференциального деления применяют в тех случаях, когда простое деление осуществить невозможно, т. е. когда нельзя подобрать диск с нужным для простого деления числом отвер­стий.

Метод дифференциального деления заключается в следующем. Требуемый поворот шпинделя делительной головки получается как совокупность двух поворотов: поворота рукоятки относительно делительного диска и поворота самого делительного диска, которому это движение сообщается принудительно от шпинделя делительной головки через сменные зубчатые колеса  гитары.

 При дифференциальном делении делительный диск следует освободить, вынув стопорящий его фик­сатор. В зависимости от наладки делительный диск может вра­щаться в ту же сторону, что и рукоятка, или в противоположную. Следовательно, действительный поворот рукоятки будет больше или меньше видимого ее поворота по делительному диску.

 

Рисунок 4 - Настройка УДГ на дифференциальное деление

 

Число оборотов рукоятки головки настраивают так же, как при простом делении, но не на требуемое число делений z, а на близкое к нему число делений z _ф, которое позволяет подобрать диск с нужным для деления на z_ф частей числом отверстий. По­грешность такой наладки компенсируется наладкой дифферен­циальной гитары. Так как действительный поворот рукоятки со­стоит из поворота рукоятки относительно лимба и поворота са­мого лимба, то уравнение кинематического баланса для определе­ния передаточного отношения дифференциальной гитары будет иметь вид

где  - число оборотов рукоятки относительно лимба;

    - число оборотов лимба.

Сумма, взятая в скобки, выражает действительное число обо­ротов, которое нужно сделать рукояткой, при дифференциаль­ном делении.

Из приведенной формулы можно определить передаточное от­ношение сменных зубчатых колес дифференциальной гитары:

или

Удобнее принимать z _ф > z, так как в этом случае лимб дол­жен вращаться в сторону вращения рукоятки, и поэтому не надо ставить в гитару дополнительное паразитное зубчатое колесо (z _ф может быть любое составное число, по абсолютной величине близкое к z, и лучше, если оно будет делиться на z).

For ex:

 Требуется нарезать зубчатое колесо, имеющее 227 зубьев. Нужно подобрать сменные колеса гитары, делительный диск и определить число оборо­тов рукоятки.

Пусть z _ф = 220. Тогда число оборотов рукоятки головки при простом де­лении

n =   

Выбирают делительный диск, имеющий окружность с 66 отверстиями, и устанавливают ножки раздвижного сектора на 12 отверстий этой окружности (считая первым отверстие, расположенное рядом с отверстием, занятым защел­кой рукоятки).

Передаточное отношение сменных колес гитары

=

Так как передаточное отношение получилось отрицательным, то в гитару необходимо ввести паразитное колесо.

Проверочный расчёт на зацепление зубьев гитары:

Наладка на фрезерование спиральных канавок. При фрезеро­вании винтовых (спиральных) канавок заготовке сообщается сложное винтовое движение, состоящее из поступательного прямо­линейного (вдоль ее оси) и вращательного (вокруг той же оси). Поступательное движение заготовка получает вместе со столом, а вращательное от ходового винта стола станка через сменные зуб­чатые колеса. Стол станка при фрезеровании винтовых канавок поворачивают по отношению к оси шпинделя на угол ω, равный углу наклона винтовой канавки, При нарезании левой винтовой канавки стол поворачивают на угол ω по часовой стрелке, а при нарезании правой винтовой канавки — против часовой стрелки.

Угол поворота стола

ω = arctg , где

 D — диаметр обрабатываемой заготовки;

 Р_р — шаг винтовой канавки,

Если винтовая линия задана углом подъема α, то стол необхо­димо повернуть на угол 90° — α. Медленное вращение шпин­делю делительной головки передается от продольного ходового винта станка по кинематической цепи.

 Уравнение кинематического баланса этой цепи для наладки ги­тары сменных колес  составляют из условия, что за один оборот заготовки стол станка переместится на шаг Р_р нарезаемой канавки:

С учетом того, что Z = 1, имеем

=

где Р_{х. в} — шаг ходового винта стола станка, мм.

 

Рисунок 5 - Настройка УДГ на нарезание винтовых канавок

 

 

Рисунок 6- Схема фрезерования винтовых канавок:

1 – делительная головка; 2 – заготовка; 3 – дисковая фреза; 4 – задняя бабка; 5, 8 – центры; 6 – стол; 7 – поворотная плита; ω – угол поворота стола.

 

Контрольные вопросы.

1  Какие делительные приспособления применяются с фрезерными станками?

2  Для чего предназначены делительные головки?

3  Какие виды делений используют в делительных головках?

Лабораторная работа № 3   «Расчёт настройки фрезерного станка и универсальной делительной головки на фрезерование зубьев и винтовых канавок»

ПЛАН УРОКА:

1 Ознакомление с правилами техники безопасности.

2  Ознакомление с целью работы и порядком её выполнения.

3 Изучение устройства механизмов отсчёта делительной головки, методику их наладки.

4  Получить индивидуальное задание.

5 Рассчитать настройку УДГ на фрезерование Z ₁ канавок.

6  Рассчитать настройку УДГ на фрезерование Z ₂ зубьев.

ЗАДАНИЕ НА ДОМ: закончить расчёты, оформить схемы настройки,