Лабораторная работа № 3
Изучение и наладка универсальной делительной головки
Цель работы
Целью работы является изучение конструкции, кинематики и технологических возможностей универсальной делительной головки, приобретение практических навыков ее кинематического расчет и наладки, экспериментальное определение точности при различных методах деления.
Изучить конструкцию и кинематику универсальной делительной головки.
Выполнить кинематические расчеты по настройке делительной головки.
Настроить головку для получения заданного количества равномерно расположенных канавок.
Общие положения
Делительные головки предназначены для различных фрезерных, расточных, сверлильных, разметочных и других работ, связанных с поворотом обрабатываемых деталей на заданную величину.
Различают делительные головки универсальные (лимбовые или безлимбовые), оптические и головки для непосредственного деления. Оптические делительные головки применяют, главным образом, для разметки и контрольно-измерительных операций. Остальные типы используют как универсальные приспособления к металлорежущим станкам. При этом обрабатываемая деталь может закрепляться в центрах, патроне или на шпиндельной оправке.
Все лимбовые делительные головки, которые наиболее распространены в промышленности, построены по одной кинематической схеме (рис.7) и имеют одинаковую характеристику N = 40.
Характеристика головки – это число полных оборотов рукоятки 2, необходимое для поворота шпинделя на один полный оборот. Делителъная головка оснащается одним или несколькими делительными дисками 4, на одном или двух сторонах (торцах) которых по концентрическим окружностям расположены отверстия под плунжерный фиксатор 3. Кроме того, в комплект головки входит набор сменных колес и два приклона, которые служат для установки гитар при дифференциальном методе деления и фрезеровании винтовых канавок.
В данной лабораторной работе используется универсальная делительная головка модели ИД2 Д–250, имеющая следующие основные параметры:
наибольший диаметр устанавливаемой детали, мм – 250;
угол поворота шпинделя в вертикальной плоскости,…º:
вниз от линии центров …...………………. – не менее 5;
вверх от линии центров ………………….. – не менее 95;
конус шпинделя ………………………………….. – Морзе № 4;
число отверстий делительного диска:
на одной стороне – 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31;
на другой стороне – 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49, 54;
цена деления лимба непосредственного деления, … 0 – 15;
набор сменных зубчатых колес: 25, 30, 35, 40, 50, 50, 55, 60, 60, 70, 75, 80, 90, 100.
Эта делительная головка допускает настройку на непосредственное, простое и дифференциальное деление и позволяет фрезеровать винтовые канавки на универсально – фрезерных станках.
Методы настройки делительной головки
Непосредственный метод позволяет разделить окружность на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части. При этом червяк z 3 рукояткой 8 (рис.8) выводится из зацепления с колесом и шпиндель поворачивается вручную. Фиксируется шпиндель в необходимом положении подпружиненным стопором 9, входящим в одно из 24 отверстий, имеющихся на торце планшайбы шпинделя 6.
Простое деление. Способ простого деления применяется при делении окружности на число частей от 2 до 50 и на некоторые числа свыше этого интервала.
При простом делении червячная передача включена и шпиндель может поворачиваться только от рукоятки 2 через цилиндрическую пару зубчатых колес z 1, z 2 и червячную передачу z 3 , z 4 . Величина поворота шпинделя в этом случае определяется углом поворота рукоятки 2 относительно неподвижного делительного диска 4 и зависит от передаточного отношения передач между валом рукоятки и шпинделем:
где
– величина (угол) поворота вала рукоятки;
– передаточное отношение кинематической
цепи: вал – рукоятки – шпиндель.
При
делении окружности на z
частей шпиндель необходимо поворачивать
на
оборота. Тогда уравнение (10) примет вид:
.
Решив
его относительно
,
получим формулу настройки при простом
методе деления:
При
делении рукоятка поворачивается
относительно делительного диска и
стопорится с помощью фиксатора в одном
из его отверстий, следовательно, величина
поворота рукоятки может принимать
только строго определенные, выраженные
простой дробью значения. Рекомендуется
следующий порядок расчета
.
Поставив числовое значение в формулу
(11), проводят сокращение полученной
дроби, а затем, умножая числитель и
знаменатель на одно и то же целое число,
преобразуют дробь таким образом, чтобы
в знаменателе получилось число, равное
числу отверстий на одной из окружностей
делительного диска. Числитель этой
дроби равен числу промежутков между
отверстиями, на которое необходимо
поворачивать рукоятку, а знаменатель
полному числу отверстий (промежутков)
на окружности, по которой следует вести
отсчет.
Например: требуется произвести деление на 18 частей. Подставив Z = 18 в формулу (11) и произведя преобразования, получим:
Число
показывает,
что для поворота шпинделя на
оборота рукоятку необходимо повернуть
на два полных оборота и еще на 12 промежутков
по окружности с 54 отверстиями.
Наладка делительной головки при простом методе сводится к установке фиксатора 3 напротив окружности с необходимым числом отверстий и к установке линеек раздвижного сектора, который значительно упрощает процедуру повторного отсчета числа интервалов. Линейки сектора разводятся так, чтобы между ними находилось число интервалов, равное числителю дроби (11) после выделения из нее целой части.
Дифференциальный
метод.
Дифференциальный метод деления
заключается в том, что во время поворота
рукоятки 2 делительный диск 4 также
получает вращение от шпинделя через
гитару сменных колес
.
Таким образом, абсолютная величина
поворота рукоятки слагается из поворота
рукоятки относительно делительного
диска и из величины поворота самого
диска. Причем, если величина поворота
рукоятки относительно делительного
диска может иметь строго определенные
значения, зависящие от числа отверстий
на окружностях диска (см.метод простого
деления), то величина поворота диска
зависит еще от передаточного отношения
гитары:
где
– величина поворота рукоятки относительно
делительного диска;
- величина поворота
делительного диска относительно корпуса
головки.
Поворот делительного диска равен
Совместное
решение уравнений (15) и (16) относительно
дает формулу настройки цепи гитары
делительного диска при дифференциальном
методе деления
|
|
.Эта
формула позволяет рассчитать передаточное
отношение цепи вращения делительного
диска для любых значений
и
.
Причем, задавая различные значения
,
можно получить несколько вариантов
настройки при одной и той же заданной
величине поворота шпинделя
.
Чтобы устранить эту неоднозначность,
величину поворота рукоятки относительно
делительного диска задают соотношением:
В качестве вспомогательного числа x выбирают ближайшее к заданному числу z, но такое, чтобы для этого числа было бы возможно простое деление и передаточное отношение, рассчитанное по формуле (19), можно было бы реализовать с помощью имеющихся в комплекте делительной головки сменных колес. Этим требованиям обычно удовлетворяют числа, кратные десяти.
Для облегчения подборки сменных колес рекомендуется числитель и знаменатель передаточного отношения представить в виде произведения простых сомножителей, а затем умножением на целые числа преобразовав; таким образом, чтобы в числителе и знаменателе стояли числа, равные числам зубьев сменных колес.
Например: требуется произвести деление на 109 частей. В качестве вспомогательного числа x выбираем ближайшее, кратное десяти:
х = 110.
По формуле (19) определяем передаточное отношение гитары
Величину поворота рукоятки с фиксатором относительно делительного диска определяем, как и для метода простого деления; по формуле (18)
|
|
.Следовательно, фиксатор должен быть установлен над окружностью с тридцатью тремя отверстиями и при делении поворачиваться рукояткой на двенадцать промежутков.
При фрезеровании винтовых поверхностей или косозубых цилиндрических колес, заготовке необходимо сообщить одновременно два движения – перемещение вдоль оси и согласованное с ним вращение. Для этого делительная головка присоединяется через гитару сменных колес к винту продольной подачи стола фрезерного станка и, следовательно, при перемещении стола её шпиндель получает принудительное вращение (рис.10). Если требуется получить винтовую поверхность с шагом Т мм, то при перемещении стола на эту величину шпиндель делительной головки должен сделать ровно один оборот. Перемещение стола на величину Т соответствует числу оборотов ходового винта, равному:
где
– передаточное отношение всех постоянных
передач между ходовым винтом и шпинделем;
–передаточное
отношение гитары сменных колес.
Для делительной головки модели УД2 Д–250 устанавливается две гитары: малая гитара на ходовой винт станка, большая – на цилиндрический хвостовик головки. Причем передаточное отношение
Правильный профиль спиральных канавок можно получить только в том случае, если плоскость вращения фрезы совпадает с направлением спиральной линии. Для этого стол фрезерного станка должен быть повернут на угол, равный углу наклона спиральной канавки, который определяется из соотношения:
|
|
,где φ – угол наклона спиральной канавки;
D – диаметр обрабатываемой детали, мм.
При настройке головки для фрезерования винтовых поверхностей делительный диск следует освободить, отодвинув стопор 5 (рис.8).
Порядок выполнения работы
Изучить кинематическую схему и познакомиться с конструкцией универсальной делительной головки.
В соответствии с заданием выбрать методы деления и выполнить все необходимые кинематические расчеты (приложение 4).
Настроить головку на простой метод деления. Для этого необходимо:
– установить делительный диск требуемым торцом наружу и закрепить его стопором;
– закрепить фиксатор на окружности с расчетным числом отверстий;
– установить на необходимый угол линейки раздвижного сектора.
Провести последовательно 10–12 операций деления, замеряя каждый раз фактический угол поворота шпинделя с помощью оптической делительной головки. При этом (для уменьшения влияния зазоров в передачах на точность деления) фиксатор должен подводиться к последнему отверстию всегда с одной стороны.
Настроить головку на дифференциальный метод деления в следующей последовательности:
– на основании кинематических расчетов подобрать и установить на головке зубчатые колеса гитары;
– установить делительный диск, фиксатор и линейки раздвижного сектора;
– стопор делительного диска отключить.
Замерить фактические углы поворота шпинделя для 10–12 последовательных операций деления.
Сравнить результаты измерений с теоретическими значениями углов поворота. Определить средние и максимальные погрешности деления для обоих методов.
Оформить отчет по лабораторной работе.
Название работы.
Цель работы.
Кинематическая схема универсальной делительной головки.
Кинематические расчеты по настройке делительной головки в соответствии с выданным заданием.
Сравнение результатов измерений с теоретическими значениями.
Для специалистов фрезерного дела не секрет как пользоваться делительной головкой, но многие люди даже не знают, что это такое. Она является горизонтальным станочным приспособлением, которое используется на координатно-расточных и фрезерных станках. Основной ее целью является периодический поворот заготовки, во время которого и происходит деление на равные части. Эта операция актуальна при нарезании зубьев, фрезеровки, вырезании канавок и так далее. С ее помощью можно изготавливать зубчатые. Данное изделие зачастую используется в инструментальных и механических цехах, где помогает существенно расширить рабочий диапазон станка. Закрепления заготовки происходит непосредственно в патроне, а если она оказывается слишком длинной, то в люнете с упором на заднюю бабку.
Виды выполняемых работ
Устройство УДГ позволяет обеспечивать:
- Точную фрезеровку звездочек, даже если количество зубьев и отдельных секций будет составлять несколько десятков;
- Также с ее помощью изготавливаются болты, гайки и другие детали с гранями;
- Фрезеровка многогранников;
- Проточка впадин, находящихся между зубьями колес;
- Проточка канавок на режущих и сверлильных инструментах (для чего применяется непрерывное вращение, чтобы получить спиралевидную проточку);
- Обработка торцов многогранных изделий.
Способы выполнения работ
Работа делительной головки может производиться несколькими способами, в зависимости от конкретной ситуации и того, какая операция производится с какой конкретной заготовкой. Здесь стоит выделить основные, которые чаще всего применяются:
- Непосредственный. Данный способ осуществляется путем поворота делительного диска, который управляет передвижением заготовки. Промежуточный механизм при этом не участвует. Этот метод актуален при использовании таких типов делительных инструментов, как оптический и упрощенный. Универсальные делительные головки применяются только с лобовым диском.
- Простой. При данном способе отсчет ведется от неподвижного делительного диска. Деление создается при помощи управляющей рукоятки, которая через червячную передачу связывается со шпинделем на устройстве. При этом способе применяются те универсальные головки, на которых установлен делительный боковой диск.
- Комбинированный. Сущность данного способа проявляется в том, что поворот самой головки является своеобразной суммой поворота ее рукоятки, которая вращается относительно делительного диска, расположенного неподвижно, и диска, который поворачивается с рукояткой. Этот диск передвигается относительно штифта, что находится на заднем фиксаторе делительной головки.
- Дифференциальный. При данном способе поворот шпинделя проявляется как сумма двух поворотов. Первый относится к рукоятке, вращающейся относительно делительного диска. Второй – поворот уже самого диска, что проводится принудительно от шпинделя через всю систему зубчатых колес. Для данного способа используют универсальные делительные головки, которые имеют комплект сменных зубчатых колес.
- Непрерывный. Данный способ актуален во время фрезерования спиральных и винтовых канавок. Он производится на оптических головках, у которых идет кинематическая связь шпинделя и винта подачи на фрезерный станок, и универсальных.
Нужен пластинчатый теплообменник ? Обращайтесь в компанию Молтехснаб. Только оригинальное оборудование для пищевой промышленности.
Устройство и принцип работы делительной головки
Чтобы разобраться, как работает делительная головка, нужно знать, из чего она состоит. В основу ее входит корпус №4, который закрепляется на столе станка. Также у нее имеется шпиндель №11, который ставится на подшипниках №13, №10 и головке №3. Червяк №12 приводит в движение червячное колесо №8. Он связан с маховиком №1. Рукоятка №2 служит для закрепления шпинделя, а следовательно и червячного колеса. Она связана с прижимной шайбой №9. Червячное колесо и червяк могут выполнять только поворот шпинделя, а погрешность их работы ни как не влияет на общую точность.
В эксцентрической втулке посажен один из концов валика, что позволяет опускать вниз их вместе. Если расцепить колесо шпинделя и червяка, то можно произвести поворот головки шпинделя. Внутри корпуса располагается стеклянный диск №7, который жестко закрепляется на шпинделе №11. Диск расчерчен шкалой на 360 градусов. Окуляр №5 располагается сверху головки. Чтобы повернуть шпиндель на нужно количество градусов и минут, используется маховик.
Порядок выполнения работ
Когда операция выполняется непосредственным способом, то сначала отключается из зацепа червячная передача, для чего достаточно только повернуть рукоять управления до соответствующего упора. После этого следует освободить фиксатор, останавливающий лимб. Поворот шпинделя осуществляется от патрона или от детали, которая подвергается обработке, что позволяет поставить устройство под нужным углом. Угол поворота определяется при помощи нониуса, что расположен на лимбе. Завершается операция закреплением шпинделя при помощи зажима.
Когда операция выполняется простым способом, то здесь сначала нужно зафиксировать делительный диск в одном положении. Основные операции производятся при помощи рукоятки фиксатора. Поворот рассчитывается согласно отверстиям, сделанным на делительном диске. Для фиксации конструкции имеется специальный стержень.
Когда операция выполняется дифференциальным способом, то первым делом нужно проверить плавность поворота шестерней, что установлены на самой головке. После этого следует произвести отключение стопора диска. Порядок настраивания здесь полностью совпадает с порядком настраивания при простом способе. Основные рабочие операции выполняются только при горизонтальном положении шпинделя.
Таблица делений для делительной головки
| Количество частей деления | Количество оборотов ручки | Количество отсчитываемых отверстий | Общее количество отверстий |
|---|---|---|---|
| 2 | 20 | ||
| 3 | 13 | 11 | 33 |
| 4 | 13 | 9 | 39 |
| 5 | 13 | 13 | 39 |
| 6 | 19 | ||
| 7 | 8 | ||
| 8 | 6 | 22 | 33 |
| 9 | 6 | 20 | 30 |
| 10 | 6 | 26 | 39 |
| 11 | 5 | 35 | 49 |
| 12 | 5 | 15 | 21 |
| 13 | 5 | ||
| 14 | 4 | 24 | 54 |
| 15 | 4 | ||
| 16 | 3 | 10 | 30 |
| 17 | 3 | 3 | 39 |
| 18 | 2 | 42 | 49 |
| 19 | 2 | 18 | 21 |
| 20 | 2 | 22 | 33 |
| 21 | 2 | 20 | 30 |
| 22 | 2 | 28 | 39 |
Расчет делительной головки
Деление на УДГ осуществляется не только по таблицам, но и по специальному расчету, который можно сделать самостоятельно. Это сделать не так уж и сложно, так как при расчете используется всего несколько данных. Здесь требуется умножить диаметр заготовки на особый коэффициент. Он рассчитывается путем деления 360 градусов на количество частей деления. Потом из этого угла нужно взять синус, который и будет коэффициентом, что требуется умножить на диаметр для получения расчета.
УДГ.Нарезание зубьев шестерни:Видео
(филиал)
(
Настройка делительной головки
Учебное пособие
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Озерский технологический институт
(филиал)
ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Московский инженерно- физический институт
(государственный университет)»
Настройка делительной головки
Учебное пособие
в качестве методического пособия
Озерск - 2006
УДК 621.941
Настройка делительной головки:
Учебное пособие.-3-е изд. стереотип.- Озёрск: ОТИ МИФИ, 2006, 15с.
В настоящем пособии изложены устройство, способы настройки универсальной делительной головки. Рекомендуется для изучения студентами специальности.
Рецензент:
Озёрский технологический институт (филиал) ГОУ ВПО «МИФИ», 2006
Лабораторная работа
НАСТРОЙКА ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ
Цель работы: на примере универсальной делительной головки изучить делительный механизм, применяемый во многих станках, познакомиться с принципом сложения движений в процессе поворота заготовки на заданный угол и поступательного ее перемещения вдоль оси и настройки их для выполнения различных работ.
1. НАЗНАЧЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ
Универсальные делительные головки типа УДГ-Д предназначены для поворота обрабатываемой детали на заданную величину при выполнении различных фрезерных, зубофрезерных, расточных, сверлильных, разметочных и других подобных работ.
С помощью делительных головок можно делить обрабатываемую деталь по окружности на любое число частей до 400 без интервалов и на некоторое число более 400 с интервалами. Обработку деталей с помощью делительных головок можно производить в центрах, в самоцентрирующем патроне, на шпиндельной оправке и т. п.
Она предназначена для закрепления заготовки, периодического поворота ее на равные и неравные окружности, а также для образования винтовых канавок на цилиндрических и конических поверхностях.
Обозначения и классы точности делительных головок типа УДГ-Д приведены в табл.1.
Таблица 1
ОБОЗНАЧЕНИЕ | КЛАСС ТОЧНОСТИ |
|
Н |
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1) Высота центров, мм.
2) Цена деления лимба непосредственного деления 15°
3) Предельные углы поворота оси шпинделя в вертик. плоск. --- + 90° - 10°
4) Конус шпинделя --- Морзе4
5) Диаметр отверстия шпинделя, мм. ----- 40
6) Характеристика дел. головки N= 40
7) Диск непосредственного деления имеет по окружности делений.
8) Делительный диск имеет отверстия:
а) с одной стороны - 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30,31
б) с другой стороны – 33, 37, 39, 41, 43,47, 49, 54
9) Набор сменных зубчатых колес для настройки гитары:
25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100
2. УСТРОЙСТВО ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ
Универсальная делительная головка (рис. 1) состоит из червячной пары и ряда зубчатых колес. Корпус 1 своими цапфами установлен на основании 2 и крепится к нему накидными хомутиками 3 от проворачивания. В подшипниках корпуса вращается шпиндель 4, на котором закреплены лобовой диск 5 для непосредственного отсчета поворота шпинделя, червячное колесо 6 и стопорное колесо 7.
На переднем конце шпинделя рядом с лобовым диском устанавливаются патроны для закрепления заготовок.
Поворот заготовки на определенный угол осуществляется вращением рукоятки 8 с пружинным фиксатором 9, который фиксирует рукоятку относительно делительного диска 10. От рукоятки 8 вращение через валик 11 передается зубчатыми колесами 12 и 13. Последнее соединено с валом 14, изготовленным за одно целое с падающим червяком 15. Червяк 15 вводится в зацепление с червячным колесом 6 вращением эксцентрика 16, который поднимает коробку червяка 17.
Рис. 1 Устройство делительной головки
3. СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ
Универсальная делительная головка позволяет осуществлять поворот заготовки на определенный угол различными способами:
1. Непосредственное деление окружности на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части;
2. Простое деление окружности на число частей от 2 до 2160 с интервалами;
3. Дифференциальное деление окружности на число частей от 43 до 400 без интервалов.
3.1. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ДЕЛЕНИЕ
Непосредственное деление окружности производится на части по 180, 120, 90, 60, 45, 30 и 15º или на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части в тех случаях, когда не требуется большой точности.
Для непосредственного деления необходимо расфиксировать шпиндель, расцепить червяк 15 с червячным колесом 6 вращением эксцентрика 16 против часовой стрелки (рис. 1). Поворот шпинделя с заготовкой производится вручную за патрон, а отсчет угла поворота производится по лобовому диску 5, который имеет круговую шкалу (360 делений), проградуированную в градусах.
Для точного отсчета угла поворота имеется нониус 18, который позволяет производить отсчет с точностью до 5 мин.
Угол поворота заготовок определяется из соотношения:
α˚ = https://pandia.ru/text/78/276/images/image006_27.gif" width="41" height="40 src="> (1)
где Z – число делений заготовки.
После выполнения очередного поворота шпиндель необходимо стопорить вращением рукоятки 19 по часовой стрелке до упора.
3.2. ПРОСТОЕ ДЕЛЕНИЕ
При простом делении делительный диск с помощью защелки 20 соединяется непосредственно с корпусом головки, а падающий червяк вводится в зацепление с червячным колесом. Поворот шпинделя с заготовкой производится вращением рукоятки 8 делительного диска из условия 1/Z оборота заготовки соответствует n - оборотам рукоятки делительного диска.
Уравнение кинематического баланса (рис. 2.a)
https://pandia.ru/text/78/276/images/image008_23.gif" width="218" height="287">
https://pandia.ru/text/78/276/images/image011_15.gif" width="111" height="43 src="> (2)
Z – число зубьев или канавок на обрабатываемой заготовке.
Если угол поворота заготовки задан в градусах, то согласно формулам (1) и (2) угол поворота рукоятки делительного диска можно определить по формуле:
Следовательно, формула настройки головки будет иметь следующий вид:
https://pandia.ru/text/78/276/images/image014_16.gif" width="68" height="53 src="> (3)
где n – число оборотов рукоятки делительного диска;
α – угол поворота заготовки в градусах.
Величина n обычно выражается смешанным числом или неправильной дробью:
https://pandia.ru/text/78/276/images/image016_17.gif" width="20 height=35" height="35"> нужно преобразовать таким образом, чтобы знаменатель ее был равен числу отверстий на одной из окружностей диска. Тогда числитель ее покажет число шагов отверстий (на данной окружности), на которое нужно повернуть рукоятку делительного диска.
Делительный диск головки типа УДГ-130 позволяет разделить заготовку простым способом на все числа от 2 до 60: на все четные и кратные 5 от 60 до 120, свыше же 120 и до 400 возможно деление только на некоторые числа.
Пример 1. Настроить делительную головку для нарезания зубчатого колеса Zо = 85 зубьям.
В делительном диске нет круга с количеством делений 85, поэтому необходимо дробь 40/85 преобразовать таким образом, чтобы в знаменателе получить число, равное числу имеющихся в наборе отверстий на одной из окружностей диска. Числа отверстий на делительном диске приведены в технической характеристике головки.
https://pandia.ru/text/78/276/images/image019_15.gif" width="280" height="44 src=">
Это означает, что рукоятку с фиксатором надо установить по окружности делительного диска, имеющего 54 отверстия и повернуть ее на 5 полных оборота и плюс 38 шагов отверстий выбранной окружности.
Для удобства отсчета величины угла поворота рукоятки по делительному диску, головка оснащена раздвижным сектором, состоящим из двух радиальных линеек. После отсчета необходимого числа оборотов рукоятка дополнительно поворачивается на необходимое число шагов отверстий по установленным линейкам. Линейки разводятся на определенный угол, охватывая с наружной стороны отверстия начала и конца отсчета и надежно скрепляются винтом. Перед началом очередного деления одну линейку подводят в упор к штифту рукоятки, вставленному в отверстие диска. Другая же покажет отверстие, в которое необходимо вставить штифт рукоятки после поворота.
3.3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ДЕЛЕНИЕ
Дифференциальное деление применятся в случаях, когда осуществить деление простым методом, описанным выше, не представляется возможным. Для этого включают в схему делительной головки (рис.2б) сменные зубчатые колеса, связывающие шпиндель делительной головки и делительный диск, который освобождается от защелки.
Для настройки делительной головки при дифференциальном делении необходимо подобрать фиктивное число зубьев Zф, близкое к заданному числу зубьев так, чтобы была возможность далее осуществлять деление простым способом.
Число оборотов рукоятки определяется по формуле (2):
а) при заданном числе делений
https://pandia.ru/text/78/276/images/image013_17.gif" width="12 height=23" height="23">
https://pandia.ru/text/78/276/images/image022_16.gif" width="128" height="43 src=">
Величина поворота диска за время поворота шпинделя на 1/Z составит https://pandia.ru/text/78/276/images/image024_13.gif" width="120 height=43" height="43">.gif" width="286 height=49" height="49">
Окончательная формула перепишется в следующем виде:
https://pandia.ru/text/78/276/images/image028_11.gif" width="221 height=59" height="59">
Сменные зубчатые колеса определяются по формуле (5)
4. НАСТРОЙКА ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ И СТАНКА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ВИНТОВОЙ КАНАВКИ
На универсально-фрезерных станках с помощью универсальной головки можно обрабатывать винтовые поверхности.
Винтовая поверхность получается путем сложения продольной подачи стола и согласованного с ней вращения заготовки.
Вращение заготовки (рис. 2,в) осуществляется от ходового винта tх продольной подачи стола по цепи: ходовой винт – дифференциальная (винторезная) гитара сменных зубчатых колес (а, в, с, d), коническая передача, делительный диск, рукоятка, цилиндрическая зубчатая, червячная передача, шпиндель с заготовкой.
Расчетное перемещение следующее: 1 оборот заготовки должен соответствовать перемещению стола на один ход Т обрабатываемой винтовой поверхности.
Уравнение кинематического баланса:
где Т – ход винтовой линии, в мм;
i2 – передаточное отношение винторезной гитары (рис.3);
tх – шаг ходового винта продольной подачи стола станка, мм.
Отсюда получаем формулу настройки винторезной гитары:
i2 =https://pandia.ru/text/78/276/images/image032_10.gif" width="79" height="42 src="> (6)
где a, в, с, d – числа зубьев сменных шестерен (приведены в технической характеристике головки).
Угол наклона винтовой поверхности β к оси заготовки определяется по формуле:
https://pandia.ru/text/78/276/images/image034_7.gif" width="576" height="367 src=">
Рис. 3 Настройка дифференциальной гитары
Пример 4. Настроить универсальную делительную головку для обработки зубьев цилиндрического колеса.
ДАНО: Число зубьев Z = 24, модуль нормальный mн = 3, угол наклона зуба β = 23˚50′, направление винтовой линии зуба – правое.
1. Определить диаметр начальной окружности шестерни.
Dнач..gif" width="203 height=44" height="44">
5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
5.1. Изучить конструкцию универсального фрезерного станка и управление им по настенному плакату.
5.2. Изучить делительную головку по данному руководству;
5.5. Обработать образцы и проконтролировать;
5.6. Убрать станок и рабочее место;
5.7. Заполнить отчет о проделанной работе;
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
6.1. Назначение универсальной делительной головки.
6.2. Классы точности делительных головок типа УДГ – Д.
6.3. Устройство делительной головки.
6.4. Способы деления.
6.5. Непосредственное деление.
6.6. Простое деление.
6.7. Дифференциальное деление.
6.8. Настройка делительной головки и станка для фрезерования винтовой канавки
(УДГ) представляют собой вид приспособлений, применяемых преимущественно в мелкосерийном, единичном производствах. За счёт использования таких станочных универсальных приспособлений удаётся существенно повысить производительность и облегчить условия труда. Кроме того, их применение повышает безопасность работы, расширяет технологические возможности производственного оборудования.
В конструктивном исполнении делительные головки – это горизонтальные станочные приспособления. Ими оснащают фрезерные, координатно-расточные станки (полуавтоматы). С их помощью осуществляют периодические повороты обрабатываемых заготовок на заданные углы (деления). Сама обрабатываемая заготовка устанавливается в патрон. Использование УДГ гарантирует получение заданных геометрических форм, точных размеров обрабатываемых деталей.
Особенно эффективно применение таких приспособлений в технологиях нарезания зубьев шестерёнчатых колёс, фрезерования впадин между зубьями, в обработке многогранников, в производстве многих видов инструментов (свёрла, зенкеры, специальные инструменты). При нарезании спиралевидных канавок с помощью таких делительных головок осуществляется непрерывное вращение и одновременная осевая подача заготовок.
В машиностроении (металлообработке) применяются различные типы головок делительных универсальных (УДГ). Наиболее распространены лимбовые делительные головки. Этот тип оснастки может настраиваться на дифференциальное, простое деление, на фрезерование спиралевидных деталей. Этих технологических возможностей в большинстве случаев достаточно для высокоточной обработки сложных поверхностей.
Методы деления
Чаще всего посредством универсальных делительных головок реализуются два способа деления: простое и дифференциальное. При простом делении производят отсчёт по неподвижному делительному диску. Управление поворотом детали осуществляется рукояткой, связанной через червячную передачу со шпинделем головки.
При дифференциальном делении поворот шпинделя осуществляется как рукояткой (аналогично простому), так и за счёт принудительного поворота самого делительного диска от шпинделя (через систему шестерёнок).
Таблица 1. Настройка делительных головок по методу простого деления
Таблица 2. Настройка делительных головок при дифференциальном делении
Преимущества использования УДГ
Применение головок делительных универсальных позволяет получить ряд существенных преимуществ. Основные из них следующие:
значительно расширяется спектр технологических операций фрезерного станка;
возможность работы с заготовками разных размеров;
возможность обработки поверхностей в любом положении относительно вертикали.
Универсальные делительные головки просты в установке и в работе. Стоимость дополнительного приспособления доступная. Поэтому его можно использовать в единичном производстве, в том числе в частном применении.
Выбор универсальных делительных головок
При выборе делительной головки УДГ вначале определяются с её типом. Чаще всего используют головки делительные универсальные. Они, в свою очередь, отличаются между собой значением наибольших диаметров обрабатываемых заготовок. К примеру, отечественной промышленностью выпускаются следующие типы делительных головок: от УДГ-Д-160 до УДГ-Д-400 (под диаметры 160, 200, 250, 320, 400 мм).
Все типы приспособлений унифицированы, отличаются, в основном, высотой центров. Для головок делительных универсальных составлены специальные таблицы расчётов простого/дифференциального деления. При выборе приспособления подбирают его рабочий диаметр соответственно размерам закрепляемых деталей. То есть, если обрабатываются заготовки с небольшими диаметрами, лучше установить УДГ такого же типоразмера.
