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第五章分度头和分度方法

日期:2020-11-06 17:16 作者:立博体育

  第五章分度头和分度方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。机械加工及编程时所用到的知识,能快速提高你的技术水平。

  第五章分度头和分度方法 第一节万能分度头 第二节分度头分度方法 第三节铣削多边形及圆度刻线 第一节万能分度头 一、分度头的型号及功用 1.型号 万能分度头的型号由大写的汉语拼音字母和阿拉伯数字两部分组 成。示例如下: 常用的万能分度头有FW200 , FW250和FlW 320三种,其中 FW250型万能分度头是铣床上最常用的一种。 下一页 返回 第一节万能分度头 2.功用 ①能够将工件的圆周等分或直线移距分度。 ②能把工件的轴线放置成水平、垂直或任意角度的位置。 ③通过交换齿轮,可使分度头主轴随铣床工作台的纵向进给做连续旋 转,以铣削螺旋面、螺旋槽和凸轮等型面。 二、分度头主要组成部分及功用 万能分度头的外部结构如图5-1所示。 1.底座 底座是分度头的本体,分度头的大部分零件均装在基座上。底 座底面槽内装有两块定位键,可与铣床工作台面上的(中央)T形槽相 配合,以精确定位。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 2.主轴 分度头主轴是一空心轴,前后两端均为莫氏4号锥孔(FW 250型), 前锥孔用来安装顶尖或锥度心轴,后锥孔安装交换齿轮轴,用以安装 交换齿轮。主轴前端的外部有一段定位锥体(短圆锥),用来安装三爪 自定心卡盘的法共盘。 3.主轴锁紧手柄 通常用于在分度后锁紧主轴,使铣削力不致直接作用在分度头 的蜗杆、蜗轮上,减少铣削时的振动,保持分度头的分度精度。 4.侧轴 用于与分度头主轴间或铣床工作台纵向丝杠间安装交换齿轮,进 行差动分度或铣削螺旋面或直线. 丝杆脱落手柄 用以脱开蜗杆与蜗轮的啮合,进行按刻度盘9直接分度 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 6.分度盘 分度盘装在分度手柄轴上,盘上(正、反面)有若干圈在圆周上 均布的定位孔,作为各种分度计算和实施分度的依据。分度盘配合分 度手柄完成不是整转数的分度工作。不同型号的分度头都配有1或2块 分度盘,FW 250型万能分度头有2块分度盘。分度盘上孔圈的孔数见 表5-1。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 7.分度叉 分度叉由两个叉脚组成,其开合角度的大小,按分度手柄所需转 过的孔距数予以调整并固定。分度叉的功用是防止分度差错和方便分 度。 8.壳体 壳体是安装分度头主轴等零件的壳体形零件,主轴随回转体可沿 底座1的环形导轨转动,使主轴轴线 °的范围内做不同 仰角的调整。调整时,应先松开底座上靠近主轴后端的两个螺母,调 整后再予以紧固。 9.刻度盘 刻度盘固定在主轴的前端,与主轴一起转动。其圆周面上有0 ° 一360 °的刻线,在直接分度时用来确定主轴转过的角度。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 10.分度手柄 分度时,摇动分度手柄,主轴按一定传动比回转。 11.插销 插销安装在分度手柄曲柄的另一端,可随曲柄转动,与分度叉配 合进行准确分度。 三、分度头的传动系统 万能分度头的传动系统如图5 -2所示。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 四、万能分度头的附件 1.尾座(图5 -3 ) 2.三爪自定心卡盘和法兰盘 三爪自定心卡盘通过法兰盘安装在分度头主轴上,用来夹持工件 3.顶尖、拨叉和鸡心夹(图5 -4 ) 4.交换齿轮架与交换齿轮 交换齿轮架用来安装交换齿轮(见图5 -5 )。轮架1安装在分度头 的侧轴上,轴套3用来安装交换齿轮,它的另一端安装在轮架的长槽 内,调整好交换齿轮后紧固在轮架上。支撑板4通过螺纹轴5,安装在 分度头基座后方的螺孔上,用来支撑轮架。锥颈轮轴6安装在分度头 主轴后锥孔内,另一端安装在交换齿轮上。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 5.千斤顶 千斤顶用来支顶工件(见图5 -6 ),以增加工件的刚度,减少变形。 使用时,松开紧固螺钉4,转动螺母2,使顶头1上下移动,当顶头的 V形槽与工件接触稳固后,再拧紧紧固螺钉。 五、用万能分度头装夹工件的方法 1.用三爪自定心卡盘装夹 加工轴类工件时,可直接用三爪自定心卡盘装夹。用百分表找正 工件外圆,必要时在卡爪内垫铜片,如图5 -7所示。用百分表找正端 面时,用铜锤轻轻敲击高点,使端面圆跳动符合要求。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 2.用两顶尖装夹 两顶尖用于装夹两端有中心孔的工件。装夹工件前,应先找正 分度头后找正尾座。找正时,取锥度心轴放入分度头主轴锥孔内,用 百分表找正心轴a点处的圆跳动,如图5 -8所示。符合要求后,再找正 心轴a和a’点处的高度误差。 最后,顶上尾座顶尖检测,如不符合要求,则仅需校正尾座,使 之符合要求,找正方法如图5-10和图5-11所示。 3.用一夹一顶装夹 一夹一顶用于装夹较长的轴类工件。装夹工件前,应先找正分 度头和尾座的同轴度和与纵向进给方向的平行度,如图5-12所示。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 六、使用分度头时的注意事项 分度头是铣床的精密附件,因此在使用时应注意以下儿点: (l)分度头蜗杆和蜗轮的啮合间隙0. 02~0. 04 mm)不得随意调整,以免 间隙过大影响分度精度,间隙过小增加磨损。 (2)在分度头上夹持工件时,最好先锁紧分度头主轴,切忌使用接长套 管套在手柄上施力。 (3)分度前先松开主轴锁紧手柄,分度后紧固分度头主轴;铣削螺旋槽时 主轴锁紧手柄应松开。 (4)分度时,应顺时针转动分度手柄,如手柄摇错孔位,应将手柄逆时 针转动半周后再顺时针转动到规定孔位。分度定位插销应缓慢插入分 度盘的孔内,切勿突然将定位插销插入孔内,以免损坏分度盘的孔眼 和定位插销。 上一页 下一页 返回 第一节万能分度头 (5)调整分度头主轴的仰角时,不应将基座上部靠近主轴前端的两个内 六角形圆柱头螺钉松开,否则会使主轴的“零位”位置变动。 (6)要经常保持分度头的清洁,使用前应清除表面脏物,并将主轴锥孔 和基座底面擦拭干净,使用后将分度头擦干净放在规定的地方。 上一页 返回 第二节分度头分度方法 一、简单分度法 简单分度法是分度中最常用的一种方法。分度时,先将分度盘 固定,转动手柄使蜗杆带动蜗轮旋转,从而带动主轴和工件转过所需 的度(转)数 由图5 -2可知,分度手柄转过40 r,主轴转1r,即速比为1 : 40, 比数“40”就叫做分度头的定数。其他型号的万能分度头,基本上都 采用这个速比(或叫定数)。 分度手柄的转数n和工件圆周等分数z关系如下: 下一页 返回 第二节分度头分度方法 二、角度分度法 角度分度法实质上是简单分度法的另一种形式,从分度头结构 可知,分度手柄摇40r,分度头主轴带动工件转1r,也就是转了360°。 因此,分度手柄转1r,工件只转过9°,根据这一关系,就可得出角 度分度时的计算公式为: 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 三、差动分度法 1.齿轮简单传动计算 在齿轮传动中,凡两个以上的齿轮组成的传动系统叫做轮系。 根据传动时齿轮组合形式,可分为单式轮系和复式轮系。 (1)单式轮系单式轮系是由一个主动轮、一个从动轮和若干个中间轮组 成,见图5-14。从动轮与主动轮转速之比称为速比,用i表示。速比也 可写成主动轮齿数与从动轮齿数之比,即 而中间轮不改变速比,只起改变从动轮转向及连接啮合作用。 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 (2)复式轮系在轮系传动中,除厂第一根主动轮轴和最后一根从动轮轴以 外,其他各轴中至少有一根轴有两个齿轮,一个为主动轮另一个为从 动轮,这样的轮系叫复式轮系,见图5-15。装有主动轮:,的轴叫主 动轴,装有从动轮z1的轴叫做从动轴。z1与z4间的轴叫做中间轴。当 中间轴为奇数时,主动轴和从动轴的转向相同;中间轴为偶数时,主 动轴和从动轴的转向相反。 复式轮系的速比i按下式计算 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 (3)交换齿轮的配置与计算 ①在可能的条件下,尽量采用单式轮系。 ②主动齿轮与主动齿轮,从动齿轮与从动齿轮可互换位置。 ③主动齿轮与从动齿轮计算时,可同时扩大或缩小倍数。 ④主动齿轮与主动齿轮,从动齿轮与从动齿轮可互借倍数 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 2.差动分度原理 用简单分度法虽然可以解决大部分的分度问题,但在工作中,有 时会遇到工件的等分数:不能与40相约,如63, 67, 101, 127,…;而分度 盘上又没有这些孔圈数,因此就不能使用简单分度法,此时可采用差 动分度法来解决。 差动分度法,就是在分度头主轴后面,装上交换齿轮轴,用交换 齿轮把主轴和侧轴联系起来(见图5 -17 ),松开分度盘紧固螺钉,这样, 当分度手柄转动的同时,分度盘随着分度手柄以相反(或相同)方向转 动,因此分度手柄的实际转数是分度手柄相对分度盘与分度盘本身转 数之和。 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 3.差动分度交换齿轮计算 差动分度的具体计算步骤: ①选取一个能用简单分度实现的假定齿数z’,z’应与分度数z相接近。 尽量选z’z,这样可使分度盘与分度手柄转向相反,避免传动系统中 的间隙影响分度精度。 ②计算分度手柄应转的圈数n’,并确定所用的孔圈。 ③选择交换齿轮,按下式计算 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 ④如上述计算中,在备用齿轮中选不到齿轮,则应另选z’重新计算。 ⑤确定中间齿轮数目,当z’z时(为负值),中间齿轮的数目应保证分度 手柄和分度盘转向相反;当z’z时(为正值),应保证分度手柄和分度盘 转向相同。 在实际使用差动分度时,可在相关表中直接查取差动分度和各 项数据。 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 四、直线移距分度法 在工作中,有些工件需要在直线上进行等分,如铣削齿条和直 尺刻线。在通常情况下,移距时可直接转动纵向工作台丝杠,并以刻 度盘作为移距时的依据,但这种移距方法精度不高,同时在操作时容 易造成差错。如果利用分度头作直线移距,可提高移距精度。 所谓直线移距分度法,就是把分度头主轴或侧轴和纵向工作台 丝杠用交换齿轮连接起来,移距时只要转动分度手柄,通过交换齿轮 传动,使工作台作较精确的移距。常用的直线移距法有主轴交换齿轮 法和侧轴交换齿轮法。本节主要介绍主轴交换齿轮法。 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 主轴交换齿轮法是在分度头主轴后端的交换齿轮轴与纵向工作台 传动丝杠之间,安装交换齿轮(见图5-19 )。这样,在转动分度手柄时, 利用分度头的减速作用,将主轴的转动传至纵向丝杠,使工作台产生 移距。由于通过1 : 40的蜗杆涡轮的减速,当手柄转厂很多转以后, 纵向工作台才移动一个较短的距离。这种方法适用于移距间隔较小的 工件,主轴交换齿轮法(图5-20)的计算公式为 上一页 下一页 返回 第二节分度头分度方法 经移项后得 上一页 返回 第三节铣削多边形及圆度刻线 一、铣削多边形的工艺方法 1.正多边形的相关计算(图5 -21) 2.铣削工艺 铣削短小的多边形工件一般采用在分度头上的三爪自定心卡盘 装夹,用三面刃铣刀或立铣刀铣削,如图5 -22所示。对工件的螺纹部 分,要采用衬套或垫铜皮,以防夹伤螺纹。露出卡盘部分应尽量短些, 防止铣削中工件松动。 铣削较长的工件时,可用分度头配以尾座装夹,用立铣刀或端铣 刀铣削,如图5 -23所示。 下一页 返回 第三节铣削多边形及圆度刻线.工件的校正与装夹 该离合器上的正六边形在铣削时的径向单边余量不大,只有3. 2 mm 。每个面均较宽,为20 mm × 20 mm 。故可在X6132铣床上用 100 mm × 10 mm × 27 mm的三面刃铣刀,采用分度头垂直装夹的 方法进行铣削。工件直接用三爪自定心卡盘装夹,用百分表校正工件 外圆。为防止将工件的外圆表面夹伤,应在卡爪与工件间垫上铜皮。 2.对刀与铣削 (1)对刀用单刀铣削法铣削时,一般用侧擦法对刀。将铣刀与工件外圆 轻轻相擦后,将工件进给一个距离e,试铣一刀,检测合格后,依次 分度铣削其他各边。这种对刀方法适用于加工任何边数的正多边形。 上一页 下一页 返回 第三节铣削多边形及圆度刻线)依次铣好各面,检测合格后卸下工件 三、圆周刻线工艺过程 圆周上带有等分刻线的零件很多,如铣床工作台进给手柄上的 刻度盘等。而在铣床上进行圆周刻线是铣工常见的工作内容之一。对 工件进行圆周刻线时要求间隔距离相等、长短分明、粗细均匀、清晰 美观 1.刻线刀及其刃磨 刻线刀通常用高速钢刀条或废旧的立铣刀、锯片铣刀磨制而成。 上一页 下一页 返回 第三节铣削多边形及圆度刻线.刻线刀的安装 用高速钢刀条磨成的刻线刀可用专用的紧刀垫圈安装;而用立铣 刀或锯片铣刀改磨的刻线刀,与铣刀原来的安装方法相同。刻线刀安 装要牢固,安装后刻线刀的基面应垂直于刻线进给方向。安装好后应 注意锁紧主轴并切断电源,以免刻线.工件的装夹与校正 工件在分度头上用三爪自定心卡盘水平装夹,在立式铣床上采用 工作台纵向进给的方式进行圆周刻线。装夹工件时,应对工件的径向 圆跳动进行校正。以免刻出的刻线深浅不一、粗细不均。 4.对刀、刻线分度盘孔圈的孔数 返回 图5-1万能分度头外形 返回 图5 -2万能分度头的传动系统 返回 图5 -2万能分度头的传动系统 返回 图5-3尾座 返回 图5-4顶尖、拨叉、鸡心夹 返回 图5 -5交换齿轮架 返回 图5 -6千斤顶 返回 图5 -7用三爪自定心卡盘装夹工件 返回 图5 -8找正分度头主铀上素线找正尾座上素线找正尾座侧素线一夹一顶装夹工件的校正 返回 图5-14单式轮系 返回 图5一15复式轮系 返回 图5-17差动分度的传动系统及交换齿轮安装 返回 图5-19主铀交换齿轮法示意图 返回 图5 -20主铀交换齿轮法传动系统 返回 图5 -21正多边形的计算 返回 图5 -22铣削较短的多边形工件 返回 图5-23铣削较长的多边形工件 返回

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