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F11系列万能分度头的工作原理

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【摘要】:

在铣床铣削加工中,常会遇到铣四方、铣六方、齿轮、花键和刻线加工螺旋槽及球面等工作。这时,就需要利用分度头分度。因此,万能分度头是万能铣床上的重要附件。

 

   

 1. 万能分度头的作用

 

⑴能使工件实现绕自身的轴线周期地转动一定的角度(即进行分度);

⑵利用分度头主轴上的卡盘夹持工件,使被加工工件的轴线,相对于铣床工作台在向上90°和向下10°的范围内倾斜成需要的角度,以加工各种位置的沟槽、平面等(如铣圆锥齿轮);

⑶与工作台纵向进给运动配合,通过配换挂轮,能使工件连续转动,以加工螺旋沟槽、斜齿轮等。

            

 

2. 万能分度头结构

分度头的主轴是空心的,两端均为锥孔,前锥孔可装入顶尖(莫氏4号),后锥孔可装入心轴,以便在差动分度时挂轮,把主轴的运动传给侧轴可带动分度盘旋转。主轴前端外部有螺丝孔,用来安装三爪卡盘。

松开壳体上部的两个螺钉,主轴可以随回转体在壳体的环形导轨内转动,因此主轴除安装成水平外,还能扳成倾斜位置。当主轴调整到所需的位置上后,应拧紧螺钉。主轴倾斜的角度可以从刻度上看出。

在壳体下面,固定有两个定位块,以便与铣床工作台面的T形槽相配合,用来保证主轴轴线准确地平行于工作台的纵向进给方向。

手柄用于紧固或松开主轴,分度时松,分度后紧固,以防在铣削时主轴松动。另一手柄是控制蜗杆的手柄,它可以使蜗杆和蜗轮联接或脱开(即分度头内部的传动切断或结合),在切断传动时,可用手转动分度的主轴。万能分度头蜗轮与蜗杆之间的间隙可用螺母调整。

3. 万能分度头传动

分度头中蜗杆和蜗轮的传动比i=蜗杆的头数/蜗轮的齿数=1/40,也就是说,当手柄通过一对直齿轮(传动比为1:1)带动蜗杆转动一周时,蜗轮只能带动主轴转过1/40周。

若工件在整个圆周上的分度数目z为已知,则每分一个等分就要求分度头主轴转1/z圈。这时,分度手柄所需转的圈数n即可由下列比例关系推得:

1:40=1/z:n,即n=40/z

n——手柄转数;z——工件的等分数;40——分度头定数。

4. 分度方法

分度方法分为如下几种:直接分度法、角度分度法、简单分度法、差动分度法、铣削螺旋槽、铣削螺旋圆柱齿轮。

1)直接分度法

直接分度时将蜗杆与涡轮脱开,利用主轴前端的刻度环和本体上的刻线来进行的,但分度后必须用主轴刹紧手柄将主轴刹紧后方可切削。

2)角度分度法

角度分度是利用手轮上的分度刻度环和游标来实现的完成给定的角度分度。角度分度可以达到任意角度分度。刻度环每格刻度值为1´,刻度环回转一周分度值为9º。

3简单分度法

简单分度是利用定位销和分度盘来实现。工作前,将刻度环和游标环卸下,装上分度盘罩、分度盘和分度手柄杠杆,即可实现完成所能等分的分度为简单分度。

简单分度在分度头使用中最为广泛,定位销(分度手柄)的转数n可根据所需等分来决定。

即n=40(分度涡轮齿数)/Z(工件所需等分数)

若按上式算得的值不是整数,而是分数,其分母即为分度盘上某一孔圈所具有的孔数数值,分子即为定位销在此孔圈上所转过的孔数。

如分度的分母不能化为分度盘上所具有的孔数,简单分度则不能满足使用,需要用差动分度。

举例:铣削Z=9的齿轮,n=40/9,即每铣一齿,手柄需要转过40/9圈。分度手柄的准确转数是借助分度盘来确定。分度盘正、反两面有许多孔数不同的孔圈。例如“环球”牌F11125A型分度盘备有的分度盘,其各圈孔数如下:

    第—面:24、25、28、30、34、37、38、39、41、42、43

    第二面:46、47、49、51、53、54、57、58、59、62、66

   当N=40/9圈时,先将分度盘固定,再将分度手柄的定位销调整到孔数为9的倍数的孔圈上,若在孔数为54的孔圈上,此时手柄转过4圈后,再沿孔数为54的孔圈上转过24个孔距即可。

    N=40/9=4+4/9=4+24/54(圈)

4)差动分度法

如果在分度头主轴和分度盘之间用挂轮连接起来进行分度,叫做差动分度。这种分度方式在用简单分度法不能分度的情况下使用,差动分度可以达到任意等分数,安装实物见下图。

差动分度、铣削螺旋槽、铣削螺旋圆柱齿轮方法计算比较复杂,很少使用,今后单独写出来分享。

5. 分度头安装工件

分度头安装工件一般用在等分工作中。它既可以用分度头卡盘(或顶尖)与尾架顶尖一起使用安装轴类零件,也可以只使用分度头卡盘安装工件。又由于分度头的主轴可以在垂直平面内转动,因此可以利用分度头在水平、垂直及倾斜位置安装工件。