Делительные головки и методика их наладки

Делительные головки значительно расширяют технологические возможности станков. Их используют при изготовлении различных ин­струментов (фрез, разверток, зенкеров, метчиков), нормализованных де­талей машин (головки болтов, грани гаек, корончатые гайки), при фре­зеровании зубчатых колес, пазов и шлицев на торцах (зубчатые муфты) и других деталей.

Делительные головки служат: для установки обрабатываемой заго­товки под требуемым углом относительно шпинделя станка; периодиче­ского поворота заготовки вокруг ее оси на определенный угол (деление на равные и неравные части); непрерывного вращения заготовки при нарезании винтовых канавок или винтовых зубьев зубчатых колес.

Делительные головки бывают: лимбовые с делительными дисками (непосредственного деления, простого деления, полууниверсальные, универсальные); безлимбовые (без делительного диска) с зубчатым пла­нетарным механизмом и набором сменных зубчатых колес; оптические (для точных делений и контрольных операций). Обычно делительные головки изготовляют одношпиндельными.

Иногда, для одновременной обработки двух или трех заготовок, применяют специальные делительные головки, которые могут быть (двух и трехшпиндельные соответственно).

Безлимбовые делительные головки позволяют производить процесс деления посредством сменных зубчатых колес. При этом рукоятку де­лительной головки поворачивают на один или несколько полных оборо­тов. Однако конструкция и кинематическая схема безлимбовых де­лительных головок значительно сложнее, чем лимбовых.

В промышленности наиболее распространены лимбовые делитель­ные головки следующих моделей: ГЗФС, ПБ-32, УДГ-100, УДГ-130, УДГ-135, УДГ-160,УДГ-Д-250 и др.

Заготовку устанавливают в центре делительной головки и задней бабки или она крепится в патроне, который крепится на передний конец шпинделя. Отсчет поворота рукоятки 1 с фиксатором на требуемый угол осуществляется с помощью лимба 3. Лимб имеет несколько рядов отверстий, равномерно расположенных на концентрических окружно­стях, в которые устанавливается фиксатор. Для удобства отсчета ис­пользуют раздвижной сектор 2.

Делительные головки построены по кинематической схеме червяч­ного редуктора и имеют характеристику - 40. Характеристика головки - это число полных оборотов рукоятки, необходимых для поворота ее шпинделя на один полный; оборот (передаточное отношение червячной пары). Поворот рукоятки головки осуществляется вручную.

К делительным головкам могут прилагаться один или несколько дисков (лимбов).

При обработке зубчатых колес методом копирования применяют три схемы настройки делительной головки: простой и сложный (диффе­ренциальный) методы деления, а также настройка на обработку спи­ральных впадин зубчатого колеса.

Первые два метода используются для нарезания прямозубых ци­линдрических колес, последний - при фрезеровании косозубых. Кине­матическая схема простого метода деления представлена на рис. 4.6,а, дифференциального метода деления на рис. 4.6, б, при обработке спи­ральных впадин зубчатого колеса и косозубых цилиндрических колес на рис. 4.6, в.

Для фрезерования спиральных канавок необходимо применять фрезерный станок с поворотным столом и приводом от винта продоль­ной подачи (горизонтально-фрезерный станок мод. 6Р81Г поворотного стола не имеет).

Простое деление (рис. 4.6, а) применяется тогда, когда на дели­тельном диске (лимбе) можно подобрать концентрическую окружность с необходимым числом отверстий для отсчета.

Однозаходный червяк введен в зацепление с червячным колесом (рис. 4.6, а). Делительный диск 1 с помощью защелки 3 закрепляется неподвижно. Поворот шпинделя с заготовкой на 1/z часть (z - число час­тей, на которое требуется выполнить деление) должен быть произведен за п оборотов рукоятки 2.

Конечные звенья данной кинематической цепи: рукоятка универ­сальной делительной головки - шпиндель с заготовкой.

Расчетные перемещения конечных звеньев:

Делительные диски универсальных делительных головок имеют ряд концентрических окружностей со следующим количеством отвер­стий:

с одной стороны - 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31;

с другой стороны - 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49, 54.

Делительный диск крепится к головке четырьмя винтами и может при необходимости поворачиваться. Его фиксация производится стопором 7 (рис. 4.5). Для поворота рукоятки делительной головки на часть оборота используется раздвижной сектор с двумя линейками, подпру­жиненными между собой от самопроизвольного поворота.

Для поворота шпинделя головки с заготовкой на 1/9 оборота для знаменателя дроби выбираем из ряда числа отверстий на делительном диске число, кратное 9, а для того, чтобы дробь не изменилась, умно­жаем числитель на то же число. В нашем примере и числитель, и зна­менатель умножаем на 6. Рукоятку делительной головки следует каж­дый раз поворачивать на один полный оборот и шесть шагов ряда от­верстий диска с 54 отверстиями. Линейки раздвижного сектора уста­навливаются (раздвигаются) на шесть отверстий, не считая седьмого, в который вставлен фиксатор рукоятки делительной головки.

Дифференциальное деление применяется тогда, когда из-за ограни­ченного количества отверстий на делительном диске нельзя применять простое деление.

Кинематика делительной головки при этом усложняется (рис.4.6, б), так как шпиндель головки и делительный диск 1, кинемати­чески связывают дифференциальной гитарой a,b,c,d.

Шестерня a установлена и закреплена на шпинделе 3 де­лительной головки, а шестерня d установлена на выходном валу IV. Делительный диск 3 (рис. 4.5) раскрепляется стопором 7 и совершает незначительный поворот при вращении рукоятки 1. Число оборотов ру­коятки 1 определится так же, как и при простом методе деления, но не для требуемого числа делений z, а для достаточно близкого к нему чис­ла делений Z_Х, для которого применительно простое деление. Для компенсации полученной при этом погрешности рассчитываются числа зубьев сменных колес a,b,c,d дифференциальной гитары, чтобы де­лительный диск 3 повернулся в нужном направлении на величину до­пущенной угловой ошибки поворота рукоятки 1.

Обороты рукоятки делительной головки при дифференциальном делении определяют по формуле

а также межцентровое расстояние, зная модуль сменных зубчатых колес.

Передаточное отношение может быть положительным и тогда направления вращения рукоятки 2 и диска 1 должны совпадать; оно может быть и отрицательным и тогда рукоятка 2 и диск 1 должны вращаться в противоположных направлениях. Нужное направление вращения диска 1 обеспечивается установкой в дифференциальной гитаре промежуточ­ных колес. Настройка на обработку косозубых колес (рис. 4.6, г) не рас­сматривается, т.к. на станке модели 6Р81Г это невозможно.