Меню Рубрики

Установка детали в делительных головок

ИНСТРУМЕНТАЛЬНО — ПОДШИПНИКОВЫЙ ЦЕНТР

Техническая библиотека

Краткий справочник инструментальщика

Делительные головки и их настройка

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. Различают простые и универсальные делительные головки.

Простые делительные головки 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 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 (рис. 1, а). На рис 1, 6 показаны вспомогательные принадлежности к делительным головкам 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.

В качестве примера на рис. 1, а показана схема обработки фрезерованием заготовки с использованием универсальной делительной головки. Заготовку / устанавливают на справке в центрах шпинделя 6 головки 2. и задней бабки 8. Модульная дисковая фреза 7 от шпинделя фрезерного станка получает вращение, а стол станка — рабочую продольную подачу. После каждого периодического поворота заготовки зубчатого колеса обрабатывается впадина между соседними зубьями. После обработки впадины стол ускоренно перемещается в исходное положение.

Рис. 1. Универсальная делительная головка УДГ: а — схема установки заготовки в делительной головке ( 1— заготовки; 2 — головка; 3 — рукоятка; 4 — диск; 5 — отверстие; 6 — шпиндель; 7 — фреза; 8 — бабка); б — вспомогательные принадлежности к делительной головке (1— шпиндельный валик; 2— передний центр с поводком; 3 — домкратик; 4 — хомутик; 5 — жесткая центровая оправка: 6— консольная оправка; 7— поворотная плита). Цикл движений повторяется до полной обработки всех зубьев колеса. Чтобы установить и зафиксировать заготовку в рабочую позицию с помощью делительной головки, вращают ее шпиндель 6 рукояткой 3 по делительному диску 4 с лимбом. При попадании оси рукоятки 3 в соответствующее отверстие делительного диска, пружинное устройство головки фиксирует рукоятку 3. На диске с двух сторон концентрично расположены по 11-ть окружностей с числами отверстий 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 44, ^7, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66. Кинематические схемы универсальных делительных головок показаны на рис, 2. В универсальных лимбовых делительных головках вращение рукоятки 1 (рис. 2, а—в) относительно лимба 2 передается через зубчатые колеса Zs, Z6 и червячную передачу Z7, Zs шпинделю. Головки настраивают на непосредственное, простое и дифференциальное деление.

Рис. 2. Кинематические схемы универсальных делительных головок: а, б, в — лимбовые; г — безлимбовые; 1 — рукоятка; 2 — лимб делительный; 3 — диск неподвижный. Метод непосредственного деления применяют при делении окружности на 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 24, 30 и 36 частей. При непосредственном делении отсчет угла поворота осуществляют по градуированному на 360″ диску с ценой деления V. Нониус позволяет выполнять этот отсчет с точностью до 5′, Угол а, град, поворота шпинделя при делении на z частей определяют по формуле
а=3600/z
где z — заданное число делений.

При каждом повороте шпинделя головки к отсчету, соответствующему положению шпинделя до поворота, сдедует прибавить величину, равную значению угла а, найденному по формуле (5.1). Универсальная делительная головка (ее схема показана на рис- 2, а) обеспечивает простое деление на z равных частей, которое выполняют вращением рукоятки относительно неподвижного диска согласно следующей кинематической цепи:
1/z=пp(z5/z6)(z7/z8)
Где (z5/z6)(z7/z8) = 1/N; пp- число оборотов рукоятки; N- характеристика головки (обычно N=40).

Тогда
1/z=пp(1/N)
Откуда пp=N/z=A/B
Здесь А — число отверстий на которое нужно повернуть рукоятку, а В — число отверстий на одной из окружностей делительного диска. Сектор 5 (см. рис. 5.12, а) раздвигают на угол, ссответствующий числу А отверстий, и скрепляют линейки. Если левая линейка раздвижного сектора 5 упирается в фиксатор рукоятки, то правая совмещается с отверстием, в которое нужно при очередном повороте ввести фиксатор, после чего правую линейку упирают в фиксатор. Например, если нужно настроить делительную головку для фрезерования зубьев цилиндрического колеса с Z= 100, при характеристике головки N=40, то получаем
пр — N/z = A/В = 40/100 = 4/10 = 2/5 = 12/30, т. е. А = 12 и B= 30.

Следовательно, используют окружность делительного диска с числом отверстий В=30, а раздвижной сектор настраивают на число отверстий А = 12. В случаях, когда нельзя подобрать делительный диск с нужным числом отверстий применяют дифференциальное деление. Если для числа z на диске нет нужного числа отверстий, принимают число zф (фактическое), близкое к s, для которого имеется соответствующее число отверстий, Несоответствие (l/z- l/zф) компенсируют дополнительным поворотом шпиндели головки на эту равность, которая может быть положительной (дополнительный поворот шпинделя направлен в ту же сторону, что и основной) или отрицательный (дополнительный поворот противоположен). Такую коррекцию осуществляют дополнительным поворотом делительного диска относительно рукоятки, т. е. если при простом делении рукоятку поворачивают относительно неподвижного диска, то при дифференциальном делении рукоятку вращают относительно медленно вращающегося диска в ту же (или в противоположную) сторону. От шпинделя головки вращение диску передается через сменные колеса a—b, c—d (см. рис. 2, б) коническую пару Z9 и Z10 и зубчатые колеса Z3 и Z4.
Величина дополнительного поворота рукоятки равна:
прл = N(1/z-1/zф)=1/z(a/b(c/d)(z9/z10)(z3/z4)
Принимаем (z9/z10)(z3/z6) = С (обычно С= I).
Тогда (a/b)(c/d)=N/C((zф-z)/zф))

Читайте также:  Установка забора профнастил на неровной поверхности

Допустим требуется настроить делительную головку для фрезерования зубьев цилиндрического колеса с г = 99, Известно, что N-40 и С=1. Число оборотов рукоятки для простого деления Пф-40/99, Учитывая, что делительный диск не имеет окружности с числом отверстий 99, принимаем t= 100 и число оборотов рукоятки пф-40/100 = 2/5 = 12/30, т. е. берем диск с числом отверстий на окружности B = 30 и поворачиваем при делении рукоятку на 12 отверстий (А= 12). Передаточное отношение сменных колес определяем по уравнению
и = (a/b)(c/d) = N/C= (zф-z)/z) = (40/1)((100 — 99)/100) = 40/30 = (60/30) х (25/125).
Делительные безлимбовые головки (см. рис. 2) не имеют делительных дисков. Рукоятку поворачивают на один оборот и фиксируют на неподвижном диске 3. При простом делении на равные части кинематическая цепь имеет вид:
Учитывая, что z3/z4=N,
Получаем (а2/b2)(c2/d2)=N/z

источник

Установка заготовок на УДГ

Фрезерование многогранников, зубчатых колес, канавок у режущих инструментов, расположенных на цилиндрических, конических и торцовых поверхностях, обычно относят к сложным видам фрезерования.

Большинство фрезерных работ, выполняющихся при сложных видах фрезерования, связано с использованием универсальных делительных головок.

Заготовки, обрабатываемые на фрезерных станках с применением делительных головок, могут быть установлены и закреплены одним из следующих способов: в трехкулачковом патроне; в патроне и в центре задней бабки; в центрах делительной головки и задней бабки, на оправках.

Способ установки заготовки определяется общим правилом единства баз. Согласно этому, фрезеровщик при работах с делительными головками должен пользоваться технологическими базами заготовок, подготовленными при токарной обработке. Например, если заготовка имеет центровые отверстия, то ее следует устанавливать в центрах; если на ней имеются обработанные отверстия — ее устанавливают на оправке.

В патроне устанавливают и закрепляют заготовки преимущественно круглой формы и небольшой длины. В случае, если заготовка займет неправильное положение и перекосится, следует проверить радиальное биение наружного цилиндра с помощью индикатора, установленного на столе станка. Измерительным штифтом индикатора с небольшим натягом касаются поверхности заготовки со стороны незакрепленной части. Поворотом рукоятки делительной головки вверх вручную отсоединяют червяк от червячного колеса и поворачивают шпиндель с заготовкой не менее чем на один оборот.

Величину радиального биения определяют по крайним отклонениям стрелки индикатора относительно шкалы деления. Если оно превышает допустимое, необходимо несколько ослабить закрепление заготовки в патроне легкими ударами молотка из мягкого металла по ее наиболее выступающей части, несколько осадить заготовку и снова проверить радиальное биение.

После заключительной выверки заготовку закрепляют окончательно.

Для повышения жесткости заготовки ее устанавливают в патроне и в центре задней бабки. Для этого зацентрованную с одной стороны заготовку предварительно закрепляют (на отрезке длиной до 15 мм) в патроне, в центровое отверстие вводят центр пиноли задней бабки и в таком положении заднюю бабку закрепляют на столе станка. Затем заготовку окончательно закрепляют в патроне и поджимают центр.

Установка заготовок в центрах применяется для соблюдения единства технологических баз при обработке деталей на различных станках. Детали большей длины для повышения жесткости установки поддерживают люнетом снизу.

Поводковый центр закрепляют в отверстии шпинделя натяжным винтом. Перед установкой заготовки в центрах независимо от выполняемой работы необходимо проверить совпадение осей центров делительной головки и задней бабки путем их сближения. При этом их вершины должны совместиться.

В случаях, когда условиями обработки требуется большая соосность центров в горизонтальной плоскости, их совпадение проверяют по контрольной гладкой цилиндрической оправке, закрепленной в центрах делительной головки и задней бабки (рис. 127) с использованием индикатора.

Измерительным штифтом индикатора (с натягом около .0,5 мм) касаются верхней поверхности оправки с одной стороны. Перемещая прибор по столу станка в направлении, перпендикулярном к оси оправки, определяют отклонение его стрелки. Затем переносят индикатор со стойкой на другой конец оправки и, перемещая его в том же направлении, снова фиксируют отклонение стрелки.

По разности измерений определяют несоосность центров и устраняют погрешность. Несоосность центров в горизонтальной плоскости с достаточной для практической работы точностью можно проверить, используя вместо индикатора штангенрейсмас. Им измеряют расстояние от поверхности стола до верхней образующей оправки на обоих ее концах и по разности показаний определяют несоосность центров в горизонтальной плоскости.

На оправках (рис. 128) устанавливают и закрепляют заготовки с окончательно обработанными отверстиями, которые в процессе дальнейшей обработки используются в качестве технологических баз.

Гладкая коническая оправка (рис. 128, а) имеет незначительную конусность с разностью диаметров на концах рабочей поверхности 1. 0,05 мм. Оправка со стороны меньшего диаметра устанавливается в отверстие заготовки и запрессовывается. Заготовка, закрепленная таким образом, удерживается силами трения. На торцах оправки имеются центровые отверстия, с помощью которых она закрепляется на центрах делительной головки и задней бабки. Устанавливать оправки с заготовкой в центрах делительной головки следует так, чтобы осевая составляющая сил резания, действующая при фрезеровании, была направлена в сторону большего диаметра оправки (что усиливает закрепление заготовки. В противном случае заготовка может сместиться.

Читайте также:  Установка зажигания на каскаде

На рис. 128, б показана центровая оправка с гладкой цилиндрической поверхностью 3, на которую помещают заготовку. Буртик 1 служит упором для торца заготовки, гайка 4 — для ее закрепления. Такие оправки на цилиндрической поверхности могут иметь канавку 2 для призматической шпонки. На них устанавливают и крепят детали, в отверстиях которых есть шпоночная канавка. Это увеличивает надежность закрепления и предупреждает поворот заготовки на оправке в процессе фрезерования.

Заготовки, в отверстиях которых нарезаны шлицы, закрепляются на центровых шлицевых оправках.

Консольная оправка (рис. 128, в) имеет конический хвостовик 1, которым она вставляется в коническое отверстие переднего конца шпинделя и крепится в нем при помощи винта, гладкую цилиндрическую посадочную поверхность 3 со шпоночной канавкой и буртик 2. Закрепление заготовки производится гайкой 4. Оправка данной конструкции обеспечивает установку заготовки без применения центра задней бабки. При значительной длине оправки ее свободный конец поддерживается центром.

К оправкам предъявляются следующие основные требования:

1. Минимальное радиальное биение посадочных поверхностей относительно центровых отверстий.

2. Низкая шероховатость посадочной поверхности.

3. Достаточная твердость, жесткость и прочность материала оправки, отсутствие в ней остаточных деформаций под действием сил резания.

источник

. Настройка делительной головки. Учебное пособие

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Озерский технологический институт

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Московский инженерно- физический институт

Настройка делительной головки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Озерский технологический институт

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Московский инженерно- физический институт

Настройка делительной головки

УТВЕРЖДЕНО

редсоветом института

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 .

Озёрский технологический институт (филиал) ГОУ ВПО «МИФИ», 2006

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.

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

Читайте также:  Установка пег на самокат

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˚ = (1)

где Z – число делений заготовки.

После выполнения очередного поворота шпиндель необходимо стопорить вращением рукоятки 19 по часовой стрелке до упора.

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)

Формула настройки делительной головки для определения угла поворота рукоятки делительного диска:

(2)

где n – число оборотов рукоятки делительного диска;

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:

(3)

где n – число оборотов рукоятки делительного диска;

α – угол поворота заготовки в градусах.

Величина n обычно выражается смешанным числом или неправильной дробью:

(4)

где А – целое число оборотов рукоятки;

В – число шагов отверстий, на которое необходимо дополнительно повернуть рукоятку;

С – число отверстий выбранной окружности.

При расчете настройки дробь 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.

Число оборотов рукоятки определяется по формуле (2):

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.

Следовательно, при нарезании шестерен с числом зубьев Z = 85 рукоятку с фиксатором надо установить по окружности диска, имеющей 34 отверстия. Для поворота заготовки на 1/85 ч. окружности необходимо повернуть рукоятку 8 (рис.1) на 16 шагов по выбранной окружности на диске.

Пример 2. Настроить делительную головку для поворота заготовки на угол = 51˚20΄.

Число оборотов рукоятки (формулы (3) и (4)) равно:

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

,

б) при фиктивном числе делений

Величина дополнительного поворота рукоятки равна величине поворота делительного диска:

Величина поворота диска за время поворота шпинделя на 1/Z составит i1 оборота.

Так как угол дополнительного поворота рукоятки равен углу поворота диска, то можно написать следующее:

=

Тогда формула для определения передаточного отношения гитары сменных шестерен будет иметь вид:

Окончательная формула перепишется в следующем виде:

, (5)

где Z1, Z2, Z3, Z4 – числа зубьев сменных шестерен (приведены в технической характеристике);

Z – число зубьев или делений заготовки;

Zф – фиктивное число зубьев.

Из формулы следует, что при Zф > Z передаточное отношение больше нуля, и диск будет вращаться в направлении вращения рукоятки; если Zф 0, а при i

источник