§ 4. Обработка на фрезерных станках с применением делительных головок

Делительные головки применяют либо для периодического поворота заготовки вокруг ее оси на различные (равные или не­равные) части при фрезеровании канавок, расположенных по по­верхности тел вращения, фрезеровании пазов и шлицев на торцо­вых поверхностях и фрезеровании плоскостей многогранников, либо для непрерывного вращения заготовки при фрезеровании винтовых канавок или винтовых зубьев.

Делительная головка устанавливается на рабочем столе станка. Заготовки закрепляются в центрах головки и задней бабки на оправках или в трехкулачковом патроне, навернутом на резьбо­вой конец шпинделя делительной головки.

Шпиндель делительной головки может быть установлен по от­ношению к своему горизонтальному положению в вертикальной плоскости на 90° вверх и на 10° вниз.

• Универсальные делительные головки изготовляют двух ти­пов: лимбовые (с делительным диском) и безлимбовые (без дели­тельного диска).

Лимбовые делительные головки применяют значительно чаще. Деление производится поворотом рукоятки 2 (рис. 7.67) на требуемый угол по делительному диску 1. Делительный диск, свободно сидящий на валике рукоятки 2, имеет несколько рядов концентрично расположенных отверстий по делительным окруж­ностям на обеих сторонах диска.

Универсальные делительные головки позволяют применять три способа настройки: 1) настройку для простого деления; 2) на­стройку для дифференциального деления; 3) настройку для наре­зания винтовых канавок.

1. Настройка головки для простого деления (рис. 7.67, а). Чтобы разделить заготовку на z делений, необходимо рукоятке 2 сообщить число оборотов n, определяемое по формуле

где N –характеристика делительной головки, величина обратная передаточному отношению червячной пары k/z₄ (к=1 и z₄ =40 ).

Рис. 7.67. Кинематическая схема лимбовой делительной головки с на­стройкой головки: а — для простого деления; б — для дифференциального деления; в — для нарезания канавок; 1 — делительный диск; 2 — рукоятка; 3 — фиксатор

Подсчитанную величину п представляют в виде дроби п = b/a,преобразованную таким образом, чтобы знаменатель ее а был равен числу отверстий одной из делительных окружностей диска, а числитель b — числу делений этой окружности, на которое нужно повернуть рукоятку 2 после каждого прохода.

2. Настройка головки для дифференциального деления (рис. 7.67, б) применяется, когда невозможно подобрать на дели­тельном диске окружность с числом отверстий для простого деле­ния. Требуемый поворот шпинделя делительной головки полу­чается в результате сложения двух движений: вращения ру­коятки 2 на b делений относительно окружности на делительном диске с а отверстиями; вращения самого делительного диска, которое передается от шпинделя головки через систему зубчатых передач.

При дифференциальном делении фиксатор 3 необходимо вынуть из диска 1.

Деление производится на условное количество делений z_у, близкое к заданному числу z, по вращающемуся диску 1 в направ­лении вращения рукоятки 2 (по часовой стрелке), если z_y > z, или в противоположную сторону (диск — против часовой стрелки), если z_y < z. Число z_y должно позволить подобрать окружность отверстий на диске и осуществить деление на z_y частей методом простого деления.

где N — характеристика делительной головки, равная обычно 40; i_CM — передаточное отношение сменных колес гитары дели­тельной головки:

Настройка делительной головки производится на формуле (при i = 1)

Настройку головки на дифференциальное деление осуще­ствляют в следующей последовательности: подбирают число z_y исходя из имеющихся делительных окружностей на диске; подби­рают числа сменных колес а, b, с, d гитары делительной головки, обеспечивающих вращение диска (вращение диска, противополож­ное направлению вращения рукоятки при z_y < z, достигается установкой на втором пальце гитары паразитного зубчатого ко­леса); производят подсчет числа оборотов рукоятки делительной головки для одного деления на г_у делении: п =N/z_у.

3. Настройка универсальной делительной головки для фре­зерования винтовых канавок, расположенных по окружности (рис. 7.67, в), состоит в подборе делительной окружности на диске, настройке винторезной гитары (определении передаточного отно­шения сменных колес i_CM), повороте рабочего стола станка на угол наклона винтовой канавки ω.

Для образования на цилиндрической поверхности, винтовой канавки требуемого шага t_p необходимо сообщить заготовке одно­временно вращение и перемещение вдоль оси: за один полный обо­рот заготовки фреза должна переместиться вдоль ее оси на вели­чину шага t_p.

Для этого шпиндель универсальной головки связывают при помощи сменных колес с ходовым винтом, имеющее шаг t_x,подачи стола.

Передаточное отношение i_CM сменных колес а₁; b₁; c₁; d₁ опре­деляется из уравнения кинематической цепи от ходового винта стола к шпинделю универсальной головки за период перемещения изделия вдоль своей оси, равного шагу нарезаемой канавки t_p, т. е. за t_p / t_х оборотов ходового винта.

За этот период шпиндель должен повернуться на один полный оборот

Во многих случаях винтовая линия задается не шагом t_pt а углом ее наклона ω и диаметром D цилиндра, к которому относится этот угол. Тогда шаг винтовой канавки подсчитывают по формуле

При нарезании винтовых канавок плоскость фрезы должна совпадать с направлением винтовой линии нарезаемой канавки, поэтому стол станка должен быть повернут на угол со, что можно выполнить только на универсальных горизонтально-фрезерных станках.

Для точных угловых делений заготовок при их обработке и для проверки точности различного рода угловых деталей широкое применение получили оптические делительные головки.

Общий вид и схематический разрез оптической головки ОДГ-60 показан на рис. 7.68, а и б. Стеклянная круговая шкала 5 с ценой деления 1º жестко укреплена на червячном колесе 6, надетом на шпиндель 9 головки, вращающейся в двух подшипниках 8 и 11. Червячное колесо 6 приводится во вращение червяком 10, связан­ным с маховичком 1. Червячное колесо 6 может быть застопорено в любом положении рукояткой 4> связанной прижимной шайбой 7. Червяк 10 и червячное колесо 6 служат, только для поворота шпинделя, и погрешности их не оказывают влияния на точность работы головки. Углы поворота отсчитывают по круглой шкале 5 с помощью отсчетного микроскопа 2, окуляр которого помещен вне корпуса головки. В поле зрения окуляра помещена шкала, разделенная на 60 частей с ценой деления Г (рис. 248). Эти деле­ния видны в окуляр настолько крупными, что при некотором на­выке по ним можно отсчитывать четверти минуты. Круговая шкала освещается лампочкой через призму 3, помещенную вне корпуса головки. Высота центров Н = 130 мм.

Если задан центральный угол а между осями фрезеруемых канавок, то угол поворота шпинделя головки равен а. Если за­дано число делений, приходящихся на полный оборот заготовки, то угол поворота шпинделя головки определяют по формуле

где а — угол поворота шпинделя головки в град; z— заданное число делений.

Рис.7.68. Оптическая делительная головка ОДГ-60

313