銑工技術(shù)第7章課件

1、25 七月 2022銑工技術(shù)第七章 分度方法 25 七月 2022銑工技術(shù)目 錄7.1 分度方法7.2 萬能分度頭的分度方法 7.3 回轉(zhuǎn)工作臺分度法25 七月 2022銑工技術(shù)教學(xué)目的和要求掌握萬能分度頭的規(guī)格、功用、結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)。了解萬能分度頭的附件及其功用。應(yīng)用萬能分度頭進行簡單分度。掌握回轉(zhuǎn)工作臺的分度方法。掌握角度分度法。25 七月 2022銑工技術(shù)萬能分度頭萬能分度頭的分度方法 用回轉(zhuǎn)工作臺簡單分度教學(xué)內(nèi)容摘要25 七月 2022銑工技術(shù)萬能分度頭進行簡單分度，回轉(zhuǎn)工作臺的分度方法，角度分度法。教學(xué)重點難點講授、現(xiàn)場教學(xué)、課件教學(xué)方法和教具10學(xué)時教學(xué)時數(shù)25 七月 2022銑工

2、技術(shù) 分度頭的用途是將被加工工件分成所需要的若干等份，并能進行直線移距分度，或者根據(jù)加工工件的需要，將主軸扳成與基面在一定范圍內(nèi)成某一角度。通過配換齒輪，可使分度頭主軸隨縱向工作臺的進給運動做連續(xù)旋轉(zhuǎn)，用以銑削螺紋線和等速凸輪的輪緣表面。當(dāng)加工齒輪、離合器、凸輪、花鍵軸、四角形和六角形等機器零件以及絲錐、銑刀、鉸刀、麻花鉆等刀具時，都要使用分度頭。分度頭的類型很多，其中應(yīng)用最廣泛的是萬能分度頭。 25 七月 2022銑工技術(shù)7.1.1 萬能分度頭概述 作為銑床上的重要附件和夾具，分度頭在銑削加工中得到了廣泛的應(yīng)用。銑床中分度頭的種類較多，有直接分度頭、簡單分度頭和萬能分度頭等。按是否具有差動掛

3、輪裝置，分度頭可分為萬能型（FW型）和半萬能型（FB型）兩種，其中，萬能分度頭使用最為廣泛，本章重點介紹萬能分度頭。7.1 萬能分度頭 25 七月 2022銑工技術(shù) 1.萬能分度頭的作用 萬能分度頭一般安裝在銑床的工作臺上，被加工工件支承在分度頭主軸頂尖與尾座之間或夾持在卡盤上。萬能分度頭可以完成下列工作： （1）使工件周期地繞自身軸線回轉(zhuǎn)一定角度，完成等分或不等分的圓周分度工作，如加工方頭、六角頭、齒輪、花鍵以及刀具的等分或不等分刀齒等。 （2）通過配換齒輪，由分度頭使工件連續(xù)轉(zhuǎn)動，并與工作臺的縱向進給運動相配合，用來完成螺旋齒輪、螺旋槽和阿基米德螺旋線凸輪的加工。 （3）用分度頭上的卡盤夾

4、持工件，使工件軸線相對于銑床工作臺傾斜一定角度，以加工與工件軸線相交成一定角度的平面、溝槽等。 因此，分度頭在單件小批生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。 25 七月 2022銑工技術(shù) 2.萬能分度頭的型號 銑床上使用的主要是萬能型分度頭。萬能分度頭的型號由大寫漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。常用的有FW63、FW80、FW100、FW125、FW200和FW250等，F(xiàn)W250型分度頭是銑床上最常用的一種。代號中F代表分度頭，W代表萬能型，250代表分度頭夾持工件的最大直徑，單位為mm。 25 七月 2022銑工技術(shù)7.1.2 萬能分度頭的結(jié)構(gòu)1.萬能分度頭的外形結(jié)構(gòu)FW250型分度頭的外形結(jié)構(gòu)如圖7-1所示

5、。1）底座 底座是分度頭的本體，大部分零件都裝在底座上。底座下面凹槽內(nèi)裝有定位鍵，用于安裝時保證與銑床工作臺的定位精度。2）主軸 分度頭主軸可繞軸線旋轉(zhuǎn)，它是一根空心軸，前后兩端均有莫氏4號的錐孔。前錐孔用來安裝頂尖，其外部有一段定位錐體，用來安裝三爪自定心卡盤的連接盤；后錐孔用來安裝掛輪軸，以便用來安裝交換齒輪。25 七月 2022銑工技術(shù)3）分度盤 分度盤是主要分度部件，安裝在分度手柄的軸上。其上均勻分布有數(shù)個同心圓，各個同心圓上分布著不同數(shù)目的小孔，作為各種分度計算和實施分度的依據(jù)。由于型號不同，分度頭配備的分度盤數(shù)量也不等。4）插銷 插銷在分度手柄的長槽中沿分度盤半徑方向調(diào)整位置，以便

6、插入不同孔數(shù)的分度盤內(nèi)，與分度叉配合準(zhǔn)確分度。5）分度盤固定銷 當(dāng)需要分度盤轉(zhuǎn)動或固定時，可以松開或插上分度盤固定銷來實現(xiàn)。6）轉(zhuǎn)動體 轉(zhuǎn)動體安放在底座中，它可以繞主軸軸線回轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)其在水平線6以下和95以上的范圍內(nèi)調(diào)整角度的目的。7）剎緊主軸手柄 剎緊主軸手柄的作用是分度后固定主軸位置，減少蝸桿和蝸輪承受的切削力，減小振動，以保證分度頭的分度精度。8）蝸桿脫落手柄 蝸桿脫落手柄用來控制蝸桿和蝸輪間的嚙合和脫開。25 七月 2022銑工技術(shù)25 七月 2022銑工技術(shù)9）蝸輪副間隙調(diào)整螺母 蝸輪副間隙調(diào)整螺母的作用是調(diào)整蝸桿、蝸輪副的軸向間隙，以保證分度的準(zhǔn)確性。10）分度叉 分度叉的作用是

7、方便分度和防止分度出錯。它由兩個叉腳構(gòu)成，根據(jù)分度手柄所轉(zhuǎn)過的孔距數(shù)來調(diào)整開合角度的大小，并加以固定。11）刻度盤 直接分度時，刻度盤用來確定主軸轉(zhuǎn)過的角度。其安裝在主軸前端，與主軸一同轉(zhuǎn)動，圓周上有0360的等分刻度線。12）游標(biāo) 游標(biāo)所指示的是分度頭上的卡盤軸線與銑床工作臺的夾角。13）分度手柄 分度用，搖動手柄，根據(jù)分度頭傳動系統(tǒng)的傳比，手柄轉(zhuǎn)一整圈，主軸轉(zhuǎn)過相應(yīng)的圈數(shù)。25 七月 2022銑工技術(shù) 2.萬能分度頭的傳動系統(tǒng) 萬能分度頭雖有多種型號，但結(jié)構(gòu)大體一樣，其傳動也基本相同。萬能分度頭的傳動系統(tǒng)如圖7-2所示。圖7-2 萬能分度頭傳動系統(tǒng)25 七月 2022銑工技術(shù)7.1.3 萬

8、能分度頭的附件1.FW250型萬能分度頭的附件及功用FW250型萬能分度頭的附件及功用見書中表7-2。7.1.4 萬能分度頭的正確使用和維護萬能分度頭是銑床上較精密的附件，在使用中必須注意維護。使用時應(yīng)注意以下幾個方面：(1)經(jīng)常擦洗干凈，按照要求，定期加油潤滑。(2)萬能分度頭內(nèi)的蝸輪和蝸桿間應(yīng)該有一定的間隙，這個間隙保持在0.020.04 mm范圍內(nèi)。(3)在萬能分度頭裝夾工件時，要先鎖緊分度頭主軸，但在分度前，要把剎緊主軸手柄松開。25 七月 2022銑工技術(shù) (4)調(diào)整分度頭主軸的角度時，應(yīng)先檢查基座上部靠近主軸前端的兩個內(nèi)六角螺釘是否堅固，不然會使主軸的“零位”位置變動。(5)分度時

9、，搖柄上的插銷應(yīng)對正孔眼，慢慢地插入孔中，不能讓插銷自動彈入孔中，否則，久而久之，孔眼周圍會產(chǎn)生磨損，而加大分度中的誤差。(6)分度中，當(dāng)搖柄轉(zhuǎn)過預(yù)定孔的位置時，必須把搖柄向回多搖些，消除蝸輪和蝸桿間的配合間隙后，再使插銷準(zhǔn)確地落入預(yù)定孔中。(7)分度頭的轉(zhuǎn)動體需要扳轉(zhuǎn)角度時，要松開緊固螺釘，嚴(yán)禁任何情況下的敲擊。25 七月 2022銑工技術(shù) 萬能分度頭的分度方法是轉(zhuǎn)動分度手柄，驅(qū)動圓柱齒輪副和蝸輪副轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)主軸的轉(zhuǎn)動分度動作。具體方法有直接分度法、簡單分度法和差動分度法三種。7.2.1 直接分度法 分度時，先將蝸桿脫開蝸輪，用手直接轉(zhuǎn)動分度頭主軸進行分度。分度頭主軸的轉(zhuǎn)角由裝在分度頭主軸上

10、的刻度盤和固定在殼體上的游標(biāo)讀出。分度完畢后，應(yīng)用鎖緊裝置將分度主軸緊固，以免加工時轉(zhuǎn)動。該方法往往適用于分度精度要求不高、分度數(shù)目較少（如等分?jǐn)?shù)為2、3、4、6）的場合。7.2 萬能分度頭的分度方法25 七月 2022銑工技術(shù)7.2.2 簡單分度法 1.分度原理 在萬能分度頭內(nèi)部，蝸桿是單線，蝸輪為40齒。分度中，當(dāng)搖柄轉(zhuǎn)動，蝸桿和蝸輪就旋轉(zhuǎn)。當(dāng)搖柄（蝸桿）轉(zhuǎn)40周，蝸輪（工件）轉(zhuǎn)一周，即傳動比為401，“40”稱為分度頭的定數(shù)。各種常用的分度頭都采用這個定數(shù)，則搖柄轉(zhuǎn)數(shù)與工件等分?jǐn)?shù)的關(guān)系式為 （7-1） 式中，n為分度搖柄轉(zhuǎn)數(shù)（r）；40為分度頭的定數(shù)；z為工件等分?jǐn)?shù)（齒數(shù)或邊數(shù)）。25

11、七月 2022銑工技術(shù) 由于工件有各種不同的等分?jǐn)?shù)，因此，分度中搖柄轉(zhuǎn)過的周數(shù)不一定都是整周數(shù)。所以在分度中，要按照計算出的周數(shù)，先使搖柄轉(zhuǎn)過整周數(shù)，再在孔圈上轉(zhuǎn)過一定的孔數(shù)（可以根據(jù)分度盤上的孔圈數(shù)，把分子、分母同時擴大或縮?。?。 例7-1 在FW250型萬能分度頭上銑削多齒槽，工件齒的等分?jǐn)?shù)z=23，求每銑一齒分度中搖柄相應(yīng)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 解 利用式（7-1）按分?jǐn)?shù)法計算，把z= 23代入，得 但分度盤上并沒有一周為23的孔（見表7-1），這時，需將分子、分母同時擴大相同倍數(shù)，即 所以，每銑一齒，分度搖柄在46孔圈的分度盤上轉(zhuǎn)過一整周后再轉(zhuǎn)過34個孔 。25 七月 2022銑工技術(shù)例7-2

12、在FW250型萬能分度頭上銑削等分?jǐn)?shù)=70齒工件，求每銑一齒分度中搖柄相應(yīng)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)。解 第一種方法：利用式（7-1）按分?jǐn)?shù)法計算，得 但分度盤上并沒有一周為70的孔，這時，需將分子、分母同時化解，然后同時擴大相同倍數(shù)，即 或或25 七月 2022銑工技術(shù) 每銑一齒分度時，搖柄可以在分度盤49孔圈上轉(zhuǎn)過28個孔，或在28孔圈上轉(zhuǎn)過16個孔，或在21孔圈上轉(zhuǎn)過12個孔，或在42孔圈上轉(zhuǎn)過24個孔。（表7-1和表7-3中只列出部分可查數(shù)據(jù)，詳細(xì)數(shù)據(jù)可查附錄。）第二種方法：利用式（7-1）按小數(shù)法計算，得 從附錄中查得 兩種方法計算結(jié)果相同?，F(xiàn)將簡單等分?jǐn)?shù)分度時的搖柄轉(zhuǎn)數(shù)列于表7-3中，可以直接查找

13、。 2.分度時的操作 分度前，應(yīng)先將分度盤用鎖緊螺釘固定，通過分度手柄的轉(zhuǎn)動，使蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動主軸和工件轉(zhuǎn)過一定的度（轉(zhuǎn)）數(shù)。分度時一定要調(diào)整好插銷所對應(yīng)的分度盤圈孔。25 七月 2022銑工技術(shù)分度叉兩叉腳間的夾角可調(diào)，調(diào)整方法是使兩個叉腳間的孔數(shù)比需搖的孔距多一個。如圖7-3所示，兩叉腳間有七個孔，但只包含六個孔距。在例7-1中， 如選擇孔數(shù)為46的孔圈，分度叉兩叉腳間應(yīng)有35個分度孔。分度時，先拔出插銷，轉(zhuǎn)動分度手柄，經(jīng)傳動系統(tǒng)的一定傳動比，可使主軸回轉(zhuǎn)到所需位置，然后再把插銷插入所對應(yīng)的孔盤上孔圈中。分度手柄轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)，由插銷所對應(yīng)的孔圈的孔數(shù)來計算得到，插銷可在分度手柄的

14、長槽中沿分度盤徑向調(diào)整位置，以使得插銷能插入不同孔數(shù)的孔圈中。圖7-3 簡單分度25 七月 2022銑工技術(shù)7.2.3 差動分度法 當(dāng)工件的等分?jǐn)?shù)z和40不能相約或工件的等分?jǐn)?shù)和40相約后，分度盤上沒有所需的孔圈數(shù)時，可采用差動分度法。差動分度法就是在分度中，分度手柄和分度盤同時順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，通過它們之間的轉(zhuǎn)數(shù)差來實現(xiàn)分度。 為了使分度手柄和分度盤同時轉(zhuǎn)動，需要在分度頭主軸后錐孔處和側(cè)軸上都安裝交換齒輪z1、z2、z3、z4，如圖7-4所示。差動分度傳動系統(tǒng)如圖7-5所示。 圖7-4 差動分度交換齒輪圖7-5 差動分度傳動系統(tǒng)25 七月 2022銑工技術(shù)例7-3 在FW250型萬能分度頭

15、上分度，加工齒輪z=67的鏈輪，試進行調(diào)整計算。解: 因z=67不能與40化簡，且選不到孔圈數(shù)，故確定用差動分度法進行分度。（1）選取z0=70（z0z）。計算分度盤孔圈數(shù)及插銷應(yīng)轉(zhuǎn)過的孔數(shù)。即選用第一塊分度盤的28孔孔圈為依據(jù)進行分度，每次分度分度手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過16個孔距。計算交換齒輪數(shù)。 25 七月 2022銑工技術(shù)即z1=80、z2=40、z3=48、z4=56。因z0z，所以交換齒輪應(yīng)加一個中間輪。（2）選取z0=60（z0z）。計算分度盤孔圈數(shù)及插銷應(yīng)轉(zhuǎn)過的孔數(shù)。即選用第一塊分度盤的24孔孔圈為依據(jù)進行分度，每次分度手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過16個孔距計算交換齒輪數(shù)。 即z1=56、z2=24、z3=8

16、0、z4=40。因z0z，所以交換齒輪不加中間輪。25 七月 2022銑工技術(shù) 為了擴大工藝范圍，提高生產(chǎn)率，銑床除了有X、Y、Z這三個坐標(biāo)軸的直線進給運動外，往往還帶有繞X、Y、Z這三個坐標(biāo)軸的圓周進給運動。例如，銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺除了用來進行各種圓弧加工或與直線進給聯(lián)動進行曲面加工外，還可以實現(xiàn)精確的自動分度，即當(dāng)工件的一個平面上各工序都加工完后，工件就回轉(zhuǎn)一定角度，再進行另一個平面上各工序的加工。這種使工作臺回轉(zhuǎn)一定角度的運動稱為分度運動，它是一種不進行切削的輔助運動，這種運動給箱體類零件的加工帶來很大的方便。對于自動換刀的多工序數(shù)控機床，回轉(zhuǎn)工作臺已成為一個不可缺少的部件。7.3 回轉(zhuǎn)

17、工作臺分度法25 七月 2022銑工技術(shù)7.3.1 回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu) 回轉(zhuǎn)工作臺又稱為轉(zhuǎn)臺，它的主要功用是在轉(zhuǎn)臺臺面上裝夾工件、進行圓周分度和作圓周進給銑削曲線外形輪廓?；剞D(zhuǎn)工作臺的規(guī)格以轉(zhuǎn)臺的外徑表示，有160 mm、200 mm、250 mm、315 mm、400 mm、500 mm、630 mm、800 mm、1 000 mm。常見的規(guī)格有250 mm、315 mm、400 mm和500 mm這四種。按驅(qū)動方法回轉(zhuǎn)工作臺分手動和機動進給兩種，其外形結(jié)構(gòu)如圖7-7和圖7-8所示。機動回轉(zhuǎn)工作臺既可機動進給，又可手動進給；而手動回轉(zhuǎn)工作臺只能手動進給。圖7-7 手動回轉(zhuǎn)工作臺 圖7-8 手動和機動兩用回轉(zhuǎn)工作臺25 七月 2022銑工技術(shù) 7.3.2 圓周工作分度原理 不論是哪種回轉(zhuǎn)工作臺，若在分度手柄上裝有一塊孔盤和一對分度叉，轉(zhuǎn)動帶有定位銷的分度手柄，則分度手柄軸轉(zhuǎn)動，并帶動蝸輪（工作臺）和工件旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)分度的目