Как правильно настроить делительную головку

Методы настройки делительной головки

Непосредственный метод позволяет разделить окружность на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части. При этом червяк z₃ рукояткой 8 (рис.8) выводится из зацепления с колесом и шпиндель поворачивается вручную. Фиксируется шпиндель в необходимом положении подпружиненным стопором 9, входящим в одно из 24 отверстий, имеющихся на торце планшайбы шпинделя 6.

Простое деление. Способ простого деления применяется при делении окружности на число частей от 2 до 50 и на некоторые числа свыше этого интервала.

При простом делении червячная передача включена и шпиндель может поворачиваться только от рукоятки 2 через цилиндрическую пару зубчатых колес z_1, z₂ и червячную передачу z₃, z₄. Величина поворота шпинделя в этом случае определяется углом поворота рукоятки 2 относительно неподвижного делительного диска 4 и зависит от передаточного отношения передач между валом рукоятки и шпинделем:

,

(10)

где – величина (угол) поворота вала рукоятки; – передаточное отношение кинематической цепи: вал – рукоятки – шпиндель.

При делении окружности на z частей шпиндель необходимо поворачивать на оборота. Тогда уравнение (10) примет вид:

.

Решив его относительно , получим формулу настройки при простом методе деления:

.

(11)

Рис. 7. Кинематическая схема универсальной делительной головки: 1 – шпиндель; 2 – рукоятка; 3 – фиксатор рукоятки; 4 – делительный диск; 5 – стопор делительного диска; 6 – планшайба шпинделя; 7 – приклон гитары сменных колес; 8 – рукоятка выключения чер- вячной передачи; 9 – фиксатор шпинделя.

Рис. 8. Настройка делительной головки для фрезерования винтовых поверхностей

При делении рукоятка поворачивается относительно делительного диска и стопорится с помощью фиксатора в одном из его отверстий, следовательно, величина поворота рукоятки может принимать только строго определенные, выраженные простой дробью значения. Рекомендуется следующий порядок расчета . Поставив числовое значение в формулу (11), проводят сокращение полученной дроби, а затем, умножая числитель и знаменатель на одно и то же целое число, преобразуют дробь таким образом, чтобы в знаменателе получилось число, равное числу отверстий на одной из окружностей делительного диска. Числитель этой дроби равен числу промежутков между отверстиями, на которое необходимо поворачивать рукоятку, а знаменатель полному числу отверстий (промежутков) на окружности, по которой следует вести отсчет.

Например: требуется произвести деление на 18 частей. Подставив
Z = 18 в формулу (11) и произведя преобразования, получим:

.

(12)

Для упрощения расчетов при настройке выделим из этой дроби целую часть:

.

(13)

Число показывает, что для поворота шпинделя на оборота рукоятку необходимо повернуть на два полных оборота и еще на 12 промежутков по окружности с 54 отверстиями.

Наладка делительной головки при простом методе сводится к установке фиксатора 3 напротив окружности с необходимым числом отверстий и к установке линеек раздвижного сектора, который значительно упрощает процедуру повторного отсчета числа интервалов. Линейки сектора разводятся так, чтобы между ними находилось число интервалов, равное числителю дроби (11) после выделения из нее целой части.

Дифференциальный метод. Дифференциальный метод деления заключается в том, что во время поворота рукоятки 2 делительный диск 4 также получает вращение от шпинделя через гитару сменных колес . Таким образом, абсолютная величина поворота рукоятки слагается из поворота рукоятки относительно делительного диска и из величины поворота самого диска. Причем, если величина поворота рукоятки относительно делительного диска может иметь строго определенные значения, зависящие от числа отверстий на окружностях диска (см.метод простого деления), то величина поворота диска зависит еще от передаточного отношения гитары:

,

(14)

которое можно изменять в широких пределах. Благодаря этому дифференциальный метод позволяет производить деление на любое число частей от 43 до 400. Возможно также деление на некоторые числа свыше 400.

Величина поворота шпинделя зависит от полного поворота рукоятки относительно корпуса делительной головки и равна:

,

(15)

где – величина поворота рукоятки относительно делительного диска;

— величина поворота делительного диска относительно корпуса головки.

Поворот делительного диска равен

,

(16)

где – передаточное отношение кинематической цепи от шпинделя до делительного диска

.

Совместное решение уравнений (15) и (16) относительно дает формулу настройки цепи гитары делительного диска при дифференциальном методе деления

.

(17)

Эта формула позволяет рассчитать передаточное отношение цепи вращения делительного диска для любых значений и . Причем, задавая различные значения , можно получить несколько вариантов настройки при одной и той же заданной величине поворота шпинделя . Чтобы устранить эту неоднозначность, величину поворота рукоятки относительно делительного диска задают соотношением:

,

(18)

где х – вспомогательное число.

В этом случае формула (17) с учетом (11) и (12) принимает вид:

.

(19)

В качестве вспомогательного числа x выбирают ближайшее к заданному числу z, но такое, чтобы для этого числа было бы возможно простое деление и передаточное отношение_, рассчитанное по формуле (19), можно было бы реализовать с помощью имеющихся в комплекте делительной головки сменных колес. Этим требованиям обычно удовлетворяют числа, кратные десяти.

Положительный или отрицательный знак, полученный перед передаточным отношением, указывает на направление вращения делительного диска относительно направления вращения рукоятки. При положительном передаточном отношении диск и рукоятка должны вращаться в одну сторону, при отрицательном – в противоположные. При наладке делительной головки этого добиваются путем установки в гитаре необходимого числа паразитных колес.

Для облегчения подборки сменных колес рекомендуется числитель и знаменатель передаточного отношения представить в виде произведения простых сомножителей, а затем умножением на целые числа преобразовав; таким образом, чтобы в числителе и знаменателе стояли числа, равные числам зубьев сменных колес.

Например: требуется произвести деление на 109 частей. В качестве вспомогательного числа x выбираем ближайшее, кратное десяти:

По формуле (19) определяем передаточное отношение гитары

.

Преобразуем полученную дробь следующим образом:

.

Следовательно: a = 40, b = 55, c = 30, d = 60, гитара сменных колес будет содержать две передачи. Знак плес указывает на то, что на правления вращения делительного диска и рукоятки должны совпадать, и в данном случае паразитные колеса не ставятся.

Величину поворота рукоятки с фиксатором относительно делительного диска определяем, как и для метода простого деления_; по формуле (18)

.

Следовательно, фиксатор должен быть установлен над окружностью с тридцатью тремя отверстиями и при делении поворачиваться рукояткой на двенадцать промежутков.

При фрезеровании винтовых поверхностей или косозубых цилиндрических колес, заготовке необходимо сообщить одновременно два движения – перемещение вдоль оси и согласованное с ним вращение. Для этого делительная головка присоединяется через гитару сменных колес к винту продольной подачи стола фрезерного станка и, следовательно, при перемещении стола её шпиндель получает принудительное вращение (рис.10). Если требуется получить винтовую поверхность с шагом Т_мм, то при перемещении стола на эту величину шпиндель делительной головки должен сделать ровно один оборот. Перемещение стола на величину Т соответствует числу оборотов ходового винта, равному:

,

где t – шаг ходового винта, мм.

Уравнение кинематического баланса, связывающее вращение ходового винта с вращением шпинделя делительной головки, будет иметь вид:

,

(20)

где – передаточное отношение всех постоянных передач между ходовым винтом и шпинделем;

– передаточное отношение гитары сменных колес.

Для делительной головки модели УД2 Д–250 устанавливается две гитары: малая гитара на ходовой винт станка, большая – на цилиндрический хвостовик головки. Причем передаточное отношение

,

(20)

.

Решение уравнения (20) относительно передаточного отношения гитары дает формулу настройки:

.

(20)

Направление винтовой линии при настройке задается введением в гитару необходимого числа паразитных колес.

Правильный профиль спиральных канавок можно получить только в том случае, если плоскость вращения фрезы совпадает с направлением спиральной линии. Для этого стол фрезерного станка должен быть повернут на угол, равный углу наклона спиральной канавки, который определяется из соотношения:

,

где φ – угол наклона спиральной канавки;

D – диаметр обрабатываемой детали, мм.

При настройке головки для фрезерования винтовых поверхностей делительный диск следует освободить, отодвинув стопор 5 (рис.8).

Источник