第7章《銑工技術(shù)》分度方法

銑工技術(shù)第七章分度方法2/4/2023目錄7.1分度方法7.2萬(wàn)能分度頭的分度方法7.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度法2/4/2023銑工技術(shù)教學(xué)目的和要求掌握萬(wàn)能分度頭的規(guī)格、功用、結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)。了解萬(wàn)能分度頭的附件及其功用。應(yīng)用萬(wàn)能分度頭進(jìn)行簡(jiǎn)單分度。掌握回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度方法。掌握角度分度法。2/4/2023銑工技術(shù)萬(wàn)能分度頭萬(wàn)能分度頭的分度方法

用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)單分度教學(xué)內(nèi)容摘要2/4/2023銑工技術(shù)萬(wàn)能分度頭進(jìn)行簡(jiǎn)單分度，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度方法，角度分度法。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)講授、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、課件教學(xué)方法和教具10學(xué)時(shí)教學(xué)時(shí)數(shù)2/4/2023銑工技術(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(jìn)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(guò)配換齒輪，可使分度頭主軸隨縱向工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(jī)器零件以及絲錐、銑刀、鉸刀、麻花鉆等刀具時(shí)，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(wàn)能分度頭。2/4/2023銑工技術(shù)7.1.1萬(wàn)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(jiǎn)單分度頭和萬(wàn)能分度頭等。按是否具有差動(dòng)掛輪裝置，分度頭可分為萬(wàn)能型（FW型）和半萬(wàn)能型（FB型）兩種，其中，萬(wàn)能分度頭使用最為廣泛，本章重點(diǎn)介紹萬(wàn)能分度頭。7.1萬(wàn)能分度頭

2/4/2023銑工技術(shù)

1.萬(wàn)能分度頭的作用萬(wàn)能分度頭一般安裝在銑床的工作臺(tái)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(wàn)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(guò)配換齒輪，由分度頭使工件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，并與工作臺(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相配合，用來(lái)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持工件，使工件軸線相對(duì)于銑床工作臺(tái)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。2/4/2023銑工技術(shù)2.萬(wàn)能分度頭的型號(hào)銑床上使用的主要是萬(wàn)能型分度頭。萬(wàn)能分度頭的型號(hào)由大寫漢語(yǔ)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(hào)中F代表分度頭，W代表萬(wàn)能型，250代表分度頭夾持工件的最大直徑，單位為mm。

2/4/2023銑工技術(shù)7.1.2萬(wàn)能分度頭的結(jié)構(gòu)1.萬(wàn)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。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(shí)保證與銑床工作臺(tái)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(hào)的錐孔。前錐孔用來(lái)安裝頂尖，其外部有一段定位錐體，用來(lái)安裝三爪自定心卡盤的連接盤；后錐孔用來(lái)安裝掛輪軸，以便用來(lái)安裝交換齒輪。2/4/2023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(gè)同心圓，各個(gè)同心圓上分布著不同數(shù)目的小孔，作為各種分度計(jì)算和實(shí)施分度的依據(jù)。由于型號(hào)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(zhǎng)槽中沿分度盤半徑方向調(diào)整位置，以便插入不同孔數(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(dòng)或固定時(shí)，可以松開或插上分度盤固定銷來(lái)實(shí)現(xiàn)。6）轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)體安放在底座中，它可以繞主軸軸線回轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)其在水平線6o以下和95o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(dòng)，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(lái)控制蝸桿和蝸輪間的嚙合和脫開。2/4/2023銑工技術(shù)2/4/2023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方便分度和防止分度出錯(cuò)。它由兩個(gè)叉腳構(gòu)成，根據(jù)分度手柄所轉(zhuǎn)過(guò)的孔距數(shù)來(lái)調(diào)整開合角度的大小，并加以固定。11）刻度盤直接分度時(shí)，刻度盤用來(lái)確定主軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。其安裝在主軸前端，與主軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，圓周上有0o～360o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(tái)的夾角。13）分度手柄分度用，搖動(dòng)手柄，根據(jù)分度頭傳動(dòng)系統(tǒng)的傳比，手柄轉(zhuǎn)一整圈，主軸轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的圈數(shù)。2/4/2023銑工技術(shù)

2.萬(wàn)能分度頭的傳動(dòng)系統(tǒng)萬(wàn)能分度頭雖有多種型號(hào)，但結(jié)構(gòu)大體一樣，其傳動(dòng)也基本相同。萬(wàn)能分度頭的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖7-2所示。圖7-2萬(wàn)能分度頭傳動(dòng)系統(tǒng)2/4/2023銑工技術(shù)7.1.3萬(wàn)能分度頭的附件1.FW250型萬(wàn)能分度頭的附件及功用FW250型萬(wàn)能分度頭的附件及功用見(jiàn)書中表7-2。7.1.4萬(wàn)能分度頭的正確使用和維護(hù)萬(wàn)能分度頭是銑床上較精密的附件，在使用中必須注意維護(hù)。使用時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：(1)經(jīng)常擦洗干凈，按照要求，定期加油潤(rùn)滑。(2)萬(wàn)能分度頭內(nèi)的蝸輪和蝸桿間應(yīng)該有一定的間隙，這個(gè)間隙保持在0.02～0.04mm范圍內(nèi)。(3)在萬(wàn)能分度頭裝夾工件時(shí)，要先鎖緊分度頭主軸，但在分度前，要把剎緊主軸手柄松開。2/4/2023銑工技術(shù)

(4)調(diào)整分度頭主軸的角度時(shí)，應(yīng)先檢查基座上部靠近主軸前端的兩個(gè)內(nèi)六角螺釘是否堅(jiān)固，不然會(huì)使主軸的“零位”位置變動(dòng)。(5)分度時(shí)，搖柄上的插銷應(yīng)對(duì)正孔眼，慢慢地插入孔中，不能讓插銷自動(dòng)彈入孔中，否則，久而久之，孔眼周圍會(huì)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(guò)預(yù)定孔的位置時(shí)，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(dòng)體需要扳轉(zhuǎn)角度時(shí)，要松開緊固螺釘，嚴(yán)禁任何情況下的敲擊。2/4/2023銑工技術(shù)萬(wàn)能分度頭的分度方法是轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，驅(qū)動(dòng)圓柱齒輪副和蝸輪副轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)分度動(dòng)作。具體方法有直接分度法、簡(jiǎn)單分度法和差動(dòng)分度法三種。7.2.1直接分度法分度時(shí)，先將蝸桿脫開蝸輪，用手直接轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭主軸進(jìn)行分度。分度頭主軸的轉(zhuǎn)角由裝在分度頭主軸上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(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(chǎng)合。7.2萬(wàn)能分度頭的分度方法2/4/2023銑工技術(shù)7.2.2簡(jiǎn)單分度法

1.分度原理在萬(wàn)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(dòng)，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(dòng)比為40︰1，“40”稱為分度頭的定數(shù)。各種常用的分度頭都采用這個(gè)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)）。2/4/2023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(guò)的周數(shù)不一定都是整周數(shù)。所以在分度中，要按照計(jì)算出的周數(shù)，先使搖柄轉(zhuǎn)過(guò)整周數(shù)，再在孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)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(shí)擴(kuò)大或縮?。?。例7-1在FW250型萬(wàn)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(guò)的圈數(shù)。解利用式（7-1）按分?jǐn)?shù)法計(jì)算，把z=23代入，得

但分度盤上并沒(méi)有一周為23的孔（見(jiàn)表7-1），這時(shí)，需將分子、分母同時(shí)擴(kuò)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(guò)一整周后再轉(zhuǎn)過(guò)34個(gè)孔。2/4/2023銑工技術(shù)例7-2在FW250型萬(wàn)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(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)。解第一種方法：利用式（7-1）按分?jǐn)?shù)法計(jì)算，得

但分度盤上并沒(méi)有一周為70的孔，這時(shí)，需將分子、分母同時(shí)化解，然后同時(shí)擴(kuò)大相同倍數(shù)，即

或或2/4/2023銑工技術(shù)每銑一齒分度時(shí)，搖柄可以在分度盤49孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)28個(gè)孔，或在28孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)16個(gè)孔，或在21孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)12個(gè)孔，或在42孔圈上轉(zhuǎn)過(guò)24個(gè)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(jì)算，得

從附錄中查得

兩種方法計(jì)算結(jié)果相同?，F(xiàn)將簡(jiǎn)單等分?jǐn)?shù)分度時(shí)的搖柄轉(zhuǎn)數(shù)列于表7-3中，可以直接查找。2.分度時(shí)的操作分度前，應(yīng)先將分度盤用鎖緊螺釘固定，通過(guò)分度手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，使蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主軸和工件轉(zhuǎn)過(guò)一定的度（轉(zhuǎn)）數(shù)。分度時(shí)一定要調(diào)整好插銷所對(duì)應(yīng)的分度盤圈孔。2/4/2023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(gè)叉腳間的孔數(shù)比需搖的孔距多一個(gè)。如圖7-3所示，兩叉腳間有七個(gè)孔，但只包含六個(gè)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(gè)分度孔。分度時(shí)，先拔出插銷，轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)的一定傳動(dòng)比，可使主軸回轉(zhuǎn)到所需位置，然后再把插銷插入所對(duì)應(yīng)的孔盤上孔圈中。分度手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)，由插銷所對(duì)應(yīng)的孔圈的孔數(shù)來(lái)計(jì)算得到，插銷可在分度手柄的長(zhǎng)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(jiǎn)單分度2/4/2023銑工技術(shù)7.2.3差動(dòng)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(méi)有所需的孔圈數(shù)時(shí)，可采用差動(dòng)分度法。差動(dòng)分度法就是在分度中，分度手柄和分度盤同時(shí)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)它們之間的轉(zhuǎn)數(shù)差來(lái)實(shí)現(xiàn)分度。為了使分度手柄和分度盤同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)分度傳動(dòng)系統(tǒng)如圖7-5所示。圖7-4差動(dòng)分度交換齒輪圖7-5差動(dòng)分度傳動(dòng)系統(tǒng)2/4/2023銑工技術(shù)例7-3在FW250型萬(wàn)能分度頭上分度，加工齒輪z=67的鏈輪，試進(jìn)行調(diào)整計(jì)算。解:因z=67不能與40化簡(jiǎn)，且選不到孔圈數(shù)，故確定用差動(dòng)分度法進(jìn)行分度。（1）選取z0=70（z0>z）。①計(jì)算分度盤孔圈數(shù)及插銷應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的孔數(shù)。即選用第一塊分度盤的28孔孔圈為依據(jù)進(jìn)行分度，每次分度分度手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)16個(gè)孔距。②計(jì)算交換齒輪數(shù)。

2/4/2023銑工技術(shù)即z1=80、z2=40、z3=48、z4=56。因z0>z，所以交換齒輪應(yīng)加一個(gè)中間輪。（2）選取z0=60（z0<z）。①計(jì)算分度盤孔圈數(shù)及插銷應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的孔數(shù)。即選用第一塊分度盤的24孔孔圈為依據(jù)進(jìn)行分度，每次分度手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)16個(gè)孔距②計(jì)算交換齒輪數(shù)。即z1=56、z2=24、z3=80、z4=40。因z0<z，所以交換齒輪不加中間輪。2/4/2023銑工技術(shù)為了擴(kuò)大工藝范圍，提高生產(chǎn)率，銑床除了有X、Y、Z這三個(gè)坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，往往還帶有繞X、Y、Z這三個(gè)坐標(biāo)軸的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。例如，銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)除了用來(lái)進(jìn)行各種圓弧加工或與直線進(jìn)給聯(lián)動(dòng)進(jìn)行曲面加工外，還可以實(shí)現(xiàn)精確的自動(dòng)分度，即當(dāng)工件的一個(gè)平面上各工序都加工完后，工件就回轉(zhuǎn)一定角度，再進(jìn)行另一個(gè)平面上各工序的加工。這種使工作臺(tái)回轉(zhuǎn)一定角度的運(yùn)動(dòng)稱為分度運(yùn)動(dòng)，它是一種不進(jìn)行切削的輔助運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)給箱體類零件的加工帶來(lái)很大的方便。對(duì)于自動(dòng)換刀的多工序數(shù)控機(jī)床，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已成為一個(gè)不可缺少的部件。7.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度法2/4/2023銑工技術(shù)7.3.1回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)又稱為轉(zhuǎn)臺(tái)，它的主要功用是在轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面上裝夾工件、進(jìn)行圓周分度和作圓周進(jìn)給銑削曲線外形輪廓?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的規(guī)格以轉(zhuǎn)臺(tái)的外徑表示，有160mm、200