Как правило, первоначальная настройка и подготовка к использованию заключается в выборе сектора, исходя из диаметра круга и желаемого количества деталей. Необходимо выполнить следующие действия:
Способы Деления Универсальной Делительной Головкой
Существует три метода разделения заготовок с помощью делительной головки: прямой, простой и дифференциальный.
Метод прямого деления используется, когда требуется большая точность по отношению к вращению заготовки. Деление осуществляется путем вращения оси делительной головки с помощью переднего центровочного колеса, а угол поворота отсчитывается по отверстиям на задней стороне колеса относительно центровочного колеса или с помощью шкалы. Поскольку переднее делительное колесо имеет 24 отверстия, заготовку можно разделить на 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 части. При делении с помощью шкалы деления точность в конце немного ниже (до 5), так как величина деления шкалы деления соответствует пяти минутам.
При делении детали на z частей угол α поворота шпинделя определяется по формуле α = 360/z, где z = определенное число делений.
При каждом повороте шпинделя головки значение α прибавляется к опорному значению, соответствующему положению шпинделя перед поворотом.
Перед переключением рукоятки 16 (см. рис. 1, б Универсальные фрезерные головки) необходимо освободить червяк от червячного колеса и фиксатора из отверстия переднего переключающего элемента и повернуть шпиндель вместе с заготовкой от руки на требуемое число шагов или заданный угол.
Если на чертеже указан центральный угол между осями обрабатываемых пазов, то угол поворота шпинделя равен этому углу. Если указан угол между обрабатываемыми поверхностями, то угол наклона шпинделя после обработки первой поверхности определяется по следующей формуле
где b — угол между поверхностями.
Способ простого деления универсальной делительной головкой
Суть этого способа деления с помощью универсальной делительной головки заключается в том, что вращение шпинделя с неподвижной заготовкой осуществляется за счет вращения рукоятки зажима относительно отверстий неподвижного делительного колеса с помощью червячного колеса. Поскольку передаточное число шестерен, соединяющих вал приводного стержня рукоятки с зажимом и червяком с одним входом, равно единице, а червячное колесо, закрепленное на шпинделе, имеет 40 зубьев, то при повороте рукоятки на один полный оборот червячное колесо поворачивается на один зуб, или на 1/40 оборота. Таким образом, чтобы вал сделал один полный оборот, кривошип должен повернуться сорок раз.
Число оборотов кривошипа, необходимое для поворота вала делительной головки на один оборот, называется характеристической кривой делительной головки.
Все делительные головки, произведенные в России, имеют характеристическое число 40.
При методе простого деления число оборотов коленчатого вала, число отверстий в боковой пластине и число делений между ними определяется по формуле n = N/z, где n — число оборотов коленчатого вала относительно боковой пластины; N — характеристика делительной головки; z — число делений, на которые необходимо разделить заготовку.
Пример № 1 простого деления. В цилиндрическом блоке необходимо фрезеровать три паза через равные промежутки времени. Определите число оборотов коленчатого вала, на которое нужно повернуть заготовку при фрезеровании каждого паза.
Решение: n = N/z = 40/3 = 13*⅓.
Чтобы повернуть заготовку на 1/3 цикла, коленчатый вал совершает 13 полных оборотов относительно боковой шестерни индексации и еще 1/3 оборота. Для этого в боковой распорке необходимо выбрать определенное количество отверстий, кратное трем. Для этого числитель и знаменатель дроби нужно умножить на такое число, чтобы результат в знаменателе был равен количеству отверстий в одном из рядов распорного диска, например, 10. После умножения получается n = 13*⅓ = 13*(10/30).
Следовательно, после фрезерования каждого паза кривошип должен быть повернут на 13 полных оборотов и 10 расстояний по кругу с числом отверстий 30.
Для простоты используется скользящий сектор. Секторные линейки устанавливаются так, чтобы количество отверстий в выбранном круге, которое получается из приведенной выше формулы, находилось на определенном расстоянии друг от друга.
Когда вы приведете сектор в рабочее положение, вставьте стопорный штифт в одно из отверстий выбранной окружности боковой пластины, например, в отверстие А (см. рис. 1, для универсальных фрезерных головок). Ослабьте винт 18, соединяющий секторные линейки 14, и подведите одну из скошенных линеек к стопорному штифту. Подсчитайте количество шагов в выбранном круге и введите скос второй линейки в последнее отверстие В и снова закрепите ее винтом.
После обработки поверхности заготовки в этом положении поверните ручку по часовой стрелке на расчетное количество оборотов, вставьте зажим в отверстие В и поверните секторные линейки в том же направлении, пока скос линейки не коснется зажима. (Сектор в новом положении показан пунктиром).
Чтобы избежать ложных показаний из-за люфта в шестернях и червяках, кривошип следует поворачивать только в одном направлении. Если кривошип случайно повернулся дальше от нужного отверстия, его следует повернуть в противоположном направлении на угол, немного превышающий люфт (примерно на пол-оборота), а затем повернуть в том же направлении в соответствующем отверстии.
Способ дифференциального деления универсальной головкой
На практике не всегда возможно разделить круг на определенное количество сегментов с помощью описанных выше методов. Например, круг, который необходимо разделить более чем на 42 сегмента, что не кратно количеству отверстий в боковом разделительном диске, невозможно разделить простым методом деления. В этом случае необходимо использовать другой метод дифференциального деления. Он, по сути, заключается во вращении заготовки путем поворота кривошипа универсальной делительной головки относительно отверстий вращающегося бокового делительного диска.
В этом случае вращение на боковую плиту передается от шпинделя с помощью гитары со сменными колесами и коническими шестернями 22 (см. рис. 1, г Универсальные фрезерные головки), одна из которых соединена с валом механического механизма вращения шпинделя, а другая закреплена на боковой плите. На рис. 1 показана кинематическая схема универсальной фрезерной головки, настроенной на дифференциальное раскалывание. Гитарное колесо z1 всегда установлено на оси вала шпинделя 2, который вставляется в коническое отверстие на заднем конце шпинделя, а колесо z4 установлено на оси вала 1 механического привода вращения шпинделя. Между этими колесами на скользящих штифтах гитары могут быть установлены одно или два промежуточных колеса
Рис. 1. Кинематическая схема универсальной делительной головки для дифференциального деления.
В зависимости от передаточного числа сменных колес гитары частота вращения делительного диска не одинакова, и за счет изменения числа промежуточных колес это вращение может либо совпадать с направлением вращения кривошипа, либо быть направленным в противоположную сторону. Поэтому, когда кривошип вращается относительно отверстий в боковой проставке, фактическое вращение кривошипа больше или меньше кажущегося вращения вдоль проставки.
При выполнении разделения дифференциала боковая проставка должна быть освобождена от зажима, а вал установлен в строго горизонтальное положение. Кроме того, необходимо рассчитать число оборотов коленчатого вала, определить требуемую окружность с определенным числом отверстий в делительном диске, число шагов, передаточное отношение запасных шестерен, число зубьев и направление вращения диска.
Число оборотов коленчатого вала определяется по формуле n = N/x, где N — индекс делительной головки; x — мнимое число, ближайшее к заданному, которое можно разделить методом простого деления.
Передаточное отношение сменных шестеренок гитары рассчитывается по формуле i = N(x-z)/x, где z — число, на которое нужно разделить деталь.
Передаточное отношение используется для определения числа зубьев гитарной шестерни.
Делительные головки поставляются с набором шестеренок с числом зубьев: 25 (2 штуки), 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100.
Направление вращения бокового делительного диска зависит от величины принятого условного числа х. При положительном значении передаточного отношения, т. е. когда х>z, направление вращения шкива и кривошипа должно быть одинаковым. Если передаточное отношение отрицательное (x
Описание и функции
Делительное приспособление для фрезерных станков представляет собой устройство для поворота заготовок с последующим закреплением их в обрабатываемой зоне под определенным углом. Этот тип приспособления расширяет возможности станка при обработке металлических поверхностей. Они часто используются при изготовлении всех типов инструментов.
Использование центровочных головок особенно важно при обработке автомобильных деталей, таких как звезды и шестерни. С помощью этих инструментов мастера могут вырезать пазы в отдельной плоскости, отделывать края и делать торцы металлических деталей.
Чтобы придать детали определенную форму, ее необходимо сместить относительно оси станка. Для этого принято использовать распорную головку, которая может быть не только отдельным элементом конструкции, но и ее частью.
Этот вид инструмента незаменим при выполнении подобных операций обработки:
- фрезерование поверхностных канавок;
- формирование граней на изделиях;
- фрезеровка пазов и шлицев.
Распорные головки считаются необходимыми при обработке громоздких заготовок. Согласно ГОСТу, универсальные насадки этой категории выпускаются для обработки заготовок диаметром от 16 до 50 см. Они также выполняют другие функции.
- Фиксируют деталь под разными углами относительно продольной столовой оси станка.
- Осуществляют поворот на заданный угол после каждого последующего прохождения фрезы.
- Непрерывно вращают изделие во время нарезки спирального паза или зубьев. Зачастую это происходит во время изготовления метчика, дорна, деталей с формой архимедовой спирали.
Виды оснастки, используемой для установки угла
Фрезерные головки для фрезерных станков классифицируются по типу применения и конструктивным особенностям. В зависимости от вышеупомянутых особенностей существуют различные типы насадок.
- Лимбовые. Данные модели головок характеризуются простотой использования и строения. Обычно они стоят недорого. Благодаря использованию таких приспособлений могут обрабатываться простые детали.
- Безлимбовые. Для процесса регулировки в данном случае используются сменные колеса зубчатого типа. Поменять угол наклона можно при помощи поворота ручки головки. Безлимбовые приспособления нашли свое применение во время изготовления более сложных типов продукции.
Рассмотрим наиболее важные варианты приспособлений для установки углов.
- Универсальное. УДГ нашли свое применение в мелкосерийном производстве элементов. Данные приспособления стоит подбирать в соответствии с габаритами фрезерного станка.
- Упрощенное. Головки с непосредственным делением характеризуются несложной конструкцией, их применяют в процессе изготовления деталей стандартного типа большими партиями. Использование данного приспособления не подразумевает необходимости в особых навыках и последующем обслуживании.
- Оптическое оснащение для фрезерного станка необходимо во время обработки режущих элементов с многочисленными лезвиями. На шпинделе такого инструмента обычно находится диск из стекла, оснащенный градуировкой в 360 градусов. Модели, оснащенные экраном, способствуют легкости нанесения разметки на заготовки.
Обзор методов деления
Для углового перемещения заготовок могут использоваться различные методы. Перечислим их.
- Непосредственного деления. Осуществляется визуально по оптическому приспособлению. В этом случае не применяются промежуточные механизмы.
- Простого деления. Работа осуществляется при помощи неподвижного диска УДГ. Данный метод довольно востребован в настоящее время.
- Комбинированного деления.
- Дифференциального. В этой ситуации должны использоваться УДГ в комплектации со сменными зубчатыми колесами.
- Непрерывного. В ходе данного метода пользуются оптическими и универсальными головками с кинематической связью шпинделя, винта продольной станочной подачи.
Как пользоваться делительной головкой
Для профессионалов фрезерного дела не секрет, как использовать делительную головку, но многие даже не знают, что это такое. Это горизонтальный станочный инструмент, используемый в сверлильно-фрезерных станках с джиг-фрезами. Его основное назначение — периодически вращать заготовку, разделяя ее на равные части. Эта функция полезна для обработки режущих инструментов, фрезерования, создания пазов и так далее. Он может быть использован для изготовления пазов. Этот продукт широко используется в инструментальном производстве и механической обработке, где он помогает значительно расширить рабочий диапазон станка. Заготовка крепится непосредственно на патроне или, если она очень длинная, на неподвижной опоре на заднем основании.
Виды выполняемых работ
Конструкция UDG позволяет зажимать заготовку в патроне:
- Точную фрезеровку звездочек, даже если количество зубьев и отдельных секций будет составлять несколько десятков;
- Также с ее помощью изготавливаются болты, гайки и другие детали с гранями;
- Фрезеровка многогранников;
- Проточка впадин, находящихся между зубьями колес;
- Проточка канавок на режущих и сверлильных инструментах (для чего применяется непрерывное вращение, чтобы получить спиралевидную проточку);
- Обработка торцов многогранных изделий.
Методы работы
В зависимости от ситуации и обрабатываемой заготовки делительная головка может работать по-разному. Здесь стоит остановиться на наиболее часто используемых:
- Непосредственный. Данный способ осуществляется путем поворота делительного диска, который управляет передвижением заготовки. Промежуточный механизм при этом не участвует. Этот метод актуален при использовании таких типов делительных инструментов, как оптический и упрощенный. Универсальные делительные головки применяются только с лобовым диском.
- Простой. При данном способе отсчет ведется от неподвижного делительного диска. Деление создается при помощи управляющей рукоятки, которая через червячную передачу связывается со шпинделем на устройстве. При этом способе применяются те универсальные головки, на которых установлен делительный боковой диск.
- Комбинированный. Сущность данного способа проявляется в том, что поворот самой головки является своеобразной суммой поворота ее рукоятки, которая вращается относительно делительного диска, расположенного неподвижно, и диска, который поворачивается с рукояткой. Этот диск передвигается относительно штифта, что находится на заднем фиксаторе делительной головки.
- Дифференциальный. При данном способе поворот шпинделя проявляется как сумма двух поворотов. Первый относится к рукоятке, вращающейся относительно делительного диска. Второй – поворот уже самого диска, что проводится принудительно от шпинделя через всю систему зубчатых колес. Для данного способа используют универсальные делительные головки, которые имеют комплект сменных зубчатых колес.
- Непрерывный. Данный способ актуален во время фрезерования спиральных и винтовых канавок. Он производится на оптических головках, у которых идет кинематическая связь шпинделя и винта подачи на фрезерный станок, и универсальных.
Нужен ли вам пластинчатый теплообменник? Вам нужен теплообменник с пластинчатым теплообменником? Обратитесь в компанию «Молтехснаб». Только оригинальное оборудование для пищевой промышленности.
Устройство и принцип работы делительной головки
Чтобы понять, как работает разделенная головка, необходимо знать, из чего она состоит. В ее основе лежит корпус № 4, который крепится к столу машины. Он состоит из вала №11, установленного на подшипниках №13, №10 и головки №3. Червяк #12 приводит в движение червячное колесо #8. Оно соединено с маховиком №1. Маховик №2 используется для фиксации шпинделя и, соответственно, червячного колеса. Он соединен с нажимным винтом #9. Червячное колесо и червяк могут только вращать шпиндель, и любая ошибка в их работе не повлияет на общую точность.
Кулачковая втулка опирается на один конец вала, чтобы они могли опускаться вместе. Когда вал и червячная передача разъединяются, шпиндельная головка может вращаться. Внутри корпуса находится стеклянный диск № 7, который прочно соединен с валом № 11. На диске имеется шкала 360 градусов. Окуляр № 5 прикреплен к верхней части головки. С помощью маховика вал поворачивается на нужное количество градусов и минут.
Порядок выполнения работ
При непосредственном выполнении операции червячная передача сначала освобождается от крюка простым поворотом ручки до соответствующего упора. Затем освобождается стопорное устройство, останавливающее червячную передачу. Шпиндель поворачивается патроном или обрабатываемой заготовкой, чтобы устройство можно было установить под нужным углом. Угол поворота определяется с помощью верньера на торце. Операция завершается зажатием шпинделя.
Если операции выполняются простым методом, то сначала необходимо зафиксировать выравнивающий диск. Основные операции выполняются с помощью блокировочной рукоятки. Вращение рассчитывается по отверстиям в градуированном диске. Для фиксации конструкции имеется специальный стержень.
Если работа осуществляется дифференциальным методом, то сначала необходимо проверить плавность хода шестеренок, установленных на самой головке. Затем следует освободить блокировку привода. Процедура регулировки здесь точно такая же, как и при простом методе. Основная обработка выполняется только при горизонтальном положении шпинделя.
Таблица делений для делительной головки
| Количество шагов | Количество оборотов рукоятки | Количество измеряемых отверстий | Общее количество отверстий |
|---|---|---|---|
| 2 | 20 | ||
| 3 | 13 | 11 | 33 |
| 4 | 13 | 9 | 39 |
| 5 | 13 | 13 | 39 |
| 6 | 19 | ||
| 7 | 8 | ||
| 8 | 6 | 22 | 33 |
| 9 | 6 | 20 | 30 |
| 10 | 6 | 26 | 39 |
| 11 | 5 | 35 | 49 |
| 12 | 5 | 15 | 21 |
| 13 | 5 | ||
| 14 | 4 | 24 | 54 |
| 15 | 4 | ||
| 16 | 3 | 10 | 30 |
| 17 | 3 | 3 | 39 |
| 18 | 2 | 42 | 49 |
| 19 | 2 | 18 | 21 |
| 20 | 2 | 22 | 33 |
| 21 | 2 | 20 | 30 |
| 22 | 2 | 28 | 39 |
Виды деления
- • Непосредственное – в нем не задействованы какие-либо вспомогательные узлы, оно осуществляется напрямую.
- • Простое – нарезание выполняется с участием неподвижного диска, очень популярный метод (в силу своей быстроты и отсутствия факторов негативного влияния).
- • Дифференциальное – возможно тогда, когда оснастка обладает дополнительным комплектом зубчатых колес.
- • Комбинированное – одно приспособление последовательно реализует сразу несколько способов.
- • Непрерывное – здесь уже 2 устройства, оптическое и универсальное, кинематическим образом связанные со шпинделем и винтом оборудования и поддерживающие продольную подачу.
Основная цель следующей схемы — сделать понятным принцип выполнения технологических операций.
И, для закрепления, алгоритм нарезания пазов под болты:
Виды делительных фрезерных головок
Существует 3 варианта, которые могут быть выполнены на разном оборудовании — горизонтальный, вертикальный и комбинированный. Рассмотрим их по очереди.
Обычная
Комбинированный, когда нужно разделить круг на несколько секторов. Эта задача решается с помощью диска с зубилом — концом, который крепится на шпинделе оборудования и имеет пазы с отверстиями от 12 до 30 (в каждом из них можно закрепить болт).
Таким образом, в пределах окружности (вращение детали вокруг своей оси) можно изготовить 2, 3, 4, 5, 6, 12, 15, 24 или даже 30 одинаковых элементов, и это даже в стандартизированном состоянии. Характеристики делительных головок UDG, оснащенных нестандартизированными дисками, позволяют изготавливать детали неравных размеров.
Вращение шпинделя обеспечивается червячной передачей: колесо служит здесь в качестве трехфазного устройства позиционирования. Положение можно изменять вручную, поворачивая вентиль на валу. Благодаря этому движение осуществляется постепенно (а не рывками), что позволяет достичь даже относительно небольших отверстий.
Практически, для успешного использования не требуется никаких дополнительных узлов или устройств — достаточно одного диска прямого действия.
Многофункциональная
Применение делительной головки такого типа оправдано в тех случаях, когда заготовку необходимо одновременно позиционировать под нужным углом к столу и поворачивать вокруг своей оси. На практике это необходимо, например, при резке спиральных каналов.
Однако, как правило, это используется при производстве подобного металлопроката:
- • плоские прямоугольники, в том числе и крупногабаритные;
- • зубцы с циклическим расположением;
- • многоугольники с равными сторонами;
- • детали более сложных форм (параметры которых способны совпадать с насечками на лимбе).
Кроме того, устройства с многофункциональным инструментом могут допускать как непрерывное вращение выбранной части заготовки (и вокруг своей оси), так и регулярные вращения (по заранее заданному алгоритму, в определенные доли цикла), что просто расширяет рабочие пределы.
Зрительная (оптическая)
Это делительная головка, принцип работы которой направлен на высокую точность результатов фрезерования крупногабаритных заготовок.
Она имеет собственную маркировку (применение правил см. ниже), которая предоставляет информацию о ее основных параметрах. На диске также имеется градуировка в 15 градусов. Его можно использовать универсально, при этом весь цикл вращения шпинделя осуществляется за 40 шагов. Это подходит для объектов с максимальным радиусом менее 250 мм.
Основные маркировки
Каждая модель имеет ряд показателей различной важности — передаточное число, максимальная нагрузка, высота центра и др. — но не все из них «на борту». Поэтому давайте рассмотрим принципы, по которым следует называть разъемную головку для фрезерного станка в целом, изложенные в руководстве:
- • тип – универсальная, зрительная и так далее;
- • передаточное число – общее количество шагов в рамках полного цикла вращения;
- • максимальный диаметр устанавливаемой детали.
Например, аббревиатура УДГ-40-Д350 указывает на то, что это многофункциональный тип, который имеет 40 оборотов за оборот и может сверлить заготовки с двойным радиусом до 350 мм.
В особых случаях маркировка может содержать и дополнительные параметры. Например, на оптических моделях сразу после ODG стоит цифра — значение DC, указанное производителем.
В паспорте также перечислены характеристики, указывающие на особенности эксплуатации или точность результата, это:
- • биение по диаметру;
- • ДхШхВ;
- • максимальная нагрузка;
- • величина отклонения оси опоры;
- • углы шпиндельного поворота – от горизонтали и от линии центра;
- • радиальное конусное биение (замеряется в 300 мм от передней части и возле основания).
Наконец, есть показатели, которые необходимо соблюдать во время использования: номер конуса Морзе и диаметр монтажного фланца. Если они выбраны неправильно, качество крепления инструмента ухудшается, что может привести к его поломке.
Методы деления
Универсальная делительная головка чаще всего используется для двух типов делений: простых и дифференциальных. При простом делении отсчет заготовки производится по неподвижному градуированному колесу. Вращательное движение заготовки управляется кривошипом, соединенным с валом головки через червячную передачу.
При дифференциальной градуировке шпиндель вращается как коленчатым валом (как при простой градуировке), так и за счет принудительного вращения самого градуированного диска шпинделем (через коробку передач).
Таблица 1: Регулировка центровочных головок по методу простой центровки.
Таблица 2: Регулировка делительных головок в соответствии с методом дифференциального деления.
Преимущества использования УДГ
Использование универсальных центровочных головок дает ряд важных преимуществ. Наиболее важными из них являются
Значительно расширяется технологический диапазон использования фрезерного станка; возможность обработки заготовок различных размеров; возможность обработки поверхностей в любом положении относительно вертикали. Универсальные делительные головки просты в установке и эксплуатации. Стоимость вспомогательного оборудования доступна. Поэтому их можно использовать в единичном производстве и даже в частном секторе.
Выбор универсальных делительных головок
При выборе делительной головки UDH необходимо сначала определиться с типом делительной головки. Наиболее часто используются универсальные делительные головки. Они, в свою очередь, различаются по величине больших диаметров обрабатываемых заготовок. Например, отечественная промышленность выпускает следующие типы делительных головок: от УДГ-Д-160 до УДГ-Д-400 (для диаметров 160, 200, 250, 320, 400 мм).
Все типы устройств унифицированы и отличаются в основном высотой наконечников. Для универсальных режущих головок подготовлены специальные таблицы для расчета одиночного/дифференциального шага. Рабочий диаметр устройства необходимо выбирать в зависимости от размера зажимаемой заготовки. Другими словами, если обрабатываются заготовки небольшого диаметра, лучше использовать универсальную режущую головку такого же размера.
