Ділення кола в градусному вираженні

Чернігівський державний педагогічний університет імені Т. Г. Шевченка

Кафедра ЗТД

Різання матеріалів

Лабораторна робота №19

Вивчення конструкції і методів налагодження ділильної головки

М. Чернігів

Лабораторна робота № 19

Тема: Вивчення конструкції і методів налагодження ділильної головки

Мета роботи: Практичне ознайомлення з конструкцією і роботою ділильної головки.

Обладнання:ділильна головка моделі УДГ-Д-200, набір змінних зубчатих коліс, інструмент.

Основні положення

Ділильна головка – один з важливих пристроїв деяких типів верстатів, які значно розширюють їх технологічні можливості.

Універсальна ділильна головка УДГ-Д-200 застосовується для різних фрезерних, зубофрезерних, розточних, свердлильних, розмічальних та інших робіт, зв’язаних з поворотом деталі на задану величину Ділильна головка дає можливість ділити коло на будь-яке число частин до 400. Обробку деталі за допомогою ділильної головки можна виконувати в центрах, в патроні або на шпиндельній оправці. Її застосовують при виготовленні різних інструментів (фрез, розверток, зенкерів, мітчиків), нормативних деталей машин (головок гвинтів, граней гайок, корончатих гайок), при фрезеруванні зубчатих коліс, пазів і т.д.

Основні дані універсальної ділильної головки УДГ-Д-200

Найбільший діаметр оброблюваної деталі – 200 мм.

Конус шпинделя – Морзе. № 3.

Діаметр отвору шпинделя – 19,7 мм.

Передаточне відношення черв’ячної пари – 1:40.

Число отворів подільного диска:

- на одній стороні – 16,17,19,21,23,29,30,31;

- на другій стороні – 33,37,39,41,43,47,49,54.

Ціна поділки лімба безпосереднього поділу, (град. – 15).

Кінематична схема

Кінематична схема універсальної ділильної головки показана на рис. 1. При простому обертанні шпинделю 1 передається обертовий рух від ручки 2 з фіксатором через пару циліндричних шестерень 3, черв’як 4 і черв’ячне колесо 5, розміщене в середній частині шпинделя. При цьому, ділильний диск 6 повинен бути закріплений за допомогою стопора 7, а фіксатор 8 лімба 9 безпосереднього поділу вимкнутий.

При диференціальному діленні кут повороту шпинделя визначається величиною повороту ручки з фіксатором відносно ділильного диска і величиною повороту самого диска, який одержує обертовий рух від шпинделя через змінні шестерні 10 гітари 11 і пару конічних шестерень 12. Для передачі обертового руху від шпинделя змінним шестерням гітари застосовується оправка 13, на циліндричній шийці якої встановлюється змінна шестерня 14. При цьому ділильний диск повинен бути звільнений від стопора, а фіксатор 8 лімба безпосереднього поділу вимкнутий.

Рис. 1

При нарізанні спіралі шпиндель одержує обертовий рух від ходового гвинта фрезерного верстата через змінні шестерні гітари, пару конічних шестерень 12, проміжний вал 15, циліндричні шестерні 3, черв’як 4 і черв’ячне колесо 3. Ділильний диск при цьому повинен бути звільнений від стопора, а фіксатор диска безпосереднього поділу вимкнений.

Конструкція

Загальний вигляд універсальної ділильної головки зображений на рис. 2 (праворуч – ділильна головка, ліворуч – задня бабка, в центрі – люнет).

Рис. 2

Ділильна головка має основу, зроблену з чавуна 16 зі стяжними дугами 17, на основі встановлений корпус 18. Послабивши гайки 19 (рис. 3), можна повертати корпус на деякий кут. Відлік кутів повороту виконується по шкалі і ноніусу 20 (рис. 2).

Рис. 3

На площині основи ділильної головки розташовані два точно підігнані паралельно шпинделю сухарі, які служать для встановлення головки і задньої бабки в пази стола фрезерного верстата. В корпусі знаходиться шпиндель із наскрізним отвором.

Кінці шпинделя розточені на конус Морзе. На одному кінці встановлюється центр 21, а на другому – оправка 13 (рис. 1) для диференціального ділення.

Передній кінець шпинделя має різьбу і центруючий поясок 22 (рис. 2) для встановлення і кріплення планшайби або повідка. На буртику шпинделя встановлений лімб 9 безпосереднього поділу, який має 24 отвори.

На шпинделі, в середній його частині насаджене черв’ячне колесо з круговою виточкою на торці, в яку заходить кінець затискача 23 змонтованого в корпусі 18. Черв’ячне колесо одержує обертовий рух від черв’яка, розташованого в ексцентричній втулці. Черв’як може бути введений в зачеплення або виведений з нього поворотом ексцентричної втулки за допомогою рукоятки 24 (рис. 3) сектором 25. Ділильний диск насаджений на вал, змонтований в підшипниках ковзання; один кінець вала розташований в корпусі 28 (рис. 2), другий – в кришці 26. Кришка фіксується на корпусі 18 центруючого до основи.

На валу ділильного диска встановлені конічна і циліндрична шестерні, а також приводна рамка, яка має рукоятку з фіксатором, що переміщується по потрібному ряду отворів на ділильному диску. До ділильного диска за допомогою пружини прижатий роздвижний сектор 27, який складається з лінійок 28 і затяжного гвинта 29, за допомогою якого лінійки встановлюються під потрібним кутом. Пружинна шайба запобігає самостійному повороту сектора. Вал 30 механічного приводу від верстата змонтований в підшипниках ковзання і розташований у втулці 31 з фланцем. Вал кріпиться на кришці 26. На кінці його розташована конічна шестерня, яка знаходиться в постійному зачепленні з конічною шестернею, яка сидить на валу ділильного диска. Ділильний диск фіксується в потрібному положенні стопором 7.

Задня бабка служить для кріплення оброблюваної деталі. Центр бабки можна переміщувати в горизонтальному і вертикальному напрямку. В основі 32 розташований корпус 33, який штифтом з’єднаний з рейкою. Обертанням головки зубчатого вала корпус можна переміщувати до верху і повертати відносно осі штифта. В потрібному положенні задня бабка кріпиться на столі верстата за допомогою гвинтів і гайок.

Переміщення пінолі 34 з напівцентром 35 здійснюється обертанням маховика 36, закріпленого гвинтом.

На опорній площині основи розташовані два направляючих сухарі. Сухарі забезпечують співпадання центрів ділильної головки і задньої бабки при встановленні їх на стіл верстата.

Люнет являється доповнюючою опорою при обробці довгих і тонких деталей. Він складається з корпуса 37, в якому розташований гвинт, який переміщується за допомогою гайки 38. Гвинт має призматичну головку 39. За допомогою затискного гвинта 40 головку можна закріплювати на відповідній висоті.

Методика роботи

Перед роботою на ділильній головці необхідно:

1. Очистити від бруду стіл верстата і стопорні площини ділильної головки і задньої бабки.

2. Закріпити ділильну головку в середньому пазу стола з правої сторони.

3. За допомогою індикатора або рейсмуса перевірити по горизонтальній і вертикальній направляючим паралельність шпинделя ділильної головки столу верстата.

4. Закріпити задню бабку в положенні яке відповідає довжині оброблюваної деталі.

5. Вирівняти центр задньої бабки по центру ділильної головки.

6. Встановити фрезу по осі ділильної головки і задньої бабки.

7. Встановити рукоятку з фіксатором на потрібне коло ділильного диска.

8. Встановити сектор на потрібну кількість отворів (проміжків).

9. Звільнити затискач шпинделя.

10 Змастити всі деталі, які труться, маслом індустріальним (И-20). (ГОСТ 1707-81).

За допомогою універсальної ділильної головки можна виконувати такі операції:

- безпосередній поділ кола на число, кратне 24,тобто на 2, 3, 4, 6, 8, 12;

- простий поділ кола на число частин від 2 до 400 з деяким інтервалом;

- диференціальний поділ кола на число частин від 43 до 400 без інтервалів;

- фрезерування спіралей з кроком від 25 до 4000 мм;

- різні роботи на фрезерних верстатах, пов’язані з діленням кола на нерівні частини в градусному вираженні, нарізанням спіралей і т.д.;

- різні роботи на свердлильних і розточних верстатах, пов’язані з діленням кола на частини, а також різні розмічальні роботи.

Для роботи з ділильною головкою необхідно перш за все добре засвоїти схему керування (рис. 4).

Рис. 4.

Безпосередній поділ

Безпосередній поділ застосовується при діленні кола на 2, 3, 4, 6, 8, 12 і 24 частини в тих випадках, коли не вимагається великої точності.

При безпосередньому поділі необхідно:

Виключити черв’як із зачеплення з черв’ячним колесом поворотом рукоятки 24 (рис. 3) до упора. Звільнити від зачеплення фіксатор лімба безпосереднього поділу.

Поворот шпинделя здійснюється від руки поворотом оброблюваної деталі або патрона.

Відлік кута повороту виконується по градусній шкалі, нанесеній на лімбі безпосереднього поділу, і на штриху на передній втулці шпинделя.

Закріпити шпиндель в потрібному положенні за допомогою затискача 23.

При діленні на частини або грані розрахунок проводять за формулою:

або ,

де Z – число частин або граней;

n – кут повороту шпинделя.

Простий поділ

Простий поділ кола на рівні і нерівні частини виконується при нерухомому ділильному диску за допомогою рукоятки з фіксатором.

Величина повороту рукоятки відраховується по отворам на ділильному диску і фіксується стержнем фіксатора.

Величина повороту рукоятки визначається за формулою:

,

де Z – число, на яке потрібно розділити оброблювану деталь.

Приклад № 1. Потрібно відфрезерувати 10 канавок. Визначити число обертів рукоятки:

.

Число 4 вказує, що після фрезерування кожної канавки рукоятку необхідно повернути на чотири повних оберти.

Якщо при обчисленні число обертів рукоятки одержується дробовим, то його потрібно перетворити таким чином, щоб знаменник дробу був рівний числу отворів одного з кіл на ділильному диску.

Приклад № 2. Потрібно відфрезерувати 18 канавок. Визначити число обертів рукоятки.

Число вказує, що після фрезерування кожної канавки рукоятку необхідно повернути на два повних оберти і дванадцять отворів на колі з числом отворів 54. Для встановлення рукоятки з фіксатором на потрібне коло ділильного диска потрібно відпустити гайку 48 (рис.4), повернути рукоятку так, щоб стержень фіксатора попав в отвір кола і знову закріпити гайку. Для зручності рахунку користуються роздвижним сектором, який складається з лінійок, затискного гвинта для їх кріплення під потрібним кутом і зовнішньої шайби, яка утримує сектор від самостійного повороту.

Після визначення кола на подільному диску і знаходження числа отворів, на яке потрібно переставити фіксатор, сектор встановлюють так, щоб число отворів між лінійками було на одиницю більше за число, одержане при підрахунку і повертають його зразу ж після того, як буде проведена перестановка фіксатора. Сектор повинен знаходитись в положенні для наступного поділу, причому підводити його до отвору потрібно плавно і обережно, так, щоб фіксатор, знятий з запобіжника, зайшов в отвір під дією пружини. Якщо рукоятка переведена далі потрібного нам отвору, її відводять назад на чверть або півоберта і знову доводять до відповідного отвору. Для точності ділення рукоятку з фіксатором потрібно обертати завжди в одному напрямку.

Ділення кола в градусному вираженні

Для визначення кола оброблюваної деталі на кут між осями канавок, що фрезеруються необхідно спочатку визначити число канавок за формулою:

,

де – кут міх осями канавок, які фрезеруються.

Підставивши значення Z в формулу , отримаємо:

.

Кутове ділення легко виконати, якщо пам’ятати, що при повному оберті рукоятки кут повороту шпинделя рівний 90°, при повороті на один проміжок між отворами на колі ділильного диска з 30 отворами кут рівний 18°, а з 54 отворами 10°.

Кути повороту шпинделя ділильної головки при повороті рукоятки з фіксатором на один проміжок по колам ділильного диска з різним числом отворів вказані в таблиці.

Число отворів на колі подільного диска	Кут повороту шпинделя	Число отворів на колі подільного диска	Кут повороту шпинделя
	33° - 46°		16 - 22°
	31 - 46°		14 - 36°
	28 - 13°		13 - 51°
	25 - 28°		13 - 10°
	22- 29°		12 - 33°
	18 - 37°		12 - 29°
	18 - 00°		11 - 10°
	17 - 25°		10 - 00°

Диференціальне ділення

Ділення кола на число частин більше 42, не кратне числу отворів на ділильному диску, може проводитись диференціальним методом, який полягає в тому, що кут повороту шпинделя визначається величиною повороту рукоятки з фіксатором відносно ділильного диска і величиною повороту диска, що одержує обертовий рух від шпинделя через змінні шестерні гітари.

Гітара встановлюється на циліндричний хвостовик, на якому вона може бути повернута і закріплена в потрібне положення. Для встановлення змінних шестерень гітара укомплектована передвижними пальцями і перехідними втулками. Для передачі обертання змінним шестерням в задній корпус шпинделя встановлюється оправка, на циліндричну шийку якої встановлюється змінна шестерня. Перед початком роботи необхідно поворотом рукоятки перевірити плавність обертання всіх встановлених шестерень. При виконанні диференціального ділення стопор ділильного диска повинен бути виключеним. Порядок налагодження при диференціальному діленні такий же, як і при простому діленні.

Диференціальне ділення можливетільки при горизонтальному положенні шпинделя.Передаточне числозмінних шестерень визначаються за формулою:

,

де – допоміжне число;

– число частин, на яке потрібно поділити деталь.

Допоміжне число , по якому визначається напрямок обертання ділильного диска відносно рукоятки, повинно бути кратним числу 40 і близьким по величині до заданого числа. Якщо більше , то напрямок обертання ділильного диска співпадає з напрямком обертання рукоятки і передаточне число буде мати додатне значення.

В тому випадку коли менше , напрямок обертання рукоятки протилежний напрямку обертання ділильного диска і передаточне число буде мати від’ємне значення. Якщо передача здійснюється однією парою шестерень, то при додатному значенні передаточного числа необхідно ввести в набір змінних шестерень одну паразитну шестерню, при від’ємному значенні змінних шестерень – дві паразитні шестерні. Якщо передача здійснюється двома парами змінних шестерень, то при додатному значенні передаточного числа встановлення передаточних шестерень не потрібне, при від’ємному значенні необхідно ввести одну паразитну шестерню. Схема встановлення шестерень показана на рис. 5, де А,Б,В,Г – змінні шестерні, Д – паразитна шестерня, яка не впливає на передаточне число і служить для зміни напрямку руху. Після визначення передаточного числа набір змінних шестерень підбирається за формулою:

де а – число зубів змінної (ведучої) шестерні на шпинделі;

б – число зубів першої проміжної (веденої) шестерні;

в – число зубів другої проміжної (ведучої) шестерні;

г – число зубів змінної шестерні на валу приводу ділильної головки.

Приклад. Потрібно нарізати шестерню з числом зубів 93.

Підбираємо допоміжне число , близьке до заданого і кратне числу 40. Приймаємо , тоді:

.

Одержаний дріб потрібно перетворити так, щоб значення чисельника і знаменника відповідали числу зубів змінних шестерень:

Рис. 5

Знак “–“ перед дробом вказує на необхідність введення двох паразитних шестерень. Число обертів рукоятки і ділильне коло визначаються не по дійсному числу зубів шестерні, на якій їх нарізують, а по допоміжному числу:

.

Знаменник дробу вказує, що фіксатор потрібно встановити на ділильне коло, яке має 54 отвори, а чисельник – число отворів, на яке потрібно повернути рукоятку при діленні.

Для того, щоб не проводити кожний раз підрахунків при діленні в таблиці вказано число обертів рукоятки, число отворів на ділильному колі і число зубів змінних шестерень.