Лабораторная работа № 6. Изучение и настройка универсальной лимбовой делительной головки (УЛДГ)

Изучение и настройка универсальной лимбовой делительной головки (УЛДГ)

В условиях ремонтного производства большое значение имеют специализированные станочные приспособления. К приспособлениям, расширяющим технологические возможности фрезерных, расточных, сверлильных и некоторых других станков, связанных с поворотом заготовки при ее обработке на определенный угол, относятся делительные головки.

Задачи лабораторной работы

В ходе выполнения работы студенты должны изучить назначение и устройство делительных головок, освоить методику их настройки на различные способы деления, выполнить задание по настройке. И оценить влияние кинематической погрешности делительной головки на точность положения паза по окружности заготовки.

Последовательность выполнения работы

1. Изучить назначение, устройство и кинематику делительных головок.

2. Произвести расчет настройки кинематических цепей делительной головки (по заданному варианту).

3. Произвести настройку делительной головки согласно расчету.

4. осуществить обработку пазов по диаметру заготовки.

5. Оценить влияние кинематической погрешности делительной головки на точность расположения пазов по окружности заготовки.

6. Построить графики и сделать выводы.

Делительные головки позволяют делить окружность на любое число частей (до 400 ) и на некоторые числа свыше 400.

Обработку деталей с помощью делительной головки можно производить в центрах, в патроне или в шпиндельной оправке.

Все делительные головки подразделяются на простые, универсальные и оптические. Простые делительные головки бывают одношпиндельными, многошпиндельными.

Универсальные делительные головки подразделяются на — лимбовые, безлимбовые, одношпиндельные и многошпиндельные.

Устройство и настройка лимбовой делительной головки (УЛДГ) при фрезеровании

Головка (рисунок 6.1) состоит из корпуса 8, внутри которого находится его поворотная часть 7, несущая центр 4, вращаемый при помощи штифта-рукоятки 10. Штифт-рукоятка 10 крепится на планке 11. Если при обработке заготовки нет сложных делений то следует пользоваться диском непосредственного деления 3, вращая его вместе со шпинделем и фиксируя штифтом 6 в нужном положении. Обрабатываемая заготовка устанавливается в центрах I задней бабки и шпинделя 4 делительной головки. С помощью хомутика и поводка 5 заготовка вращается вместе со шпинделем. Настройка головки ведётся при помощи делительного диска 9 и сектора 14.

Во избежание прогиба заготовки в процессе фрезерования под нее устанавливают дополнительную опору – люнет 2. шпиндель делительной головки вместе с поворотной частью 7 можно устанавливать от 10 до 90⁰ относительно плоскости стола. Делительную головку и заднюю бабку устанавливают на стол 13 фрезерного станка и крепят болтами 15 и 16.

Анализ и настройка кинематических цепей УЛДГ.

Цепь простого деления

Кинематическая цепь простого деления (рисунок 6.2,а) обеспечивает поворот шпинделя (вала Ш) на некоторую часть его полного оборота за счет поворота рукоятки (2) на соответствующий угол, определяемый числом делений заготовки и соответственным числом оборотов рукоятки n_р . В соответствии с методикой анализа кинематических цепей , последовательность передачи движения в анализируемых цепях следует рассматривать, начиная с ведущего звена и заканчивая ведомым, переходя последовательно через промежуточные звенья и механизмы.

Ведущим звеном в анализируемой цепи является рукоятка (2), ведомым - шпиндель головки.

Исходя из этого, последовательность передачи движения в анализируемой цепи можно записать в виде следующей формулы кинематических связей:

(6.1)

Рисунок 6.1 Схема наладки станка при использовании делительной головки.

Рисунок 6.2 Схема настройки делительной головки; а) на простое деление;
б) на дифферинциальное деление; в) для нарезания винтовых канавок.

Выражение для общего передаточного числа рассматриваемой цепи будет равно:

U′общ _np-nшп = . (6.2)

Выразим общее передаточное число через промежуточные передаточные отношения кинематических пар, участвующих в передаче движения,

U′общ _np-nшп = = . (6.3)

Отношение, обратное передаточному отношению червячной пары ( ) называется характеристикой делительной головки и обозначается через , где К - число заходов червяка ; - число зубьев колеса. Следовательно:

. (6.4)

По условию задачи необходимо настроить кинематическую цепь так, чтобы заготовка, получающая движение от шпинделя, повернулась на часть оборота, где Z₃ - число делений на поверхности заготовки. Для решения задачи настройки кинематической цепи необходимо вывести уравнение кинематического баланса анализируемой цепи, увязывающее аналитически скорости перемещения ведущего и ведомого звеньев. Для этого используется выражение общего передаточного отношения с подстановкой в него числа Z₃, определяющего часть полного оборота заготовки (шпинделя).

(6.5)

Обычно в делительных головках для упрощения расчетов принимают, Z₁ = Z₂, следовательно:

; (6.6)

Большинство делительных головок имеют характеристики N = 40; 60; 80 или 120.

При решении конкретной задачи число делений поверхности заготовки может быть кратно характеристике головки N / Z₃ = A, где А - целое число. Тогда поворот заготовки на 1/ Z₃ часть обеспечивается полным числом оборотов рукоятки n_p = A.

В общем случае Z₃ не кратно N , тогда может быть два варианта :

а) когда числитель меньше знаменателя (N < Z₃ ), получим число оборотов рукоятки n_p < 1 ; n_p = a / b < 1 . Следовательно, рукоятку следует поворачивать на часть полного оборота ;

б) числитель больше знаменателя (N >Z ,n_p>1, n_p = A*a/b >1), где A - число полных оборотов рукоятки ; a/b - часть полного о борота, выраженного в виде дроби.

Для обеспечения возможности поворота рукоятки на часть полного оборота a/b делительные головки имеют делительные диски (I), на торцах которых насверлены глухие отверстия, расположенные в определенных количествах на концентрических окружностях (рисунок 6.3,а). Например, у некоторых делительных головок имеется по 8 рядов окружностей; на одной стороне окружности с числами отверстий q = 16 , 17 , 19 , 21 , 23 , 29 , 30 , 31 ; на другой стороне q = 33 , 37 , 39 , 41 , 43 , 47 , 49 , 54 . Для решения задачи поворота рукоятки

(6.7)

следует подобрать такой множитель «m»,умножая на который в знаменателе получается число q, равное одному из значе­ний числа отверстий делительного диска , тогда будет равно дополнительному числу отверстий, на которое следует повернуть рукоятку (2) (рисунок 6.3а).

Таким образом, в случае если Nкратно Z₃ , рукоятка поворачивается из исходного положения на Аполных оборота.

Если N < Z₃ , подбирается число отверстий делительного диска кратное знаменателю дроби a/b,и m = a / b– целое число. Рукоятка своим штырем устанавливается против концентрической окружности с q отверстиями и периодически поворачивается на количество отверстий, равное а * m = р , не считая исходного отверстия.

В случае если N > Z₃ , n_р = A + a / b,расчет производится так же, как и при N < Z₃,только сначала осуществляется поворот рукоятки на А полных оборота, а затем дополнительно на количество отверстий, равное .