任务四 铣床分度头部件机械装调.docx

任务四 铣床分度头部件机械装调.docx

《任务四 铣床分度头部件机械装调.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《任务四 铣床分度头部件机械装调.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

任务四铣床分度头部件机械装调

任务四铣床分度头部件机械装调

【知识点】

1.铣床分度头部件机械结构及分度方法。

2.铣床分度头部件的拆装工艺和调整方法。

【能力目标】

1.能够根据铣床分度头部件的装配图及技术要求制定其拆装工艺。

2.能够完成铣床分度头部件的拆装与调试。

3.能够完成铣床分度头部件精度的检测及调整。

一、任务描述

对铣床分度头部件进行机械装配与调试并达到国家标准精度要求。

二、任务分析

在掌握铣床分度头部件的结构、装配与调试的方法、装调工具的使用及相关国家标准的基础上，完成铣床分度头部件装调任务。

三、结构认知

万能分度头是升降台铣床所配备的重要附件之一，用来扩大铣床的工艺范围。

分度头安装在铣床工作台上，被加工工件支承在分度头主轴顶尖与尾座顶尖之间或安装于分度头主轴前端的卡盘上。

利用分度头能够将工件进行等分或不等分的圆周分度；可将工件轴线相对于铣床工作台台面倾斜所需的角度，以加工各种位置的平面、沟槽；通过挂轮可使分度头主轴带动工件做连续旋转，以加工螺旋沟槽。

（一）分度头的传动系统和结构

图28所示为FW250型万能分度头的外形及传动系统。

图28FW250型万能分度头

（a）外形（b）传动系统1-紧固螺钉；分度叉；3-分度盘；4-螺钉；5-侧轴；6-蜗杆脱落手柄；7-主轴锁紧手柄；8-回转体；9-主轴；10-底座；11-分度手柄；1分度定位销；13-刻度盘

分度头主轴前有锥孔，用于安装顶尖，外部有一段定位锥体，用来安装三爪定心卡盘的法兰盘。

主轴后端莫式锥孔用于安装交换齿轮轴，并经交换齿轮与侧轴连接，实现差动分度。

分度头侧轴5可装上配换交换齿轮，以建立与工作台丝杠的运动联系。

装有主轴的回转体8能在底座10的环形导轨内转动，使主轴在水平线以上90°和水平线下6°范围内调整位置，倾斜角度由其上刻度盘度量，螺纹夹紧装置夹紧，以保证主轴倾斜的角度。

分度头正面有一刻度盘13，侧面有一分度盘3。

分度盘端面上有数圈小孔，以不同的孔数等分地分布在各同心圆上。

分度时转动手柄11，通过内部传动装置，可带动主轴转到所需的分度位置。

手柄11分度时转过的转数，由分度定位销12所对分度盘3上孔圈的小孔数目来确定。

FW250型万能分度头备有两块分度盘，供分度时使用，每块分度盘前后两面皆有孔，正面6圈孔，反面5圈孔。

它们的孔数分别为：

第一块：

正面每圈孔数为24、25、28、30、34、37。

反面每圈孔数为38、39、41、42、43。

第二块：

正面每圈孔数为46、47、49、51、53、54。

反面每圈孔数为57、58、59、62、66。

（二）分度方法

万能分度头常用的分度方法有直接分度法、简单分度法和差动分度法等。

1.直接分度法

当分度数目很少或分度要求不高时，采用直接分度法。

分度时先将蜗杆脱离蜗轮；然后直接转动主轴进行分度。

分度主轴所转过的角度，由刻度盘13直接读出。

2.简单分度法

直接利用分度盘进行分度的方法叫简单分度法。

此种方法是常用的分度方法。

分度前应使蜗杆和蜗轮啮合，固定分度盘，并调整定位销12使其对准所选分度盘的孔圈。

分度时，先拔出定位销，转动手柄11，经直齿圆柱齿轮和蜗杆蜗轮带动主轴转至所需的分度位置，然后将定位销12重新插入分度盘孔中。

设工件所需等分度数为z，则每次分度时分度头主轴要带动工件转过1z转，根据传动关系，手柄11每次分度时应转过的转数为：

为使分度时容易记忆，可将上式写成如下形式：

式中a——每次分度时手柄所转过的整数转（当z＞40时，a=0）；q——所用分度盘中孔圈的孔数；p——手柄转过整数转后，在q个孔的孔圈上转过的孔数。

分度时，q值应尽量取分度盘上能实现分度的较大值，可使分度精度高些。

为防止由于记忆出错而导致分度操作失误，可调整分度叉的夹角，使分度叉以内的孔数在q个孔的孔圈上包含（p+1）个孔，即包含的实际孔数比所需要转过的孔数多一个孔，在每次分度定位销插入孔中时可清晰地识别。

3.差动分度法

当需分度的工件的分度数不能与40相约，或由于分度盘的孔圈有限，使得分度盘上没有所需分度数的孔圈，无法用简单分度法进行分度，如73、83、113等，这时可采用差动分度法进行分度，如图29所示。

用差动分度法进行分度时，须用交换齿轮z1、z2、z3、z4将分度头主轴与侧轴2联系起来，经一对交错轴斜齿轮副传动，使分度盘回转，补偿所需的角度。

此时应松开分度盘紧固螺钉3。

交换齿轮1用于改变分度盘转动的方向，其安装形式及传动系统如图29a、29b所示。

差动分度法的基本思路是：

要实现需分度工件的分度数z（假定z＞40），手柄应转过[插图]r，其定位插销相应从A点到C点（见图29c），但C点处没有相应的孔供定位，分度定位销无法插入，故不能用简单分度法分度。

为了在分度盘现有孔数的条件下实现所需的分度数z，并能准确定位，可选择一个在现有分度盘上可实现分度，同时非常接近所需分度数的z假定分度数z0，并以假定分度数z0进行分度，手柄转4[插图]r，插销相应从A点转到B点（见图29c），离所需分度数z的定位点C的差值为[插图]-[插图]。

为了补偿这一差值，只要将分度盘上的B点转到C点，以使分度定位销插入，准确定位，就可实现分度数为z的分度。

实现补差的传动由手柄经分度头的传动系统，再经连接分度头主轴与侧轴2的交换齿轮传动分度盘。

分度时分度手柄按所需分度数转[插图]r时，经上述传动，使分度盘转（[插图]）r，分度定位销准确插入C点定位。

因此，分度时手柄轴与分度盘之间的运动关系为：

手柄轴转[插图]，则分度盘转（[插图][插图]r。

这条差动传动链的运动平衡式为：

选取的z0应接近于z，并能与40相约，且有相应的交换齿轮，以使调整计算易于实现。

当z0＞z时，分度盘旋转方向与手柄转向相同；当z0＜z时，分度盘旋转方向与手柄转向相反。

分度盘方向的改变通过在z3与z4间加一介轮实现（见图29a）。

图29差动分度法

（a）交换齿轮安装位置（b）传动系统（c）分度原理1-交换齿轮；侧轴；3-紧固螺钉

FW250型万能分度头所配备的交换齿轮有25（两个）、30、35、40、50、55、60、70、80、90、100共12个。

（三）铣螺旋槽的调整计算

在万能升降台铣床上利用万能分度头铣削螺旋槽时，应作以下调整计算。

1.工件支承在工作台上的分度头与尾座顶尖之间，扳动工作台绕垂直轴线偏转角β（β为工件的螺旋角），使铣刀旋转平面与工件螺旋槽方向一致（见图30a）。

铣右旋工件时工作台应绕垂直轴线逆时针方向旋转，铣左旋工件时工作台应绕垂直轴线顺时针方向旋转。

2.在分度头侧轴与工作台丝杠间装上交换齿轮架及一组交换齿轮（见图30b），以使工作台带动工件作纵向进给的同时，将丝杠运动经交换齿轮组、轴及分度头内部的传动系统使主轴带动工件作相应回转。

此时，应松开紧固螺钉3（见图29），并将分度定位销插入分度盘孔内，以便通过锥齿轮将运动传至分度手柄。

3.加工多头螺旋槽或交错轴斜齿轮等工件时，加工完一条螺旋槽后，应将工件退离加工位置，然后通过分度头使工件分度。

可见，为了在铣螺旋槽时，保证工件的直线移动与其绕自身轴线回转之间保持一定运动关系，由交换齿轮组将进给丝杠与分度头主轴之间的运动联系起来，构成了一条内联系传动链。

该传动链的两端件及运动关系为：

工作台纵向移动一个工件螺旋槽导程ph工——工件转1r。

由此根据图30所示传动系统，可列出运动平衡式为：

图30铣螺旋槽的调整及传动联系

（a）铣螺旋槽示意图（b）铣螺旋槽时传动关系图（c）分度头与工作台的交换齿轮连接示意图z1、z2、z3、z4-配换交换齿轮组的齿数；β-工件的螺旋角；Ph丝-工作台纵向进给丝杠导程；Ph工-工件螺旋槽导程

式中ph丝——工作台纵向进给丝杠导程（ph丝=6mm）；

ph工——工件螺旋槽导程；

z1、z2、z3、z4——配换交换齿轮组的齿数。

化简得换置公式为：

图31螺旋槽的导程

Ph工-工件螺旋槽的导程；ψ-螺旋升角；β-螺旋角；A、B、C-三角形的顶点；D-直径

式中

ph工——工件螺旋槽的导程（mm）；

D——工件计算直径（mm）；

β——螺旋角。

螺旋角为β、法向模数为mn，端面模数为ms，齿数为z的交错轴斜齿轮的螺旋导程phT为：

四、任务实施

（一）装配前的准备工作

装配前，各零部件应严格清洗，需要预先加涂油的部件应加涂油。

装配设备、装配工具以及装配方法，应根据装配要求及配合部位的性质选取。

（二）铣床分度头的装配

铣床分度头的装配可参看图32。

图32FW250型万能分度头装配示意图

1.装配蜗杆组件。

将偏心套套装在蜗杆轴上，在蜗杆轴肩上安装平键和直齿圆柱齿轮，并用六角螺母锁紧。

2.装配主轴组件。

将平键和蜗轮装在主轴轴颈上，用锁紧螺母锁紧。

3.装配侧轴箱组件。

装配侧轴、平键和交错轴斜齿轮锁紧螺母；装配分度手柄传动轴、平键和圆柱齿轮以及锁紧螺母；装配孔盘、连接套和交错轴斜齿轮孔盘锁紧螺钉；装配分度叉、弹性圈、平键和分度手柄及分度定位销。

4.回转体部件装配。

主轴组件从回转体前端装入，在回转体后端套装主轴调整垫片、锁紧螺纹圈，主轴前端装配刻度盘；装配主轴锁紧轴和手柄；装配蜗杆组件，蜗杆组件从侧轴箱一侧装入，在另一侧装配扇形蜗杆脱落手柄。

5.装配回转体部件。

将回转体部件圆柱定位面与底座内圆弧定位面贴合，回转体用两块弧形压板、内六角螺栓紧固在底座上。

6.装配侧轴箱组件。

将侧轴箱组件沿回转体和侧轴箱定位台阶装入，用内六角螺栓在侧轴箱下部与底座连接紧固。

（三）铣床分度头部件装配精度检验

1.主轴组件装配后，蜗轮在主轴上应无轴向和周向间隙。

2.蜗杆组件装配后，蜗杆应能转动灵活，但与偏心套内孔之间的间隙应在0.02mm以内。

3.侧轴箱组件装配后，松开孔盘锁紧螺钉，侧轴与孔盘应能互相带动，转动灵活无阻滞。

4.主轴组件装入回转体，并经过间隙调整后，主轴锥体部与回转体锥度轴承之间的间隙在0.01mm以内，主轴的圆跳动在0.01mm以内。

5.总装后，摇动分度手柄，分度头主轴应在360°范围内转动灵活无阻滞；将分度头定位销插入圈孔，松开孔盘锁紧螺钉，转动侧轴，分度头主轴应转动灵活无阻滞。

6.脱落蜗杆机构在蜗杆脱离位置，分度头主轴应能用手转动；主轴锁紧手柄处于松开位置，转动分度手柄分度头转动应无阻滞，锁紧后主轴应无法转动；分度盘的锁紧螺钉应能锁紧分度盘，此时侧轴不能转动。

五、任务小结

在实施任务过程中，首先应从识读装配图入手，熟悉分度头部件结构及技术要求，制定出合理的装配工艺，查阅相关国家标准及资料，正确选用装调工、检具，做好装配前的技术准备。

装配不是简单的组装，要严格按图纸、按工艺、按标准规范操作，一定要采用正确的检测方法，并对检测结果进行分析，按照装配精度要求进行调试，以控制装配质量。

将相关知识和实践操作技能相融合，学、做结合，提高专业知识和技能。

安全文明操作，严禁猛敲、猛打、刮伤或损坏零部件。