Універсальні ділильні головки (УДГ) призначені для точного поділу заготовок на будь-які рівні або нерівні частини кола. Поділ може здійснюватись періодично (ділення у випадках нарізування циліндричних прямозуб-частих і косозубчастих коліс, шліців на валах, розмітки заготовок штанген-рейсмусом тощо), або безперервно - під час нарізування гвинтових канавок. В останньому випадку обертання шпинделя ділильної головки має узгоджуватись з поздовжньою подачею стола верстата.
Обробляти деталі з використанням ділильної головки можна за умови базування в центрах і закріплення, у самоцентрувальному патроні, на шпиндельній оправці, під час виконання фрезерних, зубофрезерних, розточувальних, свердлильних, розмічувальних та інших робіт. В універсальних ділильних головках передбачена можливість встановлення шпинделя із заготовкою під кутом у вертикальній площині.
У випадку ділення шпиндель головки разом із заготовкою повертають ручкою 2. У конічний отвір переднього кінця шпинделя може бути встановлений центр або оправка, а на різеву поверхню - нагвинчений трикулачковий патрон. На шпинделі головки закріплений лобовий диск 4 з розташованими по колу 24-ма отворами з кутовим кроком 15° між ними.
Використовують такі способи ділення: безпосереднє, просте та диференціальне ділення і ділення для обробки гвинтових канавок. Безпосереднє використовують у разі ділення кола на 2, 3,4, б, 8,12 і 24 частини із застосуванням лобового диска 4 (рисунок, а) і фіксатора 6 у тих випадках, коли не вимагається висока точність. Для цього черв'як з кількістю заходів к виводять із зачеплення з черв'ячним колесом Щ і заготовку повертають вручну. Відомості про просте та диференціальне ділення дивіться нижче у лабораторних роботах № 57 і № 58 відповідно.
НАСТРОЮВАННЯ УДГ НА ПРОСТЕ ДІЛЕННЯ
Лабораторна робота № 57
Мета роботи:
Вивчення будови і принципу роботи УДГ.
Визначення характеристики ділильної головки за кінематичною схемою.
Набуття навиків настроювання ділильної головки на просте ділення.
Оволодіння навиками ділення заготовки на рівні частини.
Прилади та інструмент:
Універсальна ділильна головка.
Заготовка.
Оправка для закріплення заготовки.
Набір монтажного інструменту.
Штангенрейсмус.
чають літерою N, тобто за N повних обертів ручки 2 шпиндель має повернутися на один повний оберт.
Для настроювання УДГ на просте ділення необхідно визначити кількість обертів ручки (або лише частину оберта) стосовно нерухомого диска у разі повороту шпинделя із заготовкою на І/z. З рівняння (1) одержимо
(2)
де А - кількість проміжків між отворами на вибраному колі ділильного диска, на яку необхідно повернути ручку; В - повна кількість отворів на вибраному колі (табл. 1).
Таблиця 1 Низка отворів на концентричних колах диска
з одного боку 1 16,17,19,21,23,29,30, 31;
з протилежного боку 33, 37, 39,41,43,47, 49, 54
Короткі теоретичні відомості
У разі простого ділення заготовку 5 (рисунок, а) повертають на 1/z частину оберту (z - кількість поділок) за допомогою ручки 2 з підпружиненим фіксатором, обертанням її стосовно нерухомого ділильного диска 3 (диск закріплений фіксатором 1). Кінематичний ланцюг ділильної головки узгоджує обертання ручки з обертанням шпинделя головки із заготовкою. Розрахункові рухи кінцевих ланок ланцюга: для періодичного повороту шпинделя головки на 1/z частину оберта ручку 2 необхідно повернути стосовно нерухомого диска 3 на пр обертів, тобто
Рівняння кінематичного балансу ланцюга
- ' St.- "
(1)
де - передавальні відношення передач (переважно= 1); k -
кількість заходів черв'яка.
Обернене передавальне відношення черв'ячної пари (від шпинделя головки до ручки) називають характеристикою ділильної головки і позна
Кількість обертів ручки визначають відношенням А/В. За знаменником цього відношення вибирають коло на ділильному диску, кількість отворів якого повинна дорівнювати або бути кратною z. Отже, Пр може бути як цілим, так і дробовим. Якщо дріб неправильний, виділяють цілу частину і правильний дріб. Тоді для повороту заготовки на І/z необхідно повернути ручку на відповідну кількість повних обертів, а залишок на вибраному колі В відповідатиме кількості проміжків А.
Для полегшення багаторазового відліку проміжків на диску встановлений розсувний сектор, який складається з двох радіальних лінійок. їх розсувають на кут відповідно до необхідної кількості проміжків А між отворами.
Послідовність виконання роботи № 57
Вивчити будову та принцип роботи УДГ.
Визначити характеристику ділильної головки N.
Зробити розрахунок для настроювання головки на просте ділення: для цього за виразом (2) вибрати на ділильному диску коло з кількістю отворів В (таблиця).
Налагодити ділильну головку:
- закріпити заготовку в шпинделі ділильної головки;
і - підпружинений фіксатор на ручці 2 встановити на вибране коло отворів на ділильному диску і розсунути лінійки сектора на необхідну кількість проміжків А між отворами.
Розмітити заготовку на z частин, для чого після кожного повороту заготовки на І/z нанести на ній риску за допомогою штангенрейсмуса.
Для підвищення точності ділення і виключення впливу мертвого ходу у передачах, ручку слід обертати завжди в одному напрямку. Крім того, якщо під час розмітки заготовки ручка переведена далі від потрібного отвору, необхідно повернути її назад не менше ніж на півоберта і знову повернути до відповідного отвору.
Перевірити результат ділення.
НАЛАГОДЖЕННЯ І НАСТРОЮВАННЯ УДГ НА ДИФЕРЕНЦІАЛЬНЕ ДІЛЕННЯ
Лабораторна робота № 58
Мета роботи:
Вивчення будови та принципу роботи УДГ.
Набуття навиків настроювання універсальної ділильної головки на диференціальне ділення.
Оволодіння навиками ділення заготовки на рівні частини.
Прилади та інструмент:
Універсальна ділильна головка.
Набір змінних зубчастих коліс.
Заготовка.
Оправка для закріплення заготовки.
Набір монтажного інструменту.
Штангенрейсмус.
Короткі теоретичні відомості
Настроювання ділильної головки на диференціальне ділення використовують, якщо на ділильному диску відсутнє коло І кількістю отворів, що дорівнює або кратне z, тобто просте ділення неможливе.
У разі настроювання ділильної головки на диференціальне ділення обертання ручки 2 (рисунок, б) викликає не тільки обертання шпинделя із заготовкою, але і одночасне обертання ділильного диска 3, який звільняють від фіксатора 1.
Кількість обертів ручки стосовно диска визначають, як для простого ділення, але замість z у вираз (2) підставляють z :
nP = N/z'=A/B, (3)
де z' - число, наближене до z, для якого можливо настроїти ділильну головку на просте ділення, тобто підібрати коло з потрібною кількістю отворів на ділильному диску (табл. 2). Решта складових аналогічна до виразу (2).
У зв'язку з прийнятим наближенням необхідно компенсувати допущену похибку, для цього настроюють диференціальний ланцюг, за яким повертають на деякий кут ділильний диск 3. Обертовий рух ділильному диску передається за кінематичним ланцюгом від шпинделя головки через диференціальну гітару змінних коліс (a/b)-(c/d), конічну пару z4 / z5 і колеса z6 / щ
Рухи кінцевих ланок ланцюга: обертання шпинделя головки і ділильного диска 3. Розрахункові рухи кінцевих ланок ланцюга: під час повороту шпинделя ділильної головки із заготовкою на І/z диск 3 має повернутися на пдис частину оберту, тобто 1 / z —> пдис, де пдис - частина оберту диска.
Рівняння кінематичного балансу ланцюга
(4)
Величини додаткового обертання ручки і ділильного диска однакові, тобто
Додаткове обертання ручки стосовно диска, яке повинно компенсувати допущену похибку
(5) Використовуючи вирази (4) і (5), одержимо
(6)
За умови (z4/z5)(z6/z7)=l передавальне відношення диференціальної гітари змінних коліс дорівнює
(7)
Починати підбір шестерень двопарних гітар доцільно з найпростішого варіанта, а саме: з трьох шестерень (див. рисунок, в), із яких розрахунковими є дві шестірні a i d, а шестірня zo призначена для їх з'єднання. Якщо цей варіант неможливо здійснити, необхідно виконати розрахунок двопарної гітари з чотирьох шестерень. Змінні колеса підбирають за табл. 2.
Таблиця 2
Набір зубчастих коліс, яким укомплектована ділильна головка
Якщо передавальне відношення змінних коліс за виразом (7) додатне, то ділильний диск повинен обертатись у той самий бік, що й ручка, а якщо від'ємне, — то назустріч обертанню ручки. Зустрічне обертання досягається встановленням в гітару змінних коліс додаткового проміжного колеса.
Послідовність виконання роботи № 58
1. Вивчити будову та принцип настроювання ділильної головки напросте ділення (лабораторна робота № 57).
2. Ознайомитись з принципом роботи універсальної ділильної головки,настроєної на диференціальне ділення.
3. Настроїти ділильну головку на диференціальне ділення:
- користуючись виразом (3), визначити кількість обертів ручки; вибратина ділильному диску коло з кількістю отворів В (табл. 1); - за формулою (7)визначити кількість зубців коліс диференціальної гітари, користуючисьнабором коліс (табл. 2);
- для розміщення зубчастих коліс на двопарній гітарі з чотирьох коліснеобхідно дотримуватись умови зчіплюваності (8):
а + Ь>с + (15...20); c + d>b + (15...20).
4. Налагодити ділильну головку на диференціальне ділення:
- закріпити у шпинделі ділильної головки заготовку;
• - на ділильному диску встановити підпружинений фіксатор 2 на вибране коло отворів і розсунути лінійки сектора на необхідну кількість проміжків між отворами;
- встановити і закріпити змінні зубчасті колеса на гітарі.
Розмітити заготовку на z частин шляхом нанесення рисок штанген-рейсмусом після кожного повороту заготовки на 1/z.
Зняти заготовку з оправки і перевірити результат ділення.