Делительные головки для фрезерных станков

Виды

Рабочими функциями устройств являются:

  • закрепление заготовки;
  • её периодическое вращение и фиксация.

Назначения элементов конструкции разных видов установок одинаковы и состоят из:

  • металлического корпуса;
  • поворотной части головки;
  • механизма зажима и фиксации деления.

Полнота объёма задач определяется элементами конструкции и бывают трёх видов:

  • упрощённая (или непосредственного деления);
  • универсальная делительная головка;
  • оптическая головка.

Делительные головки упрощенного типа

Непосредственного деления. Обладают конструкцией малой сложности, применяются при изготовлении стандартных деталей в большом количестве: фрезерование прорезей, канавок, шлицев и граней деталей. Опыта и навыков эксплуатации и обслуживания не требуют.

Универсальные делительные головки (УДГ)

Устройство (УДГ) предназначено для производства деталей, требующих больший предел делений, чем в упрощённых механизмах. Подбирается по размеру фрезерного станка. Например: при ширине стола в 400 мм применяется УДГ-Д320. Индекс (Д320) означает, что размер диаметра детали не может превышать 320 мм.

В промышленности распространены модели УДГ:

  • Д160 и Д200 с диаметрами заготовок до 160 и 200 мм, соответственно.
  • Д250 – для обработки массивных деталей с диаметром до 250 мм.
  • Д320 – диаметр заготовки до 320 мм. С комплектом сменных зубчатых колёс и двумя гитарами для них.
  • Д400 – Делительный диск с количеством отверстий от 16 до 31, с одной стороны, и от 33 до 54 – с другой.

Оптические делительные головки

Востребованы при обработке режущего инструмента с большим количеством лезвий. На шпинделе закреплён стеклянный диск с 360° градуировкой. Визуально, по окуляру, угол поворота устанавливается с требуемой точностью.

Вращением маховика на валу червячного колеса, приводится во вращение шпиндель. Сопряженный с червячным колесом, он поворачивается на расчётный угол и фиксируется рукояткой, расположенной на панели корпуса.

Модели, оборудованные экраном, облегчают нанесение делений и разметок на заготовку, а также проверку правильности ранее нанесённых штриховок.

Можно ли сделать своими руками?

Стоимость рассматриваемого устройства промышленного образца достаточно велика, что связано с использованием дорогих материалов и современного оборудования при производстве. Сделать делительную головку можно и своими руками, для чего следует учесть несколько моментов. Для выполнения несложной работы многие решают сделать поворотный механизм своими руками.

https://youtube.com/watch?v=tjVJyk-wEQg

Для создания рассматриваемого элемента нужны следующие компоненты:

для начала требуется червячный редуктор. Зачастую его забирают со старого технического оборудования, а также выточить самостоятельно. Червячный редуктор является важным элементом конструкции

Поэтому нужно обратить внимание на качество конструкции. Наличие даже малейших дефектов недопустимо;
также понадобится токарный патрон и лимб

Оптимальный диаметр токарного патрона составляет 65 миллиметров. Их можно взять из чертежного кульмана;
для того чтобы ограничить ход обработки устанавливается стопорящий винт.

Сама конструкция имеет достаточно много особенностей, которые следует учесть при изготовлении своими руками.

Настройка делительной головки.

Рис.5. Настройка делительной головки на простое деление

Простое деление на универсальной делительной головке отличается от непосредственного тем, что передача между заготовкой и делительным диском осуществляется через червячную пару, т. е. червяк с заходами и червячное колесо с zЧК зубьями. Червячное колесо сидит на шпинделе 1 головки, а червяк — на валу 2 с рукояткой 4, имеющей два движения — D и L. Движение D позволяет соединять рукоятку с делительным лимбом (диском) 5, на обоих торцах которого по ряду концентрических окружностей равномерно располагается определенное число отверстий (делений).

Например, на одной стороне диска есть 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30 и 31 отверстия, а на другой — 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49 и 54 отверстия. В делительных головках червяк на валу 2 всегда однозаходный, т. е. k — 1, a zЧK= 40, 80 или 120. Отношение N = zЧK/k называют характеристикой делительной головки. Вал 3 используют в других случаях. Один оборот рукоятки вызовет поворот заготовки на k/zЧК= 1/N. При нарезании зубчатого колеса надо сделать проборотов рукоятки, т. е.nр = k/N = 1/z или пр= N/z.Характеристика головки N = const, a z = var, поэтому обычно np не является целым числом. Так, при N = 40, z = 15 получим nр =40/15 оборота. Настроив рукоятку движением L на окружность с 30 делениями, получим, что для поворота заготовки на 10/15 часть окружности требуется сделать два полных оборота и еще на 20/30 часть, т. е. на 20 делений (отверстий) окружности с 30-ю отверстиями. Головка позволяет при простом делении повернуть заготовку на множество значений 1/z, однако не на все, требующиеся в производстве.

Рис.6. Настройка делительной головки на дифференциальное деление

Дифференциальная настройка головки проводится при выключенном стопоре 6, ограничивающем подвижность лимба 5. Здесь вращение рукоятки 4 также передается (через червячную передачу) шпинделю 1, но одновременно будет вращаться и лимб 5 делительной головки.

Настройка головки заключается в определении числа оборотов рукоятки (как и при простом делении) и от ношения зубьев колес гитары iГ. Число оборотов рукоятки находят из известного соотношения, заменяя “неудобное” число зубьев близким к нему приближенным — znp. В рассмотренном выше примере было N = 40; допустим, z = 53. Ясно, что сделать поворот на 40/53 по имеющимся дискам нельзя. Примем znр = 50; тогда nр=N/zпр=40/50. Если воспользоваться окружностью с 30 отверстиями, то рукоятку нужно будет провернуть на 40/50=24/30 часть окружности, т. е. на 24 деления (отверстия).

Следовательно, при каждом приеме деления на шпинделе будет возникать погрешность

dшп=(1/z -1/zпр),

а на рукоятке

dр=dшпzчк/k.

Можно компенсировать эту ошибку дополнительным поворотом лимба, не удерживаемого стопором. Эта компенсация должна произойти за период поворота на 1/z часть окружности, следовательно,

1/z*iг*i=(1/z-1/zпр)N,

тогда iг=N(zпр-z)/zпр

В нашем примере iг=40(50-53)/50=-120/50.

По этой дроби подбираются зубья колес za, za1, zb, zb1, а знак показывает направление дополнительного поворота лимба — в противоположную сторону от основного np, уменьшая абсолютный поворот заготовки.

Нарезание винтовых канавок, косозубых колес и т. п. с шагом Р возможно с применением универсальной делительной головки. Настройка здесь заключается в получении поворота заготовок, согласованного с продольной подачей. С этой целью вращение ходового винта продольной подачи стола фрезерного станка используют для вращения шпинделя 1 делительной головки путем соединения валика 3 набором сменных колес, имеющих отношение чисел зубьев ib=zczd1/(zc1zd) с ходовым винтом, имеющим шаг Рпрод продольной подачи. За один оборот заготовки стол должен перемещаться на величину

1 об. заг zчкiib=P/Pпрод об. винта;

iв=P/(PпродN)=zczd1/(zc1zd),

где Р — шаг винтовой линии;

Рпрод — шаг ходового винта.

Дисковые фрезы

Наиболее удобны для нарезания глубоких канавок, разной ширины, трёхсторонние дисковые. Как пазовый чаще используется инструмент, оснащённый регулируемыми пластинами. Особенность смены угла режущих элементов позволяет провести резку канавки или паза.

Дисковые пазовые предназначены для создания неглубоких пазов. Зубья их расположены на цилиндрическом корпусе. Уменьшить трение при нарезке канавок или пазов помогает расширяющийся к наружной стороне угол. Особенность этой фрезы в том, что у ступицы она уже, чем по наружному диаметру.

2 и 3-сторонние имеют зубья на торцевых сторонах. Боковые их режущие кромки – вспомогательные, главные расположены на самом цилиндре. Зубья, расположенные по окружности, могут иметь положительные и отрицательные значения наклона угла. Отрицательные углы на торце срезаются.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Фрезы – это лезвийный металлорежущий инструмент, рабочий ход которого представляет вращательное движение резания с одновременным движением подачи по направлению, не совпадающему с осью вращения. Отличительным признаком данного инструмента является невозможность изменить радиус траектории главного движения резания (ГОСТ 25751-83).

Фрезерование относится к числу самых востребованных методов обработки металлических изделий. При прямолинейном движении подачи и применении специальных режущих элементов происходит обработка цилиндрических деталей с гладкой поверхностью, а также моделей с наличием пазов и борозд. Для осуществления такого рода работ требуется купить фрезу по металлу, гарантирующую качественную проработку различных фасонных элементов, без снижения уровня их прочности.

Профессионально изготовленные фрезы отличает многофункциональность, способность эффективно обрабатывать изделия из широкого перечня материалов:

  • алюминий;
  • различные типы стали;
  • сплавы, отличающиеся процентным соотношением цветных и чёрных металлов;
  • медь и др.

Каждый из перечисленных материалов характеризуется индивидуальным уровнем жёсткости, плотности и т. д. Для учёта этих характеристик на специализированном рынке представлены разнообразные фрезы по металлу. Они отличны по типу своей конструкции, размеру, частоте и направленности зубьев, типу установки и ряду других характеристик.

Фрезы по металлу отличаются максимальной прочностью лезвий и точно установленной, неизменной траекторией движения. Подача осуществляется по направлению, отличному от осевого вращения. Эти особенности работы режущей поверхности полностью соответствует требованиям ГОСТа 25751-83.

Делительные головки: виды, назначение, характеристики, расчетная таблица

Увеличение функциональных возможностей производственного оборудования возможно после установки делительной головки. Она необходима для производства сложных деталей и заготовок. Зачастую этот компонент входит в комплектацию по умолчанию. Если же он отсутствует – необходимо правильно подобрать оптимальную модель.

Назначение делительной головки

Для формирования детали нужной формы может потребоваться ее смещение относительно оси станка. Сделать это можно с помощью делительной головки. Она может быть как отдельной частью конструкции, так и ее составляющей.

Компонент крепится на станине оборудования. У него предусмотрены различные варианты фиксации изделия, которые зависят от типа насадки. Регулировка положения происходит с помощью нескольких рукоятей и диска. На последнем расположены отверстия, которые фиксируют положение делительного компонента.

Подобный инструмент может понадобиться для выполнения следующих процессов:

фрезерование канавок на поверхности. Для этого не понадобится большая точность

Важно контролировать глубину и ширину заготовки;
формирование граней на деталях. Это актуально для нестандартных гаек, инструментов, хвостовиков

Операция требует высокой точности;
фрезерование шлицев и пазов. Нередко для этого необходимы существенные смещения заготовки. Поэтому следует выбирать модели делительного диска с минимальным показателем погрешности.

Для увеличения скорости выполнения работы деталь не должна постоянно демонтироваться. Изменение ее положения относительно фрезы станка происходит с помощью вышеописанного инструмента. Особую сложность представляет собой формирование винтовых канавок. Эту операцию можно выполнить только с помощью точной модели.

Перед приобретением делительной головки для конкретного типа оборудования необходимо проверить ее совместимость со станком. Любая самостоятельная переделка монтажной части может отразиться на качестве продукции.

Виды делительной головки

Многофункциональная делительная головка

Учитывая специфику применения, следует детально ознакомиться с типами и общей классификацией делительных головок. Они являются обязательными для универсальных фрезерных станков. Комплектация горизонтально-фрезерных выполняется только при надобности выполнения сложных работ.

Прежде всего необходимо определиться с типов проводимых работ на станке

Особое внимание уделяется точности их реализации. Следующим параметром является сложность и точность настройки оборудования для эксплуатации

В зависимости от этих факторов можно выбрать модели с высокой точностью, и допустимыми показателями погрешности. В некоторых случаях подобное устройство делают самостоятельно.

Существует следующая классификация фрезерных делительных головок:

  • простые. Особенностью является несложная настойка и легкость управления. Основным компонентом является шпиндель, на который с одной стороны крепится заготовка, а вторая соединена со специальным диском (лимбом). На поверхности последнего нанесены отверстия (от 2-х до 24-х). С их помощью происходите смещение детали относительно оси фрезерования;
  • комбинированные. Управление происходит с помощью рукоятки. Чем больше число нажатий – тем значительнее удаление центральной оси заготовки от режущего инструмента. Применяется для изготовления сложных деталей;
  • универсальные. Представляют собой сложный технологический комплекс, настройка которого выполняется как с помощью числа переключения рукояти, так и при движении самого диска. Это осуществляется системой зубчатых колес. Этот тип ДГ называют дифференциальными.

Также рекомендуется ознакомиться с принятой маркировкой. Она поможет определить оптимальную модель, узнать ее параметры. В качестве примера можно рассмотреть расшифровку наименования УДГ-40-Д250:

  • УДГ. Это обозначение устройства – Универсальная Делительная Головка;
  • 40 – значение передаточного числа. Оно показывает, за какое количество оборотов ручки шпиндель развернется на 360°;
  • Д250 – максимально допустимый размер обрабатываемой заготовки.

Модели класса УДГ чаще всего применяются для формирования сложных кромок и поверхностей. Они изготавливаются по индивидуальному заказу или являются компонентами универсальных фрезерных станков.

Редко встречающиеся оптические виды имеют маркировку ОДГ-5, где 5 – цена одного деления в секундах.

2 Цанги – будет ли без них работать фреза?

Для того чтобы работать на фрезерном агрегате, в обязательном порядке необходим цанговый патрон и набор цанг для него. Без этих приспособлений вы просто-напросто не сможете зафиксировать режущий инструмент. А значит, станок будет лишь грудой металла, а не эффективным металлообрабатывающим оборудованием.

Цанговый патрон также дает возможность повторно зажимать (по ранее обработанной поверхности) фрезеруемое изделие и надежно фиксировать холоднотянутый пруток. Такая оснастка для фрезерных станков бывает неподвижной, выдвижной и втягиваемой. Кроме того, цанги принято делить на зажимные и подающие. Между ними есть разница.

Цанговый патрон зажимного типа изготавливается в виде втулки, оснащенной особыми пружинящими лепестками. В случаях, когда цанга располагает шестью лепестками, с ее помощью можно фрезеровать детали сечением более 8 см, четырьмя – сечением 3–8 см. А изделия с меньшим диаметров обрабатывают посредством трехлепестковых приспособлений. Выбирая набор цанг, это следует учитывать.

Цанговые патроны зажимного типа

В большинстве случаев зажимные цанги делают цельными. Существуют и специальные разъемные приспособления. Они имеют сменные втулки и вкладыши. Геометрические параметры этих элементов определяются размерами и формами металлических прутков, обрабатываемых на фрезерных агрегатах. Так как подобные изделия бывают разными по параметрам, приходится приобретать набор цанг, позволяющий фрезеровать их на стандартных станках и на установках с ЧПУ.

Подающие цанги – это втулки, прошедшие процедуру закалки, располагающие тремя разрезами. Последние формируют лепестки (пружинящие) с поджатыми по отношению друг к другу торцами. Профиль фрезеруемого прутка должен соответствовать размерам подающей цанги, которая накручивается на трубу (ее называют подающей) станка.

Трубное приспособление продвигает пруток, получая движение от гидропривода либо от кулачкового устройства. Заготовка при этом проникает между лепестками цанги. Они разжимаются, а затем прижимаются за счет упругой силы к детали. Так работает подающий цанговый патрон.

Виды делительной головки

Многофункциональная делительная головка

Учитывая специфику применения, следует детально ознакомиться с типами и общей классификацией делительных головок. Они являются обязательными для универсальных фрезерных станков. Комплектация горизонтально-фрезерных выполняется только при надобности выполнения сложных работ.

Прежде всего необходимо определиться с типов проводимых работ на станке

Особое внимание уделяется точности их реализации. Следующим параметром является сложность и точность настройки оборудования для эксплуатации

В зависимости от этих факторов можно выбрать модели с высокой точностью, и допустимыми показателями погрешности. В некоторых случаях подобное устройство делают самостоятельно.

Существует следующая классификация фрезерных делительных головок:

  • простые. Особенностью является несложная настойка и легкость управления. Основным компонентом является шпиндель, на который с одной стороны крепится заготовка, а вторая соединена со специальным диском (лимбом). На поверхности последнего нанесены отверстия (от 2-х до 24-х). С их помощью происходите смещение детали относительно оси фрезерования;
  • комбинированные. Управление происходит с помощью рукоятки. Чем больше число нажатий – тем значительнее удаление центральной оси заготовки от режущего инструмента. Применяется для изготовления сложных деталей;
  • универсальные. Представляют собой сложный технологический комплекс, настройка которого выполняется как с помощью числа переключения рукояти, так и при движении самого диска. Это осуществляется системой зубчатых колес. Этот тип ДГ называют дифференциальными.

Также рекомендуется ознакомиться с принятой маркировкой. Она поможет определить оптимальную модель, узнать ее параметры. В качестве примера можно рассмотреть расшифровку наименования УДГ-40-Д250:

  • УДГ. Это обозначение устройства – Универсальная Делительная Головка;
  • 40 – значение передаточного числа. Оно показывает, за какое количество оборотов ручки шпиндель развернется на 360°;
  • Д250 – максимально допустимый размер обрабатываемой заготовки.

Модели класса УДГ чаще всего применяются для формирования сложных кромок и поверхностей. Они изготавливаются по индивидуальному заказу или являются компонентами универсальных фрезерных станков.

Конструкция детали и принцип работы

Вообще, расточная головка позволяет разместить как один, так и сразу несколько режущих элементов, однако советуют прибегать к оптимальной конструкции с двумя радиально расположенными зубьями, так как это:

  • Способствует уравновешиванию радиальной составляющей силы нарезки, что положительно сказывается на точности;
  • Значительно сокращает поток идущей от инструмента вибрации;
  • В принципе положительно сказывается на динамике процесса расточки.

При этом увеличение зубьев положительно на работе не скажется, так как это влечёт за собой усложнение всей конструкции, плюс, лишает возможности оператора за станком работать на больших скоростях (чревато появлением брака).

Крепление расточной головки осуществляется в шпинделе станка(на основном исполнительном органе фрезерного станка, то есть, по сути, вращающем валу, который передаёт усилие от двигателя станка), при этом корпус детали накрепко фиксируется при помощи гайки (или группы гаек, или с помощью микрометрических винтов).

Основными же компонентами конструкции такого оборудования являются следующие детали:

  1. Ступица – центральная часть оборудования с небольшим отверстием, которое необходимо для насадки на крутящий элемент. Место крепления данной детали – это хвостовик, описанный ниже, крепёж осуществляется через четыре винта, два из которых дополнительно соединяют пиноль;
  2. Пиноль, который закрепляет уже режущий элемент;
  3. Ползун, который представляет собой перемещающуюся деталь внутри пиноли по двум направляющим с помощью ходового винта. С его помощью можно осуществлять регулировку положения режущего компонента относительно центра имеющегося отверстия;
  4. Конусовидный хвостовик, точно соответствующий по размерам переднему отверстию шпинделя. Через данную деталь передаётся вращение инструменту.

Процесс работы с расточной головкой заключается в следующем:

  1. Хвостовик вставляется в шпиндель (в конусовидное отверстие), после чего затягивается винтом для обеспечения герметичности;
  2. После этого деталь накрепко должна быть установлена в тисках или каком-либо другом подобном оборудовании;
  3. Если необходимо расточить отверстие менее 40 мм, то регулировка положения режущего компонента осуществляется только с помощью ползуна;
  4. В случае расточки отверстия большего диаметра (до 85 мм) следует сначала повторить описанное в пункте выше, после чего ползун переместить в его начальное положение, ослабить крепящие винты и перевести пиноль в ступицу до упора.

Ниже представленно видео подготовки расточной головки к работе и непосредственное ее использование.

Виды головок

Как добавочные агрегаты, для деятельности с элементами, фрезу поставят на станке какого-либо вида (горизонтальный, вертикальный, обычный).

Делят их на такие типы:

  1. Обычная.
  2. Многофункциональная.
  3. Зрительная.

Обычная

Обычная применяется в ситуации, если появляется потребность деления окружности, вокруг неё крутится обрабатываемая особенность. У этих агрегатов имеется диск с разметкой (лимб), фиксируемый на шпинделе непосредственно головки и есть деления шлицов или отверстия числом 12, 24, 30, для фиксирования защёлки.

Диски, где 12 отверстий дают возможность поделить одно вращение детали около собственной оси на 2,3,4,6,12 равных элементов. Имеющиеся 24 метки дают возможность выполнить аналогичное деление — 2,3,4,6,12,24 элемента. Диск, который имеет 30 отверстий, разделяет оборот детали на 2,3,5,6,15,30 элементов.

Сделанные собственноручно, под некоторые потребности в деятельности, у дисков прочие характеристики по свойствам деления, включая и на неодинаковые части.

В обычной головке шпиндель оборачивается при помощи червячного механизма. Червячное колесо, насаженное на шпиндель, исполняет задачу диска деления с 3 частями. При обороте ручки, расположенной на едином валу с червяком, изменяется позиция шпинделя.

Применение червячной передачи даёт возможность для постепенных оборотов, при нём цель попасть в маленькое отверстие гораздо упрощается.

Данный агрегат даёт возможность производить деление, без любых добавочных устройств, обычным вращением диска. Данный способ деления прямой. Для исполнения большего ассортимента функций, обычная головка не подойдёт, потому имеется ещё один способ— многофункциональный.

Многофункциональная

Используется, если нужно поставить обрабатываемую деталь под заданным углом в отношении плоскости стола. В то же время можно поворачивать деталь на необходимый угол около её оси оборотов. Пример применения в деятельности с деталями: порезка винтовых канавок на шаблоне формы.

Многофункциональная голова даёт способность исполнять деятельность с металлом. Выходят такие изделия:

  • прямоугольник;
  • равносторонний многоугольник;
  • зубья, циклически размещённые по кругу;
  • прочие формы (зависимо от меток на лимбе).
  • на станке с применением УДГ возможно также исполнять такие задачи:
  • вращение детали около своей оси на фиксированный поворот;
  • непрерывный оборот части при порезке зубьев;
  • поворот время от времени заготовки на конкретные доли окружности.

Зрительная

УДГ имеют собственную маркировку, по которой возможно узнать их главные рабочие характеристики.

Все вышеперечисленные средства с ценой деления на лимбе 15 градусов. Большинство характеристик одинаковые, так как применение этих агрегатов рассчитывается на обычные агрегаты. Различие, главным образом, по размерам деталей, которые обрабатываются — чем они крупнее, тем крупнее и увесистее агрегат.

Применяется еще один вид маркировки. Например — УДГ 40 Д250 значит, что делительная голова универсальна, для целого вращения шпинделя необходимо совершить поворот ручки 40 раз, самый большой радиус детали, обрабатываемая, не должна быть больше 0,25 м.

Эти агрегаты используются для исполнения особенно точных действий, и в определённых ситуациях, для корректности исполненного делёжа на стороннем агрегате.

Собственным типом, визуальная ДГ, почти не различается от обыкновенного механического. Кроме небольшого момента, стекла, укрепленного на шпинделе.

Сверху головы есть окуляр микроскопа, в систему вставлена иммобилизированное градуирование. Формулировка 1′, а суммарное число элементов — 60. Деления возможно просмотреть четко в такой степени, что выделить часть в четверть минуты также не трудно.

Рассчитывают угол вращения, как и для механической головы

Однако нужно принять во внимание, что нужно создавать таблицу деления различных углов по порядку, ведь они складываются.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий