Способы деления заготовки

Делительная головка позволяет осуществлять периодический поворот (деление) заготовки тремя способами: непосредственным, простым, дифференциальным, а также непрерывное вращение заготовки в случае фрезерования косозубых колес или спиральных канавок.

Непосредственное деление. Для осуществления деления необходимо расцепить червячную передачу z ₅/ z ₄ (рис. 4.2), иначе не удастся провернуть шпиндель. Для этого освобождаем гайки 12 стяжных дуг 13 и поворотом рукоятки 14 (рис. 4.1) расцепляем червячную передачу. Шестерни гитары «х» также должны быть расцеплены. Затем освобождается от фиксатора 3 (см. рис. 4.2) делительный диск 2 непосредственного деления с 24-мя отверстиями на торцевой и соответствующими делениями на наружной поверхности. Этот способ допускает деление окружности на части кратные 24, т. е. на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части.

Пример 1. Допустим необходимо разделить заготовку на 8 частей. При этом необходимый поворот заготовки составляет 24/8=3 промежутка. Для такого поворота необходимо повернуть вручную патрон 1 с закреплённой в нем заготовкой на 3 промежутка по лимбу и в четвёртое отверстие ввести фиксатор (см. рис. 4.2).

Рис. 4.2. Кинематическая схема делительной головки

Простое деление. Для его осуществления необходимо, чтобы фиксатор 3 и шестерни гитары «х» были расцеплены, червячная пара была в зацеплении, а диск 10 был неподвижен за счёт закрепления к корпусу защелкой 13. При простом делении поворот шпинделя с заготовкой осуществляется при вращении рукоятки 11 (при разом-кнутом фиксаторе 12) через цилиндрическую z ₆/ z ₇ и червячную z ₅/ z ₄ передачи. Если заготовку необходимо разделить на Z частей, то для поворота шпинделя на одно деление необходимо рукоятку повернуть на число оборотов n, определяемое по формуле

. (1)

Число N, равное числу зубьев червячного колеса z0 называется характеристикой делительной головки; она показывает, сколько оборотов рукоятке необходимо совершить для одного оборота шпинделя.

Количество оборотов найденное по формуле (1), заменяется простой дробью n = C / B таким образом, чтобы знаменатель дроби В был равен количеству отверстий одного из рядов делительного диска. На этот ряд отверстий перемещается фиксатор, а затем, отсчитывая количество промежутков между отверстиями, равное числителю дроби С, он устанавливается с помощью рукоятки в нужное отверстие этого ряда.

Пример 2. Требуется разделить заготовку на Z = 28 частей.

Находим число оборотов рукоятки для поворота шпинделя на одно деление

.

На делительном диске имеется ряд с числом отверстий 21, поэтому умножаем числитель и знаменатель дроби на 3, получаем число Следовательно, для поворота заготовки на 1/28 часть необходимо рукоятке сообщить один полный оборот и по ряду отверстий 21 довернуть рукоятку на 9 промежутков и затем в десятое отверстие ввести фиксатор.

Для поворота рукоятки на 9/21 при последующих делениях можно пользоваться раздвижным сектором, состоящим из двух линеек 5 (см. рис.4.1). Сектор устанавливается так, чтобы по ряду 21 между линейками было число промежутков 9 или отверстий 10, т. е. на одно больше числа в числителе. После выполнения операций деления сектор поворачивается до упора одной линейкой в фиксатор, тогда другая линейка покажет место остановки фиксатора при последующем делении.

Дифференциальный способ деления применяется в том случае, когда число отверстий на делительном диске не обеспечивает простое деление на какое – то число Z. В этом случае подбирается фиктивное число Z _x близкое к заданному числу деления Z, но на которое можно разделить простым способом. Число оборотов рукоятки n для поворота шпинделя на 1/ Z часть оборота определяется так же, как и при простом делении по формуле

. (2)

При этом получается погрешность в делении заготовки, так как деление осуществляется не на заданное число Z, а на принятое Z_x. Эта погрешность компенсируется поворотом делительного диска через гитару «x» и зубчатые колеса 8 и 9 при вращении рукоятки, а шпиндель при этом повернется на 1/Z часть оборота. Передаточное отношение гитары «x» определяется по формуле:

(3)

Полученную дробь k /l необходимо преобразовать таким образом, чтобы получить четыре числа a, b, c, d гитары сменных шестерён, которые содержались бы в наборе делительной головки. В набор делительной головки входят зубчатые колёса с числами зубьев: 25, 30, 35, 40, 50, 60, 55, 65, 70, 75, 80, 85, 85, 90, 100.

Для определения числа зубьев зубчатых колес a, b, c, d гитары «х» можно пользоваться способом разделения на простые сомножи-тели. При этом передаточное отношение, представленное в виде простой дроби А / В, заменяется сомножителями. Сокращая сомножи-тели или вводя новые, необходимо получить в числителе и знаменателе четыре числа a, b, с и d, соответствующие числам зубьев шестерён, имеющимся в наборе делительной головки. При подборе зубчатых колес необходимо обеспечивать условие сцепляемости, которое для двухпарной гитары выражается следующим образом

a + b > c +20;

с + d > b +20. (4)

Если принятое число Z_x > Z, то диск должен вращаться в ту же сторону, что и рукоятка. При Z_x < Z вращение диска должно осуществляться в обратную сторону. Для достижения вращения рукоятки и делительного диска в одном направлении необходимо ввести в зацепление колёс гитары «х» промежуточное колесо «е». Тогда передаточное отношение гитары примет вид

.

При введении дополнительного колеса «e» в зацепление гитары второе условие сцепляемости не проверяется.

После деления заготовки одним из способов шпиндель головки должен быть закреплен с помощью стопора 9 (рис. 4.1).

Пример 3. Требуется разделить заготовку на 87 частей. На 87 частей простым способом разделить заготовку невозможно. Поэтому используем дифференциальный способ. Для этого принимаем приближенное число Z_x, близкое к Z, но на которое можно было бы разделить простым способом. Таким числом может быть Z_x = 90.

Находим число оборотов рукоятки для поворота шпинделя на одно деление, добиваясь получения в знаменателе дроби числа, равного одному из отверстий делительного диска:

.

Определяем передаточное отношение гитары «х» и методом разложения на сомножители находим числа зубьев сменных колёс.

Таким образом, для поворота заготовки на 1/87 часть нужно рукоятку с фиксатором повернуть на 12 промежутков по ряду окружности с числом отверстий, равным 54. Для компенсации ошибки, которая получается при делении на 87 части вместо 90, необходимо настроить гитару сменных шестерён с числами зубьев

a = 40, b = 20, c = 30, d = 45. Полученные числа зубьев удовлетворяют и условиям сцепляемости (см. формулу 4).