銑床附件萬能分度頭的使用技術

陳富洛

摘要：論述了銑床重要附件萬能分度頭的結構、傳動系統和操作使用三個方面的知識和操作技術。

關鍵詞：蝸輪；蝸桿；分度；鎖緊；差動

中圖分類號：TG54文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.05.005

平口鉗、回轉工作臺、立銑頭和萬能分度頭四大機床附件通常被稱為銑床的四大法寶，其中應用范圍最廣最復雜的附件就是萬能分度頭。雖然數控銑床和加工中心取代了它們幾乎是全部的功能，然而受經濟條件和大尺寸工件等因素的制約，萬能分度頭的使用是加工和維修中小企業必須的選項。要正確使用萬能分度頭，必須從其結構、傳動系統和分度方法特點三個方面全面地學習，才能掌握其操作技術。

1萬能分度頭的結構（按FW250實物為例）

（1）主軸：其前端經常安裝三爪卡盤或頂尖，也可以是其它裝夾夾具，用以夾持工件；其后端可安裝錐柄掛輪軸、掛輪架和掛輪系統組件進行差動分度，加工周向分度槽和花鍵軸等工件。

（2）本體：內部有主軸、蝸桿和蝸輪。主軸能夠進行在垂直平面內由水平位置向上轉動小于等于95°，向下轉動小于等于5°。

（3）支座：支承所有部件，其底面上的定位鍵與銑床最上面工作臺上的T型槽連接。應用T型螺栓螺母在銑床工作臺上緊固。

（4）端蓋：內有兩對嚙合齒輪和掛輪輸入軸，能夠讓動力傳遞到主軸。

（5）分度盤：兩面都有多圈沿圓。

周均布的小孔，完成各種周向分度要求，使用時通過簡單的拆卸和裝配，讓所用的孔面朝外，也可以通過齒輪齒條傳動機構進行直線分度。分度盤有兩種：白朗·沙普型和辛辛那提型（如表）。

（6）蝸輪副間隙調整及蝸桿脫落機構：擰松蝸桿偏心套壓緊螺母，操縱脫落蝸桿手柄使蝸輪與蝸桿脫開，可直接轉動主軸，利用調整間隙螺母，可對蝸輪副間隙進行微調。

（7）主軸鎖緊機構：用分度頭對工件進行切削時，為避免因振動造成主軸轉動，每次分度結束后可用主軸鎖緊機構將主軸鎖緊。此外，分度頭還配備有尾架、頂尖、撥叉、千斤頂、齒輪、掛輪架等常用附件。

2萬能分度頭傳動系統（如圖所示）

萬能分度頭通過手柄、掛輪軸經過蝸桿、蝸輪機構同步傳遞給主軸。蝸桿與蝸輪的傳動比

i= n1 ：n2 =1/40

式中n1—蝸桿頭數；

n2—蝸輪齒數。

R=n1·Z1·R1n2·Z2

式中R—主軸圈數；

n1—蝸桿頭數；

Z1—主動齒輪齒數，Z1=28；

R1—分度手柄圈數；

n2—蝸輪齒數；

Z2—從動齒輪齒數，Z2=28。

圖分度頭內的傳動機構簡圖

3萬能分度頭的使用

萬能分度頭的使用有五個方面：直接分度、簡單分度、角度分度、差動分度和螺旋銑削。

3.1直接分度

讓蝸桿與蝸輪分離，用主軸上的分度板直接分度。例如，加工一個6槽花鍵，所用分度板的1周孔數為18時，分度板固定。先用分度撥叉調定其夾角內4個孔即3個孔距后，夾角固定；然后讓分度手柄定位銷插入撥叉夾角內的左邊緣孔后，鎖緊主軸，開始銑削主軸卡盤上夾持的第一個花鍵槽；加工完畢后，松開主軸，拔出分度手柄的定位銷，順時針轉動3個孔距，即重新插入撥叉夾角內的右邊緣孔，鎖緊主軸，將撥叉夾角整體順時針轉動，夾角內分度手柄的定位銷由右邊緣變成了左邊緣，開始加工第二個花鍵槽；如此下去，就可以加工出周向等分的6個花鍵槽。當然用這種方法也可以加工不等分的花鍵槽。

3.2簡單分度

蝸桿與蝸輪的傳動比為40∶1，即蝸桿轉40圈，嚙合傳遞的蝸輪才轉1圈。欲將圓周分成T等分，分度手柄應該轉的圈數N=40/T；如銑28個齒的齒輪時，銑第1個齒槽后，主軸需轉動N=40/28=10/7=1圈再加3/7圈。由于沒有1周圈數為7的分度板，因此選擇1周圈數為21孔的分度板，操作如上面的直接分度，只是每銑完一個齒槽，需轉動一圈再加9個孔距銑下一個齒槽。

3.3角度分度

蝸桿轉1圈，同時推動蝸輪轉1/40圈；換成角度即是蝸桿轉360°，推動蝸輪轉360°/40=9°，當主軸轉動A角度時，分度手柄應該轉動的度數N=A/9°。操作方法和簡單分度同理。

3.4差動分度

差動分度時必須將分度盤鎖緊螺釘松開，在主軸后錐孔插入錐柄掛輪軸。按公式計算配備交換齒輪a、b、c、d，或介輪，傳動到掛輪輸入軸，帶動分度盤產生正（或反）方向微動，來補償計算中設定等分角度與工件等分角度的差值。

計算公式

i﹦40×（x-z）/x﹦（ac）/（bd）

式中i—交換齒輪傳動比；

z—工件所需等分值；

a、b、c、d—交換齒輪的齒數；

x—假設工件所需等分值。

式中x值選擇：①盡量接近z（小于、大于均可）；②40/x具有分數時，其分母值，必須是能整除分度盤已有孔圈數；③x小于z時，i為負值，裝掛輪時必須配有變向介輪，x大于z時，i為正值，掛輪不必裝變向介輪；④掛輪配置好后，實際分度的操作和簡單分度一致，只是用x替代z，手柄轉數為N=40/x，計算和操作與簡單分度同理 。

3.5螺旋銑削

以蝸桿的加工為例。螺旋加工必須按要求將銑床工作臺轉動一個角度即螺旋角β。并依據工件要求算出導程

L=π·Dctgβ

式中L—螺旋線導程；

D—工件直徑；

β—螺旋角。

加工螺旋機理是工件縱向進給1個導程，保證分度頭帶動工件旋轉1周。這通過在銑床縱向工作臺絲杠末端安裝交換齒輪 a與分度頭掛架中的交換齒輪b、c、d的配置來實現的。

計算方法

i=acbd﹦40TL

式中i—交換齒輪總傳動比；

a、b、c、d—各交換齒輪的齒數；

T—銑床縱向工作臺絲杠的螺距。

4結語

總之，通過上面的論述，只有熟練地掌握萬能分度頭的內部結構、傳動系統的特點、運行機理及相關數值計算，才能較好地完成的銑削幾種復雜的分度加工。

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