Мета роботи. Вивчення будови, кінематичної схеми та робіт, виконуваних за допомогою універсальної ділильної головки

Лабораторна робота №7

Вивчення будови, кінематичної схеми та робіт, виконуваних за допомогою універсальної ділильної головки

Вивчити призначення ділильної головки, її будову, принцип дії та кінематичну схему; освоїти і виконати кінематичні розрахунки, пов'язані з поділом заготовки на задану кількість рівних частин.

7.2 Тривалість і місце проведення роботи

Робота проводиться в лабораторіях кафедри зносостійкості та відновлення деталей і механічній дільниці ННВЦ. Тривалість роботи-2 години.

7.3 Теоретичні відомості

7.3.1 Призначення ділильної головки

Універсальна ділильна головка служить для закріплювання і періо­дичного повертання оброблюваної заготовки на потрібний кут, а в окремих випадках - для надання заготовці обертального безперервного руху, узгод­женого з поздовжньою подачею стола фрезерного верстата.

Ділильну головку використовують як універсальний пристрій на фре­зерних, свердлильних, розточувальних, стругальних і шліфувальних вер­статах під час обробки зубів зубчастих коліс, кулачків, шлиців, площин ба­гатогранників, рівчаків на свердлах, зенкерах, розвертках, мітчиках тощо.

7.3.2 Будова ділильної головки

Універсальна ділильна головка складається із чавунного корпуса 5 (рисунок 7.1), шпинделя 3, лобового диска 4, ділильного диска 6, розсувних лінійок 10, ручки 8, фіксатора ручки 9 і фіксатора ділильного диска 7. Для підтримування лівого кінця довгої заготовки або лівого кінця оправки із за­готовкою використовують задню бабку. Піноль 2 задньої бабки разом з цен­тром можна переміщати в горизонтальному напрямку за допомогою махо­вичка 1.

У корпусі змонтовані основні деталі ділильної головки.

Шпиндель виготовлений у вигляді порожнистого вала, обидва краї якого закінчуються конусами Морзе. В передній конус встановлюють центр, а в задній - оправку для одної з шестерень гітари. Трикулачковий само-центрівний патрон закручують на зовнішню різь шпинделя.

Лобовий диск, що має шкалу з 360 поділками, обертається разом зі шпинделем і служить для відліку кута повороту шпинделя.

З обох боків ділильного диска є по одинадцять концентричних кіл з рівномірно розташованими на них ненаскрізними отворами. Кількість от­ворів (кроків) на концентричних колах з одного боку диска - 24; 25; 28; 30; 34; 37; 38; 39; 41; 42; 43 і з протилежного боку - 46; 47; 49; 51; 53; 54; 57; 58; 59; 62; 66 штук.

Розсувні лінійки поворотного сектора використовують з метою швидкого відліку на диску необхідного числа кроків у процесі ділення. Лінійки сектора можна переміщати відносно отворів ділильного диска. Виб­ране положення лінійок фіксує притискна пружина сектора.

Фіксатор ручки в разі потреби пересувають вздовж паза і закріплю­ють гайкою на колі з вибраним числом отворів.

Фіксатор диска застопорює диск на кор­пусі ділильної головки.

На опорних пло­щинах корпусів ділиль­ної головки та задньої бабки є по два напрям­них сухарі, які входять у паз стола фрезерного верстата і забезпечують співпадання осей центра ділильної головки та центра задньої бабки.

1 - маховичок; 2 - піноль; 3 - шпиндель; 4 - диск лобовий; 5 - корпус; в - диск ділильний; 7 - фіксатор ділильного диска; 8 - ручка; 9 - фіксатор ручки; 10 лінійка розсувна

Рисунок7.1 - Схема будови універсальної ділильної головки

Ручкою 12 пере­дають обертання на шпи­ндель 1 через циліндричні зубчасті колеса 15 і 7, черв'як 16 і черв'ячне колесо 2.(рисунок 7.2)

У випадку диференціального ділення (дивися нижче п. 7.3.4) фіксатор 10 відводять вправо (як на рисунку) і на ділильний диск 13 пере­дають додатковий рух від шпинделя через змінні циліндричні зубчасті коле­са 3, 6, 4 і 5 гітари та конічні зубчасті колеса 8 і 14. Колесо 14, вільно по­саджене на валі, нерухомо з'єднане з ділильним диском.

За допомогою універсальної головки можна виконувати три способи поділу: безпосередній, простий, диференціальний.

7.3.3. Спосіб безпосереднього поділу

Безпосередній поділ відбувається з використанням лобового диска, що закріплений на шпинделі ділильної головки. Кут повертання шпинделя а визначають за формулою

(7.1)

де z - задана для заготовки кількість ділень.

Під час кожного наступного повертання шпинделя до відліку на шкалі лобового диска додають числове значення кута a

1 - шпиндель; 2 - колесо черв'ячне; 3, 4, 5, 6, 7, 15 колесо зубчасте циліндричне; 8, 14 - колесо зубчасте конічне; 9 - лінійка розсувна; 10 - фіксатор ділильного диска; 11 - фіксатор ручки; 12 - ручка; 13 - диск ділильний; 16 - черв'як; 17 - диск лобовий Рисунок 7.2 - Деталі механізмів універсальної ділильної головки

7.3.4 Спосіб простого поділу

Простий поділ виконується з використанням ділильного диска у ви­падку, коли відповідні розрахунки можна звести до кількості отворів, які є на одному з кіл цього диска. Попередньо диск 9 (рисунок 7.3) закріпляють фі­ксатором 6 на корпусі ділильної головки. Шпиндель 1 отримує обертання від ручки 8 за допомогою зубчастої передачі з циліндричними колесами 11, 4 та черв'ячної передачі 2, 3. Відлік числа обертів ручки роблять, користую­чись отворами ділильного диска та роз­сувними лінійками поворотного сектора.

Якщо відома кількість частин z, на яку потрібно поділити заготовку, то вели­чина періодичного повертання шпинделя n_ш буде дорівнювати

(7.2)

Щоб знайти число обертів ручки n_p відносно нерухомого ділильного диска, необхідно скласти рівняння кінематичного балансу:

(7.3)

де і передавальне відношення механізмів, які забезпечують рух від ручки до шпинделя

(7.4)

У формулі (7.4) N - характеристика ділильної головки, яка дорів­нює числу обертів ручки, необхідного для одного повного оберту шпинделя. Найчастіше числове значення N=40.

Підставляючи величини nш та і в формулу (7.3), отримаємо

(7.5)

1 - шпиндель; 2 -черв’ячне колесо; 3 -черв’як; 4,10 - колесо зубчате циліндричне; 5,10 - колесо зубчасте конічне; 6 - фіксатор ділильного диска; 7 -фіксатор ручки; 8 -ручка; 9 - диск ділильний Рисунок 7.3 - Кінематична схема універсальної ділильної головки(спосіб простого ділення )  

Формулу (7.5) можна подати у вигляді

(7.6)

де А - ціле число обертів ручки;

- правильний простий нескоротний дріб;

m - спільний для b і с множник, підібраний так, щоб добуток сm - до­рівнював числу отворів на одному з кіл ділильного диска, а добуток bm до­рівнював числу отворів, на яке потрібно повернути ручку з фіксатором по колу, що має cm отворів.

Отже, простий поділ застосовують тоді, коли за формулою (17.6) ви­ходить ціле число або дріб, знаменником якого є величина, що дорівнює кількості отворів на одному з кіл ділильного диска.

Після зроблених обчислень фіксатор ручки вставляють в будь-який отвір кола з кількістю кроків сm, а розсувні лінійки виставляють так, щоб одна з них впиралась у фіксатор, а положення іншої відповідало секторові дуги з кількістю кроків bm на вибраному колі. Після виконання ручкою А, цілих обертів bm/cm частини оберта сектор з виставленими лінійками повертають так, щоб одна з них знову вперлась у фіксатор. Далі здійснюють об­робку заготовки, а потім черговий раз виконують ділення.

7.3.5 Спосіб диференціального поділу

Диференціальним поділом користуються у випадку, якщо не вда­ється знайти на диску необхідну кількість отворів і реалізувати простий поділ. Під час диференціального поділу розфіксовують ділильний диск 9 (рисунок 7.4) і передають йому додатковий обертальний рух від шпинделя 1 за допомогою змінних зубчастих коліс z₁, z₂, z₃, z₄ гітари та зубчастої передачі конічними колесами 5 і 10. Отже, необхідний поворот шпинделя відбу­вається в процесі додавання двох рухів:

- обертання ручки відносно ділильного диска;

- обертання самого ділильного диска.

Для визначення числа обертів ручки 8 під час диференціального поділу використовують формулу (7.5), в яку замість заданого z підстав­ляють близьке до z умовне число ділень z _y, що забезпечує простий поділ:

(7.7)

1 - шпиндель; 2 - черв’як; 3 - черв’ячне колесо; 4, 11 - колеса зубчасті циліндричні; 5, 10 - колеса зубчасті конічні; 6 - фіксатор ділильного диска; 7 -фіксатор ручки; 8 -ручка; 9 - диск ділильний; Z₁, Z₂,Z₃,Z₄ - числа зубів змінних коліс гітари Рисунок 7.3 - Кінематична схема універсальної ділильної головки(спосіб диференціального ділення )  

В цьому випадку шпиндель повернеться на 1/z_y оберта замість 1/z. Похибку в повороті шпинделя 1/z-1/z_y компенсують за рахунок обертання ділильного диска. Рівняння, що визначає величину додаткового повороту ручки, рівної величини повороту ділильного диска, можна записати як

(7.8)

Звідси загальне передавальне відношення зубчастих коліс від шпинделя до ділильного диска

(7.9)

Величина і₁ дорівнює передавальному відношенню змінних зубчастих коліс гітари і_гіт,оскільки передавальне відношення зубчастої передачі конічними колесами 5 і 10 дорівнює одиниці. Отже

(7.10)

Якщо z_y< z то і_гіт отримує від’ємне значення і в цьому випадку ділильний диск повинен обертатись в протилежному напрямку до напрямку обертання ручки, що забезпечується додатково встановленим у гітарі зубчастим колесом.

Для налаштування ділильної головки на диференціальне ділення до неї додають комплект змінних зубчастих коліс (дивися таблицю 7.1)

Таблиця 7.1- Числа зубів змінних зубчастих коліс

гітари

Набір зубчастих коліс	Кількість коліс	Число зубів змінних коліс
Парний	13	24;24;28;32;;40;44;48;56;64;72;86;96;100;
З числом зубів, кратним 5	13	25;25;30;35;40;50;55;60;70;80;90;100;1254

7.4 Обладнання, матеріали та інструменти

7.4.1 Горизонтально-фрезерний верстат моделі 6П80Г.

7.4.2 Універсальна ділильна головка.

7.4.3 Дискова модульна фреза.

7.4.4 Стальна заготовка.

7.4.5 Штангенциркуль.

Дата добавления: 2014-10-23