第7章《铣工技术》分度方法

铣工技术第七章分度方法2/4/2023目录7.1分度方法7.2万能分度头的分度方法7.3回转工作台分度法2/4/2023铣工技术教学目的和要求掌握万能分度头的规格、功用、结构和传动系统。了解万能分度头的附件及其功用。应用万能分度头进行简单分度。掌握回转工作台的分度方法。掌握角度分度法。2/4/2023铣工技术万能分度头万能分度头的分度方法

用回转工作台简单分度教学内容摘要2/4/2023铣工技术万能分度头进行简单分度，回转工作台的分度方法，角度分度法。教学重点难点讲授、现场教学、课件教学方法和教具10学时教学时数2/4/2023铣工技术

分度头的用途是将被加工工件分成所需要的若干等份，并能进行直线移距分度，或者根据加工工件的需要，将主轴扳成与基面在一定范围内成某一角度。通过配换齿轮，可使分度头主轴随纵向工作台的进给运动做连续旋转，用以铣削螺纹线和等速凸轮的轮缘表面。当加工齿轮、离合器、凸轮、花键轴、四角形和六角形等机器零件以及丝锥、铣刀、铰刀、麻花钻等刀具时，都要使用分度头。分度头的类型很多，其中应用最广泛的是万能分度头。2/4/2023铣工技术7.1.1万能分度头概述

作为铣床上的重要附件和夹具，分度头在铣削加工中得到了广泛的应用。铣床中分度头的种类较多，有直接分度头、简单分度头和万能分度头等。按是否具有差动挂轮装置，分度头可分为万能型（FW型）和半万能型（FB型）两种，其中，万能分度头使用最为广泛，本章重点介绍万能分度头。7.1万能分度头

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1.万能分度头的作用万能分度头一般安装在铣床的工作台上，被加工工件支承在分度头主轴顶尖与尾座之间或夹持在卡盘上。万能分度头可以完成下列工作：（1）使工件周期地绕自身轴线回转一定角度，完成等分或不等分的圆周分度工作，如加工方头、六角头、齿轮、花键以及刀具的等分或不等分刀齿等。（2）通过配换齿轮，由分度头使工件连续转动，并与工作台的纵向进给运动相配合，用来完成螺旋齿轮、螺旋槽和阿基米德螺旋线凸轮的加工。（3）用分度头上的卡盘夹持工件，使工件轴线相对于铣床工作台倾斜一定角度，以加工与工件轴线相交成一定角度的平面、沟槽等。因此，分度头在单件小批生产中得到普遍应用。2/4/2023铣工技术2.万能分度头的型号铣床上使用的主要是万能型分度头。万能分度头的型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。常用的有FW63、FW80、FW100、FW125、FW200和FW250等，FW250型分度头是铣床上最常用的一种。代号中F代表分度头，W代表万能型，250代表分度头夹持工件的最大直径，单位为mm。

2/4/2023铣工技术7.1.2万能分度头的结构1.万能分度头的外形结构FW250型分度头的外形结构如图7-1所示。1）底座底座是分度头的本体，大部分零件都装在底座上。底座下面凹槽内装有定位键，用于安装时保证与铣床工作台的定位精度。2）主轴分度头主轴可绕轴线旋转，它是一根空心轴，前后两端均有莫氏4号的锥孔。前锥孔用来安装顶尖，其外部有一段定位锥体，用来安装三爪自定心卡盘的连接盘；后锥孔用来安装挂轮轴，以便用来安装交换齿轮。2/4/2023铣工技术3）分度盘分度盘是主要分度部件，安装在分度手柄的轴上。其上均匀分布有数个同心圆，各个同心圆上分布着不同数目的小孔，作为各种分度计算和实施分度的依据。由于型号不同，分度头配备的分度盘数量也不等。4）插销插销在分度手柄的长槽中沿分度盘半径方向调整位置，以便插入不同孔数的分度盘内，与分度叉配合准确分度。5）分度盘固定销当需要分度盘转动或固定时，可以松开或插上分度盘固定销来实现。6）转动体转动体安放在底座中，它可以绕主轴轴线回转，以实现其在水平线6º以下和95º以上的范围内调整角度的目的。7）刹紧主轴手柄刹紧主轴手柄的作用是分度后固定主轴位置，减少蜗杆和蜗轮承受的切削力，减小振动，以保证分度头的分度精度。8）蜗杆脱落手柄蜗杆脱落手柄用来控制蜗杆和蜗轮间的啮合和脱开。2/4/2023铣工技术2/4/2023铣工技术9）蜗轮副间隙调整螺母蜗轮副间隙调整螺母的作用是调整蜗杆、蜗轮副的轴向间隙，以保证分度的准确性。10）分度叉分度叉的作用是方便分度和防止分度出错。它由两个叉脚构成，根据分度手柄所转过的孔距数来调整开合角度的大小，并加以固定。11）刻度盘直接分度时，刻度盘用来确定主轴转过的角度。其安装在主轴前端，与主轴一同转动，圆周上有0º～360º的等分刻度线。12）游标游标所指示的是分度头上的卡盘轴线与铣床工作台的夹角。13）分度手柄分度用，摇动手柄，根据分度头传动系统的传比，手柄转一整圈，主轴转过相应的圈数。2/4/2023铣工技术

2.万能分度头的传动系统万能分度头虽有多种型号，但结构大体一样，其传动也基本相同。万能分度头的传动系统如图7-2所示。图7-2万能分度头传动系统2/4/2023铣工技术7.1.3万能分度头的附件1.FW250型万能分度头的附件及功用FW250型万能分度头的附件及功用见书中表7-2。7.1.4万能分度头的正确使用和维护万能分度头是铣床上较精密的附件，在使用中必须注意维护。使用时应注意以下几个方面：(1)经常擦洗干净，按照要求，定期加油润滑。(2)万能分度头内的蜗轮和蜗杆间应该有一定的间隙，这个间隙保持在0.02～0.04mm范围内。(3)在万能分度头装夹工件时，要先锁紧分度头主轴，但在分度前，要把刹紧主轴手柄松开。2/4/2023铣工技术

(4)调整分度头主轴的角度时，应先检查基座上部靠近主轴前端的两个内六角螺钉是否坚固，不然会使主轴的“零位”位置变动。(5)分度时，摇柄上的插销应对正孔眼，慢慢地插入孔中，不能让插销自动弹入孔中，否则，久而久之，孔眼周围会产生磨损，而加大分度中的误差。(6)分度中，当摇柄转过预定孔的位置时，必须把摇柄向回多摇些，消除蜗轮和蜗杆间的配合间隙后，再使插销准确地落入预定孔中。(7)分度头的转动体需要扳转角度时，要松开紧固螺钉，严禁任何情况下的敲击。2/4/2023铣工技术万能分度头的分度方法是转动分度手柄，驱动圆柱齿轮副和蜗轮副转动来实现主轴的转动分度动作。具体方法有直接分度法、简单分度法和差动分度法三种。7.2.1直接分度法分度时，先将蜗杆脱开蜗轮，用手直接转动分度头主轴进行分度。分度头主轴的转角由装在分度头主轴上的刻度盘和固定在壳体上的游标读出。分度完毕后，应用锁紧装置将分度主轴紧固，以免加工时转动。该方法往往适用于分度精度要求不高、分度数目较少（如等分数为2、3、4、6）的场合。7.2万能分度头的分度方法2/4/2023铣工技术7.2.2简单分度法

1.分度原理在万能分度头内部，蜗杆是单线，蜗轮为40齿。分度中，当摇柄转动，蜗杆和蜗轮就旋转。当摇柄（蜗杆）转40周，蜗轮（工件）转一周，即传动比为40︰1，“40”称为分度头的定数。各种常用的分度头都采用这个定数，则摇柄转数与工件等分数的关系式为

（7-1）

式中，n为分度摇柄转数（r）；40为分度头的定数；z为工件等分数（齿数或边数）。2/4/2023铣工技术由于工件有各种不同的等分数，因此，分度中摇柄转过的周数不一定都是整周数。所以在分度中，要按照计算出的周数，先使摇柄转过整周数，再在孔圈上转过一定的孔数（可以根据分度盘上的孔圈数，把分子、分母同时扩大或缩小）。例7-1在FW250型万能分度头上铣削多齿槽，工件齿的等分数z=23，求每铣一齿分度中摇柄相应转过的圈数。解利用式（7-1）按分数法计算，把z=23代入，得

但分度盘上并没有一周为23的孔（见表7-1），这时，需将分子、分母同时扩大相同倍数，即

所以，每铣一齿，分度摇柄在46孔圈的分度盘上转过一整周后再转过34个孔。2/4/2023铣工技术例7-2在FW250型万能分度头上铣削等分数=70齿工件，求每铣一齿分度中摇柄相应转过的转数。解第一种方法：利用式（7-1）按分数法计算，得

但分度盘上并没有一周为70的孔，这时，需将分子、分母同时化解，然后同时扩大相同倍数，即

或或2/4/2023铣工技术每铣一齿分度时，摇柄可以在分度盘49孔圈上转过28个孔，或在28孔圈上转过16个孔，或在21孔圈上转过12个孔，或在42孔圈上转过24个孔。（表7-1和表7-3中只列出部分可查数据，详细数据可查附录。）第二种方法：利用式（7-1）按小数法计算，得

从附录中查得

两种方法计算结果相同。现将简单等分数分度时的摇柄转数列于表7-3中，可以直接查找。2.分度时的操作分度前，应先将分度盘用锁紧螺钉固定，通过分度手柄的转动，使蜗杆带动蜗轮旋转，从而带动主轴和工件转过一定的度（转）数。分度时一定要调整好插销所对应的分度盘圈孔。2/4/2023铣工技术分度叉两叉脚间的夹角可调，调整方法是使两个叉脚间的孔数比需摇的孔距多一个。如图7-3所示，两叉脚间有七个孔，但只包含六个孔距。在例7-1中，如选择孔数为46的孔圈，分度叉两叉脚间应有35个分度孔。分度时，先拔出插销，转动分度手柄，经传动系统的一定传动比，可使主轴回转到所需位置，然后再把插销插入所对应的孔盘上孔圈中。分度手柄转动的转数，由插销所对应的孔圈的孔数来计算得到，插销可在分度手柄的长槽中沿分度盘径向调整位置，以使得插销能插入不同孔数的孔圈中。图7-3简单分度2/4/2023铣工技术7.2.3差动分度法当工件的等分数z和40不能相约或工件的等分数和40相约后，分度盘上没有所需的孔圈数时，可采用差动分度法。差动分度法就是在分度中，分度手柄和分度盘同时顺时针或逆时针转动，通过它们之间的转数差来实现分度。为了使分度手柄和分度盘同时转动，需要在分度头主轴后锥孔处和侧轴上都安装交换齿轮z1、z2、z3、z4，如图7-4所示。差动分度传动系统如图7-5所示。图7-4差动分度交换齿轮图7-5差动分度传动系统2/4/2023铣工技术例7-3在FW250型万能分度头上分度，加工齿轮z=67的链轮，试进行调整计算。解:因z=67不能与40化简，且选不到孔圈数，故确定用差动分度法进行分度。（1）选取z0=70（z0>z）。①计算分度盘孔圈数及插销应转过的孔数。即选用第一块分度盘的28孔孔圈为依据进行分度，每次分度分度手柄应转过16个孔距。②计算交换齿轮数。

2/4/2023铣工技术即z1=80、z2=40、z3=48、z4=56。因z0>z，所以交换齿轮应加一个中间轮。（2）选取z0=60（z0<z）。①计算分度盘孔圈数及插销应转过的孔数。即选用第一块分度盘的24孔孔圈为依据进行分度，每次分度手柄应转过16个孔距②计算交换齿轮数。即z1=56、z2=24、z3=80、z4=40。因z0<z，所以交换齿轮不加中间轮。2/4/2023铣工技术为了扩大工艺范围，提高生产率，铣床除了有X、Y、Z这三个坐标轴的直线进给运动外，往往还带有绕X、Y、Z这三个坐标轴的圆周进给运动。例如，铣床上的回转工作台除了用来进行各种圆弧加工或与直线进给联动进行曲面加工外，还可以实现精确的自动分度，即当工件的一个平面上各工序都加工完后，工件就回转一定角度，再进行另一个平面上各工序的加工。这种使工作台回转一定角度的运动称为分度运动，它是一种不进行切削的辅助运动，这种运动给箱体类零件的加工带来很大的方便。对于自动换刀的多工序数控机床，回转工作台已成为一个不可缺少的部件。7.3回转工作台分度法2/4/2023铣工技术7.3.1回转工作台的结构

回转工作台又称为转台，它的主要功用是在转台台面上装夹工件、进行圆周分度和作圆周进给铣削曲线外形轮廓。回转工作台的规格以转台的外径表示，有160mm、200