一种快速分度定位锁紧分度头
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工具技术
一种快速分度定位锁紧分度头
石建玲
高雪强
河北科技大学
摘要：阐述了一种适用于圆盘形具有少数等分孔、槽及多棱边零件分度及常见特殊角度分度所用的分度头，具有快速分度定位锁紧功能，操作方法简单、效率高、误操作率低。
关键词：快速分度，分度头，棘轮机构
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引言
摇动手柄ｌＯ圈，加工完一个工件共需摇动手柄４０圈。这样频繁的摇动手柄，不但费时费力，而且容易出错。分度时由于运动中的蜗轮与蜗杆之间存在间隙，使定位不准确。对于批量加工产品，使用万能分度头辅助时间长，工人劳动强度大，且常常出错，严重影响了产品的生产率和产品质量。对圆盘形具有等分孔、槽及多棱边等零件的特殊角度少等分分度利用万能分度头尤为繁琐。
在企业的机械加工中，常见到很多回转类零件，如盘类、轴类零件具有等分孔、槽及多棱边等结构。零件常需要少等分或特殊角度的等分加工。常规使用的万能分度头分度比较麻烦且零件加工辅助时间长，工人劳动强度大。还会因为频繁摇动手柄，从而提高分度误差率高，严重影响产品加工生产率及产品质量。
机械加工行业最常见的分度装置是Ｆｗ２５０型万能分度头。Ｆｗ２５０型万能分度头是铣床上的附件，分度机构由蜗轮、蜗杆组成。利用分度刻度环、游标、定位销和分度盘以及交换齿轮等，将装卡在顶尖间或卡盘上的工件进行任意角度的等分或不等分分度，辅助机床再利用各种不同形状的刀具对工件进行各种沟槽、轮齿等的加工。对工件可实现任意角度分度，又可以和铣床纵向丝杠连接进行各种螺旋槽加工。万能分度头常用直接分度法、简单分度法、差动分度法和直线移距分度等分度方法。
对于轮盘类、花键、离合器等圆盘形工件上少数等分孔、槽、轮齿进行加工，分度精度的高低直接影响产品的质量。对于分度次数较少的工件，使用万能分度头常采用直接分度法，使用时将蜗杆和蜗轮要脱离啮合，直接转动主轴，由刻度盘直接控制主轴的转角，此方法分度精度不高。简单分度法是由分度盘上的分度孔来定位分度。但对于少等分数的工件加工，简单分度法反而比较麻烦。例如蜗杆蜗轮的传动比为ｌ：４０，要使主轴旋转一圈，需摇动手柄４０转，比如轴类零件端部要加工四方，每铣一面需
收稿日期：２００８年８月
２快速分度锁紧分度头
（１）适用范围及特点
目前在机械行业还没见到比较精密、快速、便捷的能进行少等分的快速分度装置。基于以上情况，设计的一种快速分度锁紧分度头，可按用户使用要求设计分度孔盘，能将圆周进行４、６、１２、２４、３６等分数种常见等分分度或特殊角度的分度（如１５。、３００、４５０、６０。等），在花键轴、离合器、刀具开齿、多棱边零件等分度加工行业中广泛应用。该分度头，克服现有技术的不足，提供一种适用于圆盘型具有等分分度要求的零件加工，对于具有等分孔、槽、多棱边类零件的分度，无需频繁摇动手柄，可方便实现精确分度。分度快捷，操作方便，分度、定位准确可靠，锁紧安全，分度不易出错。顶尖或卡盘均可安装，分度角度的最小单位可按照用户的使用要求设计分度盘，而且可以在水平、垂直方向使用，大大提高生产率和产品质量。
（２）构成与原理
快速分度快速定位和缩紧的分度头，由棘轮、顶爪、主轴、弹性定位销、楔形板、摇把、挡销、分度盘、锁紧手柄等组成（见图１）。通过在分度头上安装摆
万方数据
２∞９年第４３卷№３动板、棘轮机构等机构，实现快速、方便地准确分度定位。分度时，直接扳动摇把到指定挡销位置，弹性定位销被楔形板抬起，通过棘轮棘爪结构，在摇把退回原位后，楔形板退回，弹性定位销准确定位，此时可直接扳动锁紧手柄锁紧分度头。
图１
（３）操作步骤
为充分利用分度头的回转性能，提高工作效率，设计分度头可安装卡盘也可安装顶尖来夹持工件，通过装夹一次即可加工出图２所示Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ四个工作面。加工时利用分度头的回转性能，每次旋转９００，依次旋转４次，即可完成图２所示Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ四个工作面的加工并将铣工工装恢复到初始位置。统一定位基准，毹决回转类零件加工时结构的对称度和同轴度问题。
图２
对核心部分（即分度头分度系统）进行改造设计过程中，要力求结构的简化，要提高分度精度和生产效率。该分度头借用棘轮棘爪的机构形式代替传统的蜗轮蜗杆结构，保证加工制造精度，使用时分度方便快捷，无需进行过多培训即可使用。
如图１所示，基体（１）是主要的支撑结构，内部装有可实现旋转的主轴（７），主轴上装有棘轮（３）、分度盘（２）等。圆盘与主轴固定用于安装工件或卡盘定位盘以带动主轴转动。分度盘与棘轮固定连接，弹簧顶销（１０）始终顶住棘爪（８）使其紧靠棘轮实现单向转动，且只有在摇把（９）的作用下才能进行分度，否则处于间歇状态。摇把与摆动板（６）固定在一起，棘爪和楔形板（５）安装在摆动板上，摆动板通过定位套空套在主轴上，可以绕主轴往复摆动。棘轮
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棘爪结构限制主轴只能带动圆盘做单向旋转。为方便快速定位在基体上方适用于不同角度分度的位置设计可以安装挡销的多个挡销孑Ｌ（图中未标明），可根据具体需要在基体上安装等分要求角度的挡销。分度时直接逆时针方向（图ｌ中Ａ向）扳动摇把，此时安装在基体上同时在弹簧的作用下嵌人到分度盘中的弹性定位销（４）克服弹簧的阻力被楔形板抬起准备分度，而此时的棘轮在连同主轴等结构并没有转动，只是铰链连接在摆动板上的棘爪从轮背上滑过到设定角度。在摇把退回原位时，棘爪推动棘轮按顺时针（图１中Ｂ向）转动，楔形板随摆动板退回，弹性定位销在弹簧的作用下插入分度盘的分度槽中准确定位，实现分度，然后直接扳动锁紧手柄（１１）锁紧分度头，实现快速分度准确定位安全锁紧工作。
圆盘、主轴、分度盘、棘轮通过螺钉和定位销固定在一起。在分度盘上开有分度槽，分度槽的个数由最小分度单位确定；棘轮的外周设置有棘齿，棘齿的个数与分度盘分度槽的个数一致；摆动板空套在主轴上，摆动板上固定有摇把和弹性顶销；棘爪铰接在摆动板上，另一端被弹性顶销抵推，常态时抵推棘爪与棘齿啮合；摆动板上固定有楔形板，基体上设置有挡销和弹性定位销，弹性定位销的另一端在常态时与分度槽啮合。例如本分度头以１５０为最小分度单位的基本角度，可以在基体上安装出能等分２４、１２、６、４等份，也可以进行１５０、３００、４５０、６０。等角度的等分或不等分分度。如将分度挡销设定在等分３００的位置，则扳动摇把手柄到挡销位置再退回原位就实现了对工件准确的分度。继而若需要进行６００分度，只需扳动到挡销位置再退回原位的操作过程进行两次即可，操作方便，定位安全可靠。
３
结语
提供一种适用于圆盘型具有等分分度和常见特殊角度要求分度的一般零件加工的分度，可以达到分度快捷，操作方便，分度定位准确可靠的使用性能。使用中误差率和零件加工辅助时间大大降低，提高了生产率和产品质量。本品还可以在水平、垂直方向使用，使用范围广泛。
参考文献
ｌ杜铭．分度头少等分快速分度法．机械工艺师，１９９７（７）２陈宏钧．分度头及分度方法．机械工人（冷加工），２００ｌ（３）
第一作者：石建玲，河北科技大学。０５００８ｌ石家庄市
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