第7章《铣工技术》分度方法

1、2022-3-5铣工技术2022-3-5铣工技术目目 录录7.1 分度方法分度方法7.2 万能分度头的分度方法万能分度头的分度方法 7.3 回转工作台分度法回转工作台分度法2022-3-5铣工技术掌握万能分度头的规格、掌握万能分度头的规格、功用、结构和传动系统。功用、结构和传动系统。了解万能分度头的附了解万能分度头的附件及其功用。件及其功用。应用万能分度应用万能分度头进行简单分头进行简单分度。度。掌握回转工作掌握回转工作台的分度方法。台的分度方法。掌握角度分度掌握角度分度法。法。2022-3-5铣工技术万能分度头万能分度头万能分度头的分度方法万能分度头的分度方法 用回转工作台简单分度用回转工作

2、台简单分度2022-3-5铣工技术万能分度头进行万能分度头进行简单分度，回转简单分度，回转工作台的分度方工作台的分度方法，角度分度法法，角度分度法。讲授、现场教讲授、现场教学、课件学、课件10学时学时2022-3-5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

3、转，用以铣削螺纹线和等速凸轮的轮缘表面。当加工齿轮、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、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。用最广泛的是万能分度头。 2022-3-5铣工技术 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、简单分广

4、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（万能型（FWFW型）和半万能型（型）和半万能型（FBFB型）两种，其中，万能分度头使型）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。用最为广泛，本章重点介绍万能分度头。 2022-3-5铣工技术 1.1.万能分度头的作用万能分度头的作用 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。万能分度头可以完分度头主轴顶

5、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：成下列工作： （1 1）使工件周期地绕自身轴线回转一定角度，完成等分或不）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。具的等分或不等分刀齿等。 （2 2）通过配换齿轮，由分度头使工件连续转动，并与工作台）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。螺旋线凸轮的加工。 （

6、3 3）用分度头上的卡盘夹持工件，使工件轴线相对于铣床工）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、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。沟槽等。 因此，分度头在单件小批生产中得到普遍应用。因此，分度头在单件小批生产中得到普遍应用。 2022-3-5铣工技术 2. 2.万能分度头的型号万能分度头的型号 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。常用的有汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。常用的有FW63FW63、FW8

7、0FW80、FW100FW100、FW125FW125、FW200FW200和和FW250FW250等，等，FW250FW250型分度头是铣床上最常用的一种。型分度头是铣床上最常用的一种。代号中代号中F F代表分度头，代表分度头，W W代表万能型，代表万能型，250250代表分度头夹持工件的最大代表分度头夹持工件的最大直径，单位为直径，单位为mmmm。 2022-3-5铣工技术7.1.2 7.1.2 万能分度头的结构万能分度头的结构1.1.万能分度头的外形结构万能分度头的外形结构FW250FW250型分度头的外形结构如图型分度头的外形结构如图7-17-1所示。所示。1 1）底座）底座 底座是分

8、度头的本体，大部分零件都装在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。于安装时保证与铣床工作台的定位精度。2 2）主轴）主轴 分度头主轴可绕轴线旋转，它是一根空心分度头主轴可绕轴线旋转，它是一根空心轴，前后两端均有莫氏轴，前后两端均有莫氏4 4号的锥孔。前锥孔号的锥孔。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孔用来安装挂轮轴，以便用来安装交换齿轮。轮

9、。2022-3-5铣工技术3 3）分度盘）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。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 4）插销）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。的分

10、度盘内，与分度叉配合准确分度。5 5）分度盘固定销）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。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 6）转动体）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66以下以下和和9595以上的范围内调整角度的目的。以上的范围内调整角度的目的。7 7）刹紧主轴手柄）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

11、度精度。力，减小振动，以保证分度头的分度精度。8 8）蜗杆脱落手柄）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。蜗杆脱落手柄用来控制蜗杆和蜗轮间的啮合和脱开。2022-3-5铣工技术2022-3-5铣工技术9 9）蜗轮副间隙调整螺母）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。分度的准确性。1010）分度叉）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

12、的大小，并加以固定。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。1111）刻度盘）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，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，圆周上有与主轴一同转动，圆周上有00360360的等分刻度线。的等分刻度线。1212）游标）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。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。1313）分度手柄）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

13、的圈数。轴转过相应的圈数。2022-3-5铣工技术 2.2.万能分度头的传动系统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同。万能分度头的传动系统如图7-2所示。所示。图图7-2 万能分度头传动系统万能分度头传动系统2022-3-5铣工技术1.FW2501.FW250型万能分度头的附件及功用型万能分度头的附件及功用FW250FW250型万能分度头的附件及功用见书中表型万能分度头的附件及功用见书中表7-27-2。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。使用时万能分度头

14、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：应注意以下几个方面：(1)(1)经常擦洗干净，按照要求，定期加油润滑。经常擦洗干净，按照要求，定期加油润滑。(2)(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0.020.020.04 mm0.04 mm范围内。范围内。(3)(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。把刹紧主轴手柄松开。2022-3-5铣工技术 (4)(4)调整分度头主轴的角度时，应先

15、检查基座上部靠近主轴前端的两个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，不然会使主轴的内六角螺钉是否坚固，不然会使主轴的“零位零位”位置变动。位置变动。(5)(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。的误差。(6)(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

16、配合间隙后，再使插销准确地落入预定孔中。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)(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。下的敲击。2022-3-5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。度法和差动分度法三种。 分度时，先将蜗杆脱开蜗轮，用手直接转动分度头主轴进行

17、分分度时，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（如等分数为2 2、3 3、4 4、6 6）的场合。）的场合。2022-3-5铣工技术 1.1.分度原理分度原理 在万能分度头内部，蜗杆是单线，蜗轮为在万能分度头内部，蜗杆是单线，蜗轮

18、为4040齿。分度中，当摇柄齿。分度中，当摇柄转动，蜗杆和蜗轮就旋转。当摇柄（蜗杆）转转动，蜗杆和蜗轮就旋转。当摇柄（蜗杆）转4040周，蜗轮（工件）转周，蜗轮（工件）转一周，即传动比为一周，即传动比为40401 1，“40”40”称为分度头的定数。各种常用的分称为分度头的定数。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，式中，n n为分度摇柄转数（为分度摇柄转数（r r）；）；4040为分度头的定数；为分度头的定数；z z为工件等分数为工件等分数（齿数或边数）。（齿数或边数）。zn402022-3-5

19、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）。缩小）。 例例7-1 7-1 在在FW250FW250型万能分度头上铣削多齿槽，工件齿的等分数型万能分度头上铣削多齿槽，工件齿的等分数z=23z=23，求每，求每铣一齿分度中摇柄相应

20、转过的圈数。铣一齿分度中摇柄相应转过的圈数。 解解 利用式（利用式（7-17-1）按分数法计算，把）按分数法计算，把z= 23z= 23代入，得代入，得 但分度盘上并没有一周为但分度盘上并没有一周为2323的孔（见表的孔（见表7-17-1），这时，需将分子、分母同时），这时，需将分子、分母同时扩大相同倍数，即扩大相同倍数，即 所以，每铣一齿，分度摇柄在所以，每铣一齿，分度摇柄在4646孔圈的分度盘上转过一整周后再转过孔圈的分度盘上转过一整周后再转过3434个个孔孔 。rzn234040rn46341r23171r23402022-3-5铣工技术例例7-2 7-2 在在FW250FW250型万能

21、分度头上铣削等分数型万能分度头上铣削等分数=70=70齿工件，求每铣一齿分齿工件，求每铣一齿分度中摇柄相应转过的转数。度中摇柄相应转过的转数。解解 第一种方法：利用式（第一种方法：利用式（7-17-1）按分数法计算，得）按分数法计算，得 但分度盘上并没有一周为但分度盘上并没有一周为7070的孔，这时，需将分子、分母同时化解，的孔，这时，需将分子、分母同时化解，然后同时扩大相同倍数，即然后同时扩大相同倍数，即 rzn7040404928r 7774r 74r 7040n2816r 4744r 74r 7040n4224r 6764r 74r 7040n或或或或2022-3-5铣工技术 每铣一齿分

22、度时，摇柄可以在分度盘每铣一齿分度时，摇柄可以在分度盘4949孔圈上转过孔圈上转过2828个孔，或在个孔，或在2828孔圈孔圈上转过上转过1616个孔，或在个孔，或在2121孔圈上转过孔圈上转过1212个孔，或在个孔，或在4242孔圈上转过孔圈上转过2424个孔。（表个孔。（表7-17-1和表和表7-37-3中只列出部分可查数据，详细数据可查附录。）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（第二种方法：利用式（7-17-1）按小数法计算，得）按小数法计算，得 从附录中查得从附录中查得 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两种方法计算结果相同。现将简单等

23、分数分度时的摇柄转数列于表7-37-3中，可以直接查找。中，可以直接查找。 2.2.分度时的操作分度时的操作 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。调整好插销所对应的分度盘圈孔。571.0r 704040znr4224r2112r2816r4928571.02022-3-5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分

24、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。如图一个。如图7-37-3所示，两叉脚间有七个孔，但只包含六个孔距。在例所示，两叉脚间有七个孔，但只包含六个孔距。在例7-17-1中，中， 如选择孔数为如选择孔数为4646的孔圈，分度叉两叉脚间应的孔圈，分度叉两叉脚间应有有3535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

25、孔圈的孔数来计算得到，插销可在分度手度手柄转动的转数，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。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。图图7-3 简单分度简单分度r 46341r 23171r 2340n2022-3-5铣工技术 当工件的等分数当工件的等分数z z和和4040不能相约或工件的等分数和不能相约或工件的等分数和4040相约后，分度盘上没有所相约后，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，分度手柄和分度需的孔圈数时，可采用差动分度法。差动分度法就是在分度

26、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。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安装交换齿轮z z1 1、z z2 2、z z3 3、z z4 4，如图，如图7-47-4所示。差动分度传动系统如图所示。差动分度传动系统如图7-57-5所示。所示。 图图7-4 差动分度交换齿轮差动分度交换齿轮图图7-5 差动分度传动系统差动分度传动系统2022-3-5铣工技术例例7-3 7-3 在在FW250FW2

27、50型万能分度头上分度，加工齿轮型万能分度头上分度，加工齿轮z=67z=67的链轮，试进行调整计算。的链轮，试进行调整计算。解解: : 因因z=67z=67不能与不能与4040化简，且选不到孔圈数，故确定用差动分度法进行分度。化简，且选不到孔圈数，故确定用差动分度法进行分度。（1 1）选取）选取z z0 0=70=70（z z0 0zz）。）。计算分度盘孔圈数及插销应转过的孔数。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即选用第一块分度盘的2828孔孔圈为依据进行分度，每次分度分度手柄应转过孔孔圈为依据进行分度，每次分度分度手柄应转过1616个个孔距。孔距。计算交换齿轮数。计算交

28、换齿轮数。 2816747040400zn004321)(40zzzzzzz56484080716271270)6770(402022-3-5铣工技术即即z z1 1=80=80、z z2 2=40=40、z z3 3=48=48、z z4 4=56=56。因。因z z0 0zz，所以交换齿轮应加一个中间，所以交换齿轮应加一个中间轮。轮。（2 2）选取）选取z z0 0=60=60（z z0 0zz）。）。计算分度盘孔圈数及插销应转过的孔数。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即选用第一块分度盘的2424孔孔圈为依据进行分度，每次分度手柄应转孔孔圈为依据进行分度，每次分度手

29、柄应转过过1616个孔距个孔距计算交换齿轮数。计算交换齿轮数。 即即z z1 1=56=56、z z2 2=24=24、z z3 3=80=80、z z4 4=40=40。因。因z z0 0zz，所以交换齿轮不加，所以交换齿轮不加中间轮。中间轮。2416326040400zn004321)(40zzzzzzz40802456132731460)6760(402022-3-5铣工技术 为了扩大工艺范围，提高生产率，铣床除了有为了扩大工艺范围，提高生产率，铣床除了有X X、Y Y、Z Z这三这三个坐标轴的直线进给运动外，往往还带有绕个坐标轴的直线进给运动外，往往还带有绕X X、Y Y、Z Z这三个

30、坐标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

31、件的加工带来很大的方便。对于自助运动，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。件。2022-3-5铣工技术 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160 mm160 mm、200 mm200 mm、250 mm250 mm、315 mm315 mm、400 mm400 m