Два главных приспособления точной обработки металла — токарный и фрезерный станки — основаны на вращении и преобразовании. Различного рода шестерни, зубчатые рейки, червячные винты, цепляясь друг за друга, увеличивают усилие, меняют направление и скорость перемещения. Для разметки и изготовления всех этих деталей служат фрезерные делительные головки. Нарезкой зубьев их возможности не исчерпываются. Эти агрегаты способны изготавливать многогранные изделия, например гайки, а также целый перечень сложнейших деталей, включающих все эти элементы. Об этом интересном устройстве и пойдет речь в статье.
Комплектация и функции
Делительная головка входит в комплектацию консольных фрезерных станков с ручным управлением. В цену станка приспособление не входит. Приобрести ее или нет, решает сам владелец, но купить ее стоит, несмотря на высокую стоимость, поскольку возможности фрезерного станка с ней значительно расширяются.
С применением делительной головки:
- Устанавливают деталь под разными углами относительно продольной оси стола фрезера.
- Выполняют проворачивание на точный угол, после каждого прохода фрезы.
- Осуществляют непрерывное вращение детали в процессе нарезки спиральных пазов либо зубьев, к примеру, при изготовлении метчиков, дорнов, изделий в форме архимедовой спирали и других.
Корпус устройства размещен на массивной станине. В универсальных моделях, он способен поворачиваться относительно нее в вертикальной плоскости. Опорная часть снабжена двумя Т-образными выступами, служащими для установки и фиксации приспособления на рабочем столе фрезерного станка.
Кроме основной делительной части механизм комплектуется дополнительными приспособлениями:
- Задняя бабка, служит для дополнительной фиксации противоположного конца заготовки.
- Люнеты — поддерживающие приспособления для длинных тонких деталей наподобие валов, осей и реек. В базовой комплектации оснастка отсутствует, но купить его отдельно проблем не составит.
- Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон, куда зажимают обрабатываемую деталь.
- Оправка. Используется при дифференциальном способе разметки, для установки дополнительных шестерен так называемой «гитары».
Виды головок
Классификация головок основана на методах их использования и особенностей устройства.
По этим признакам механизмы делят на:
- С лимбовой шкалой.
- Безлимбовые.
- Головки оптические (ОДГ), позволяющие выполнять деление с точностью до долей секунд.
Подавляющее большинство фрезерных станков использует первый тип, которые в свою очередь подразделяются по виду на головки:
- непосредственного и прямого деления;
- простого и дифференциального деления.
В основном устройства выпускают с возможностью установки и работы с одной деталью, но существуют и многошпиндельные варианты. Цена их выше, зато такие приспособления могут вести одновременную обработку двух и более заготовок.
Механизмы, использующие простое деление
Головки применяющие простую разбивку наиболее экономичны и просты в использовании. Приобрести их возможно по вполне доступным ценам. Отсчет прорезки пазов производится с помощью делительного диска и рукояти, связанной с его шпинделем червячным механизмом. Передаточное число его равно как правило сорока. То есть, 40 оборотов ручки дает один оборот заготовки на 360°. Соответственно 20 повернет ее на 180° и так далее.
Чтобы определить необходимое число оборотов рукоятки в каждом конкретном случае, передаточную характеристику делят на количество делений, которые требуется нарезать. Выглядит это следующим образом: к примеру, необходимо нарезать на шестерне десять пазов. Подставляя значения в формулу, получим 40/10=4. То есть четыре оборота ручки соответствуют одной подаче фрезы.
Согласно стандарту ГОСТ, УДГ (универсальные делительные головки) выпускают для обработки заготовок с диаметрами от 160 до 500 мм. Скажем, аббревиатура УДГ-D-250 обозначает делительную головку, в которую получится установить заготовку максимум 250 мм в диаметре.
Устройство и использование оснастки
Все УДГ и похожие на них полууниверсальные головки имеют практически одинаковое устройство. Основа механизма — чугунная станина и поворотный корпус, о котором мы уже упоминали. Сбоку корпуса помещена шкала, указывающая на какой угол он отклонен от горизонтали. Общее перемещение возможно на 100°: десять вниз и девяносто вверх. С помощью такого устройства деление детали можно выполнять не только по ее оси вращения, но и по любому направлению.
Корпус насквозь проходит пустотелый шпиндель с концами, расточенными под конус Морзе. К нему крепится центрирующее устройство или кулачковый патрон. В полную комплектацию входит еще и специальный поводковый механизм. С другой стороны в отверстие вала вставляют переходную оправку для крепления шестерен дифференциального деления. Со стороны патрона установлен плоский диск, в котором просверлено 12 или 24 небольших отверстий.
Сбоку станины расположен размеченный диск, вращающийся на особо точных шарикоподшипниках. Сами подшипники закреплены в неподвижной крышке, поэтому при повороте корпуса положение диска не меняется. Поверх диска находится две узких линейки, раздвигающиеся относительно друг друга на желаемый угол. Между собой их фиксирует небольшой зажимной винт, с рифленой головкой для удобства вращения. Чтобы линейки не сдвигались относительно диска, их прижимает пружинистая шайба.
Универсальные головки способны осуществлять следующие виды делений:
Простое деление.
Выполняется так, как описано выше для обычной головки, то есть передаточное значение механизма делят на необходимое число нарезов, получая количество оборотов рукояти. Единственное отличие от обычной делительной головки: в работе ориентируются по перфорированному диску, отсчитывая количество отверстий между подвижными линейками.
Деление непосредственным методом.
Для его выполнения используют передний диск, разбитый насечками на 360°. Дополнительная шкала-нониус дает точность до 5 секунд. Расчеты выполняют следующим образом: 360° делят на количество зубцов или граней, которые необходимо нарезать. На полученную величину, после того как резец прошел очередной паз, проворачивают деталь.
Дифференциальное деление.
Наиболее сложный вид разбивки. Применяют его, когда простым способом разложить поворот головки не получается. Таким числам как, к примеру, 79; 83; 127 нет кратного количества отверстий в разметочном диске. В этом случае, его освобождают от фиксации и выполняют настройку вращением, как рукояти, так и самого диска. Ориентируются на установку линеек, количество и расположение отверстий между ними. Диапазон возможных изменений расширяют, переставляя диск и добавляя шестерни дифференциального механизма.Расчет параметров деления при дифференциальном способе сложен, поэтому для упрощения пользованием головкой наиболее частые варианты сведены в таблицу, прилагаемую к паспорту устройства. Выглядит такая таблица следующим образом.
| Число делений детали | Обороты рукояти УДГ (полное) | Количество отверстий в секторе, ограниченном линейками | Количество дырок на окружности разметочного диска |
| 2 | 20 | ||
| 3 | 13 | 11 | 33 |
| 4 | 13 | 9 | 39 |
| 5 | 13 | 13 | 39 |
| 6 | 19 | ||
| 7 | 8 | ||
| 8 | 6 | 22 | 33 |
| 9 | 6 | 20 | 30 |
| 10 | 6 | 26 | 39 |
| 11 | 5 | 35 | 49 |
| 12 | 5 | 15 | 21 |
| 13 | 5 | ||
| 14 | 4 | 24 | 54 |
| 15 | 4 | ||
| 16 | 3 | 10 | 30 |
| 17 | 3 | 3 | 39 |
| 18 | 2 | 42 | 49 |
| 19 | 2 | 18 | 21 |
| 20 | 2 | 22 | 33 |
| 21 | 2 | 20 | 30 |
| 22 | 2 | 28 | 39 |
| 23 | 1 | 17 | 23 |
| 24 | 1 | 22 | 33 |
| 25 | 1 | 20 | 30 |
Сколько стоит устройство
| Модель | Комплектация | Цена за единицу, рубли | Примечание |
| УДГ-D-160 | базовая | 52 000 | производства РФ |
| УДГ-D-160 | полная | 74 000 | |
| УДГ-D-320 | базовая | 81 200 | |
| УДГ-D-320 | полная | 108 900 | |
| DH-2 Proma | базовая | 82 000 | безлимбовая, Чехия |
| CC-12 | 236 900 | прямого деления, РФ | |
| ОДГЭ-5 | полная | 660 780 | оптическая |
Монтаж
Чем шире стол фрезерного станка, тем крупнее деталь получится на нем обработать, соответственно больше размер головки, которую можно приобрести и установить. Прежде чем купить оснастку замеряют ширину направляющего паза стола станка и сравнивают с показателями модели головки.
Размеры посадочных шпонок делительной части головки приведены в таблице.
| Наименование | УДГ-D-160 | УДГ-D-200 | УДГ-D-250 | УДГ-D-320 | УДГ-D-400 | УДГ-D-500 |
| Ширина шпонки крепления, мм | 12 | 14 | 14 | 18 | 18 | 22 |
Установка фрезерной головки не представляет сложностей. Устройство извлекают из упаковки, при необходимости протирают от консервационной смазки. После чего заводят направляющие шпонки станины фрезерного оборудования в пазы стола и зажимают фиксирующие винты ключом. Точно так же устанавливается и задняя бабка.
