铣床分度头及其作用解析

分度头是铣床的重要附件之一。根据标准《机械分度头》GB/T 2554—2008，一般用途、机床用机械分度头（简称分度头）的类型分为万能型和半万能型。半万能型比万能型缺少差动分度挂轮连接部分。万能分度头的规格有F11100、F11125、F11160、F112000和F11250等。其中，F表示机床附件分度盘的类代号，11表示机床附件组系代号（万能分度头），100、125等为主参数，表示分度头中心高。

1.万能分度头的功用

利用分度头可以在铣床上完成齿轮、多边形和花键等铣削工作：

（1）可以使工件实现绕自身的轴线转动一定角度及作任意圆周等分；

（2）利用分度头主轴上的卡盘装夹工件，可以使工件轴线在相对于铣床工作台台面上倾95°至下倾5°的范围内调整所需角度，以便于加工各种位置的沟槽、平面等，如铣圆锥齿轮；

（3）与机床工作台纵向进给运动配合，通过交换齿轮（挂轮）能使工件连续转动，可以加工螺旋沟槽和斜齿轮等。

2.万能分度头的结构

如图7-6所示为万能分度头的外形。万能分度头主要由底座、回转体、主轴和分度盘等部分组成。

图7-6　万能分度头

1—回转体；2—刻度环；3—主轴；4—顶尖；5—分度盘锁紧螺钉；6—底座；7—分度盘；8—分度手柄；9—锁紧螺母；10—定位锁；11—挂轮轴；12—分度叉；13—压紧螺母；14—蜗杆脱落手柄；15—主轴锁紧手柄

主轴安装于回转体内，回转体由两侧的轴颈支承于底座上，并可绕其轴线转动，使主轴（工件）轴线相对于铣床工作台台面上倾95°至下倾5°的范围内调整所需角度。调整时，先松开底座上靠近主轴后端的两个紧固螺母，用撬棒插入主轴孔内扳动回转体，调整后再拧紧紧固螺母。

底座底面槽内镶有两个定位键，可与铣床工作台上的T形槽相配合，以便于精确定位。

分度头主轴为空心轴，两端均为莫氏锥孔（3号、4号或5号，取决于分度头规格，如F11250为5号莫氏锥孔）。前锥孔用于安装带有拔盘的顶尖；后锥孔可安装心轴，作为差动分度或作直线移距分度时安装交换挂轮用。主轴前端的短圆锥用于安装卡盘或拔盘，前端的刻度环可在分度手柄转动时随主轴一起旋转，刻度环上标有0°～360°刻度，用于直接分度。

分度盘套装于分度手柄轴上，盘上正面和反面有若干圆周均布而孔数不同的定位孔圈，作为分度计算和实现分度的依据。分度盘用于配合分度手柄完成不是整数的分度。定位销可在分度手柄的长槽内沿分度盘径向调整位置，以便于定位销插入选择孔数的定位孔圈内。松开分度盘锁紧螺钉，可使分度手柄随分度盘一起作微量转动调整，或者完成差动分度和螺旋面加工。分度叉用于防止分度差错和方便分度，其开合角度大小根据计算的孔距数进行调整。挂轮轴用于在分度头与铣床工作台纵向丝杠之间安装交换齿轮，以便于进行差动分度和螺旋面加工。蜗杆脱落手柄用于脱开蜗杆蜗轮的啮合，以便于进行直接分度。主轴锁紧手柄用于分度后锁紧主轴，使铣削力直接作用于蜗杆蜗轮上，减少铣削时的振动，保持分度头的分度精度。

不同型号的分度头均配有一块或二块分度盘，例如，带两块分度盘的F11250型万能分度头的各孔圈的孔数分别如下。(www.xing528.com)

第一块：正面，24、25、28、30、34、37；反面，38、39、41、42、43。

第二块：正面，46、47、49、52、53、54；反面，57、58、59、62、66。

万能分度头一般均配有尾座、顶尖、拨叉、分度盘、法兰盘、三爪卡盘和T形槽螺栓等附件，以保证其基本使用功能。

3.分度方法

图7-7　F11250万能分度头的传动系统及分度盘

1—主轴；2—刻度盘；3—1∶40蜗杆传动；4—1∶1直齿轮传动；5—1∶1螺旋齿轮传动；6—分度手柄；7—挂轮轴；8—分度盘；9—定位销；10，11—分度叉

如图7-7（a）所示为F11250万能分度头的传动系统原理图。分度时，从分度盘定位孔内拔出定位销，转动分度手柄，通过传动比为1∶1的直齿轮及1∶40的蜗杆传动，使主轴带动工件转动。此外，在分度头内还有一对传动比为1∶1的螺旋齿轮，铣床工作台纵向丝杠的运动可以经交换齿轮带动挂轮轴转动，再通过该螺旋齿轮传动使分度手柄所在轴转动，从而使主轴带动工件转动。

利用分度头可进行直接分度、简单分度、角度分度、差动分度和直线移距分度等，下面仅介绍简单分度法。

由万能分度头传动系统可知，分度手柄每转动1周，则主轴转动1/40周。如果要将工件的圆周等分为z份，则每次分度，工件应转动1/z周。假设每次分度时手柄的转数为n，则手柄转数n与工件等分数z之间的关系如下

例如，铣削齿数z=19的直齿圆柱齿轮，其等分数z=19，则手柄的转数应为n=40/19，即每铣完一个齿，分度手柄需要转动如下周数进行分度

也就是说，每一次分度时，分度手柄应转动（2+2/19）周。而2/19周是通过分度盘来控制的，此时，分度手柄转动2周后，再沿第一块分度盘反面孔数为38的孔圈附加转动4个孔距。

为了确保手柄转动的孔距数可靠，可调整分度盘上分度叉之间的夹角，使之正好等于需附加转过的孔距数，这样可以准确无误地依次分度。用简单分度法分度时，应用分度盘锁紧螺钉将分度盘紧固。