一、前 言
分度盤在機床上是用作分度定位的基準元件, 對磨齒機來說, 它的等分精度直接影響工件的運動及平穩性精度, 因此, 對于分度盤應有高的精度要求。
國外, 精密分度盤的加工被視為一項保密技術。因此, 所得到的一些國外情況及工藝裝備, 是不夠完整深入的, 由于收集到的國外分度盤資料有一定局限性, 較多地以瑞士馬格(Ma g )公司為代表來作介紹。
二、發展過程
國外, 瑞士馬格公司在1 9 14 年世界上第一臺磨齒機上首先配備了高精度分度盤, 然后,經過不斷使用, 改進, 精密分度盤的種類、形狀、精度都有了發展和提高。由于分度盤的精度要求高, 加工和測量都相當困難, 因而目前世界上能制造精密分度盤的國家和廠家還不多。
據統計, 目前僅有十幾個工廠能制造這類分度盤, 它們是: 瑞士的馬格公司, 西德的考爾勃(K ol b) 公司及卡爾· 胡爾特(C al.l H ur 伍)公司, 美國的美國機床工具公司及密執安(Mioh 館a n) 公司, 蘇聯的莫斯科磨床廠及日本的新莊氏公司等。
國內, 上海機床廠在1 9 58 年開始用CK 3 71 平面磨床改裝的分度盤專機制造精密分度盤, 為了適應磨齒機的不斷發展, 還自行設計制造了S T O3 7 型分度盤母機及JC 0 7 型分度盤專用磨床。我廠從19 6 年起開始制造精密分度盤, 在原有基礎上, 我廠也自行設計、制造了精密分度盤專用磨床, 并逐步配備了母盤, 使生產能力大大提高, 逐步滿足了國內磨齒機的需要。
三、按定位及齒槽形狀分類
國內外分度盤的結構及其定位方式大致相同, 按結構及其定位方式均可分為幾種不同的類型。
1、按定位方式分
1 ) 圓柱孔及端面定位見圖1 (a )。這種定位方式是以圓柱孔作為定心基準, 其端面為軸向定位基準, 用螺釘直接把分度盤固定在法蘭上。為了保持有高的分度精度, 需要將其內孔的公差取得較小, 使其裝配后得到較小的間隙。蘇聯的5 8 92 A 磨齒機及我廠Y 7 1 2 5 磨齒機的分度盤均采用這種定位方式。
2) 密珠套定位見圖1 (b) 。這種分度盤內孔通過一精密滾珠套安裝在定位軸上, 這樣,可以消除定位間隙, 從而提高分度精度。但必須嚴格控制軸和孔的尺寸精度。一般適用于精度較高的場合。西德卡爾· 胡爾特廠生產的sR S40 0 剃齒刀磨床就采用這種定位方式的分度盤。
3 ) 錐孔定位見圖1 (c) 。這種定位方式可以得到較小的外圓和端面跳動, 但錐孔較大時, 保證其精度比較困難。瑞七馬格公司生產的分度盤均采用這種定位。我廠大多數分度盤也采用這種定位方式。且直徑功2 0 的分度盤的錐度與馬格相同, 西德考爾勃公司生產的分度盤也是這種錐孔, 半角為1 2 °。
2. 按分度盤的齒槽形狀分
分度盤的齒槽形狀有多種, 齒槽位置也有所異, 但常見的分度盤大多在外圓上開槽, 其槽形如圖2 所示。
l) 一側面通過軸心, 另一面為傾斜面, 見圖2 (司。這類分度盤, 通過軸心的一側面是基準面, 傾斜面的作用是使定位爪壓向基準面, 故這類分度盤只需把基準面的精度做好。這類分度盤在磨齒機上較少應用, 而在花鍵磨床、滾刀磨床等機床上應用較多。
2 ) 兩側面傾斜成V 形, 如圖2 (b) 所示。這種槽形的分度盤, 其兩側面都是基準面, 采用如圖所示的兩種爪來定位較為有利, 可獲得較高的定位精度和定位可靠性。
瑞士馬格公司采用的是V 形槽, 其定位爪是圖2 (b) 中左邊的形式, 我廠各種磨齒機分度盤的槽形和定位爪均和馬格公司一樣; 西德考爾勃公司的分度盤槽形也是V 形槽, 但定位爪是圓往, 如圖2 (b) 中右邊的形式。上述槽形的半角均為1 6 度。
四、規格與精度
分度盤的規格通常指的是其直徑的大小, 而精度通常指的是其齒槽的分度精度。現將國外分度盤規格及精度列于表1 。這些分度盤均應用于磨齒機。
我廠生產的分度盤的規格有φ2 00 、φ2 80 、φ3 80、φ5 00 等幾種應用于磨齒機上, 不同規格的分度盤精度列于表2。
五、加工簡況
據了解瑞士馬格公司的高精度分度盤是由一個專門小組加工的, 大致情況為:
1. 齒的粗加工是在馬格插齒機上用切入法加工的。
2.齒圈淬硬后與鑄鐵芯進行熱套, 并用膠水膠合。
3.錐形內孔在內圓磨床上加工, 并用著色法與專用塞規進行配磨。據說, 檢查接觸面積時將藍色油薄薄地涂在工件的整個孔表面上。
4.齒槽的精磨在兩種專用機床上進行:
1 ) 臥式磨床: 此機床是由馬格H 由習0 磨齒機改裝而成的, 其母盤的直徑為功50 毫米, 用來加工直徑φ34 0 毫米以下的分度盤。
2) 立式磨床: 此機床的工件主軸垂直安排, 兩磨頭安裝在一個杠桿支架上, 由液壓筒來帶動磨頭上下擺動, 其動作如圖8 所示。該公司共有兩臺立式磨床, 其母盤直徑為幣80 毫米, 用來加工直徑為φ50 0 毫米的分度盤。
蘇聯莫斯科磨床廠采用立方氮化翻砂輪,在馬格公司制造的H 8 8 6 0 / 80 磨齒機上磨削分“度盤。采用這種砂輪, 可以增加磨削深度滿少無火花磨削的走刀數; 砂輪磨損極小, 其補償機構l I無需經常工作。因而降低了金剛占的消耗, 使加工效率提高10 ~ 15%, 有較明顯的經濟效果。
我廠分度盤加工的簡況如下:
1. 我廠分度盤齒槽的粗加工在滾齒機上進行。直徑為φ2 0 0 毫米和φ280 毫米的分度盤采用專用滾刀在普通滾齒機上加工; 直徑為φ800 毫米和杯o 毫米的分度盤采用單頭飛刀加工。
2.定位孔的精加工: 直徑為φ280 毫米的分度盤的直孔精加工是在一臺經過改裝的內圓磨床上進行的, 采用T ES A 電感樹頭和讀救值為0. 1 微米的電子比較儀與標準環規進行相對測量來保證其尺寸精度的。其他分度盤的錐孔用內圓磨床加工, 并與有錐度的專用塞規用著色法配磨。
3.熱處理: 我廠采用T 1 0A 材料的分度盤, 在淬硬后進 行冰冷處理, 在半精加工后進行時效處理; 采用鑄鐵材料的分度盤, 除仇Mo o 恤鑄鐵材料的分度盤進行淬火外, 其余均不淬火, 這些分度盤除長期自然時效外, 另外還進行兩次人工時效處理。
4. 我廠分度盤齒槽的精磨, 均在自制的分度盤磨床上進行。這種磨齒機的母盤直徑為功50 0 毫米, 加工的最大直徑為杯的毫米。
我廠直徑為φ5 0 0 毫米及功80 毫米的母盤在一臺分度盤母機上進行磨齒, 該機床的母盤直徑為φ8 0 0毫米。
六、測量
我們對國外有關分度盤測量的情況了解極少, 至于馬格分度盤齒槽的測量有兩種不同的說法。
1.據去馬格公司考察的同志介紹, 馬格分度盤齒槽的分度精度是在該公司自己生產的五別肚型齒距測量儀上測得的。那4 01 型齒距測量儀的精度是: 測量齒數為1 0 的工件, 其周節累積誤差為士1 微米。
2·據西德霍夫勒(丑胡。)公司介紹, 馬格分度盤是在該公司制造的U MP90 型分度盤專用齒距測量儀上測量的。據說, 該公司一共制造了三臺這種儀器, 一臺供馬格公司, 其余兩臺均留在西德。西德考爾勃公司的分度盤, 據說也用該儀器測量。
我廠分度盤的測量大部分是在萬能測齒儀上進行的, 而對于直徑較大的分度盤是在E S 900 齒距測量儀上測量的。最近, 我廠對隨機雙面測量進行了探索, 取得一定成效, 但還需進行生產考核。
七、結束語
目前, 我廠在分度盤生產中與國外先進技術相比, 還存在一定差距, 存在的主要間題是:
1 .尚無適宜的測量儀器;
2.錐孔加工精度還不理想。
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