《分度装置设计》PPT课件

机床夹具设计第3章 分度装置设计,南通职业大学机械工程系 数控技术教研室,分度装置的结构和类型。 分度对定机构及控制机构的设计。 分度装置的应用。 分度精度的分析。,第3章 分度装置设计,本章要点,如图3.1所示，法兰盘零件在本工序中钻410mm孔。孔和端面等其他表面在前面工序中已加工完成。工件材料为HT250，毛坯为铸件，中批量生产。,3.1 工作场景导入,图3.1 法兰盘零件工序图,加工要求： (1) 410mm孔为自由尺寸，保证一次钻削加工。 (2) 410mm孔轴线在直径为106mm的圆周上均匀分布。 (3) 保证410mm孔轴线在R10mm的圆弧面中间，并且410mm孔轴线与端面垂直。 本任务设计法兰盘零件钻410mm孔钻床夹具的装夹方案和分度装置。,3.1 工作场景导入,3.2.1 分度装置的结构和主要类型 1. 概述,3.2 基 础 知 识,图3.2 常见的等分表面,图3.3所示为带有回转分度装置的车床夹具，可车削柱塞泵分度圆盘上七个等分孔，如图3.4所示。,3.2 基 础 知 识,图3.3 带有回转分度装置的车床夹具,1弹簧； 2对定销； 3本体； 4压板； 5分度盘； 6定位盘； 7转轴； 8钢球； 9棘轮； 10棘爪； 11盘； 12、13端面楔块； 14圆盘； 15过渡盘； 16销；17转体,3.2 基 础 知 识,图3.4 柱塞泵分度圆盘,2. 分度装置的类型 常见的分度装置有以下两大类。 (1) 回转分度装置。它是一种对圆周角分度的装置，又称圆分度装置，用于工件表面圆周分度孔或槽的加工。 (2) 直线分度装置。它是指对直线方向上的尺寸进行分度的装置，其分度原理与回转分度装置相同。 重点介绍回转分度装置,3.2 基 础 知 识, 按分度盘和对定销相对位置的不同，可分两种基本形式： 轴向分度(见图3.5(a) 径向分度(见图3.5(b)。,3.2 基 础 知 识,图3.5 回转分度装置的基本形式 1回转工作台；2转轴；3分度盘；4对定销；5夹具体, 按分度盘回转轴线分布位置的不同，可分为立轴式、卧轴式和斜轴式三种。 一般可按机床类型以及工件被加工面的位置等具体条件设计。 按分度装置工作原理的不同，可分为机械分度、光学分度等类型。 机械分度装置的结构简单，工作可靠，应用广泛。光学分度装置的分度精度较高，例如光栅分度装置的分度精度可达10，但由于对工作环境的要求较高，故在机械加工中的应用受到限制。,3.2 基 础 知 识, 按分度装置的使用特性，可分为通用和专用两大类。 在单件生产中，使用通用分度装置有利于缩短生产的准备用期，降低生产成本；在中、小批生产中，常将通用分度装置与专用夹具联合使用，从而简化专用夹具的设计和制造。通用分度装置的分度精度较低，例如FW80型万能分度头，采用速比140的蜗杆、蜗轮副，分度精度为1，故只能满足一般需要。在成批生产中，则广泛使用专用分度装置，以获得较高的分度精度和生产效率。,3.2 基 础 知 识,3. 分度装置的结构 回转分度装置由固定部分、转动部分、分度对定机构及控制机构、抬起锁紧机构以及润滑系统组成。 (1)固定部分。它是分度装置的基体，其功能相当于夹具体。 (2) 转动部分。转动部分包括回转盘、衬套和转轴等。 (3) 分度对定机构及控制机构。 (4) 抬起锁紧机构。大型分度装置还需设置抬起机构。 (5) 润滑系统。润滑系统是指由油杯等组成的系统。,3.2 基 础 知 识,3.2.2 分度装置的设计 1. 分度对定机构及控制机构的设计 1) 分度对定机构 (1) 钢球对定。如图3.6(a)所示 (2) 圆柱销对定。如图3.6(b)所示 (3) 菱形销对定。如图3.6(c)所示 (4) 圆锥销对定。如图3.6(d)所示 (5) 双斜面楔形槽对定。如图3.6(e)所示 (6) 单斜面楔形槽对定。如图3.6(f)所示 (7) 正多面体对定。正多面体是具有精确角度的基准器件 (8) 滚柱对定。如图3.6(h)所示,3.2 基 础 知 识,3.2 基 础 知 识,图3.6 分度对定机构 1精密滚柱；2套环；3圆盘,2) 控制机构 图3.7(a)所示为结构已标准化的GB/T 221591手拉式定位器。,3.2 基 础 知 识,图3.7 分度对定的操纵机构,1对定销； 2衬套；3导套； 4横销；5捏手；,图3.7(b)所示为GB/T 221691枪柱式定位器。,3.2 基 础 知 识,图3.7 分度对定的操纵机构,6对定销； 7手柄；,2) 控制机构 图3.7(c)所示为齿轮齿条式操纵机构。,3.2 基 础 知 识,图3.7 分度对定的操纵机构,8对定销； 9小齿轮 ；,2. 抬起及锁紧机构的设计 图3.8(a)所示为弹簧式抬起锁骨机构，顶柱2通过弹簧1把转盘3抬起，转盘3转位后可用锁紧圈4和锥形圈5锁紧。 图3.8(b)所示是偏心式抬起锁骨机构，转动圆偏心轴9，经滑动套11，轴承7把回转盘6拾起。反向转动圆偏心，经螺钉12、滑动套11和螺纹轴8，即可将回转盘锁紧。 图3.8(c)所示为最大型分度转盘，用液体静压抬起。压力油经油口C、油路系统16、油孔B，在静压槽D处产生静压，抬起转盘19；回油经油口A和回油系统15排出。静压使转盘抬起0.1mm。转盘19由锁紧装置18锁紧。 图3.8(d)和图3.8(e)所示为用于小型分度盘的锁紧机构。,3.2 基 础 知 识,图3.8 抬起锁紧机构 1弹簧；2顶柱；3转盘；4锁紧圈；5锥形圈； 6回转盘；7轴承；8螺纹轴；9圆偏心轴； 10、17转台；11滑动套；12螺钉；13手柄；14液压缸； 15回油系统；16油路系统；18锁紧装置；19转盘,3.2.3 分度装置的应用 1. 通用回转分度装置 (1) 立轴式通用回转台 立轴式通用回转台常用于钻床或铣床，回转台已标准化、系列化，转盘直径有250mm、300mm、450mm等几种规格，常按2、3、4、6、12等分分度。,3.2 基 础 知 识,图3.9 立轴式通用回转台 1转盘；2转台体；3销；4转轴；5锥形圈；6锁紧圈； 7螺杆轴；8手柄；9分度衬套；10对定销；11弹簧；12齿轮套,(2) 卧轴式通用回转台 卧轴式通用回转台按中心高可分成两类：一类用于一般立式钻床，其中心高为180mm，转盘直径有250、350 mm等几种规格，其分度孔数可按需要镗出；另一类用于摇臂钻床。当联合使用专用夹具时，可增设一个支架，以提高夹具的刚度和稳定性。回转台的分度精度为1。,3.2 基 础 知 识,图3.10 卧轴式通用回转台 1半圆键；2移动轴；3螺钉； 4偏心轴；5手柄；6转盘； 7转台体；8定位销；9转轴； 10弹簧；11拨杆；12转动套； 13挡销；14菱形销；15分度衬套,图3.11所示为与回转台联合使用的专用夹具,3.2 基 础 知 识,图3.11 与回转台联合使用的钻模,2. 端齿盘分度装置,3.2 基 础 知 识,图3.12 误差平均效应,1) 端齿盘分度的“误差平均效应”,2) 端齿盘分度装置的结构及特点,3.2 基 础 知 识,图3.13 端齿盘分度装置 1移动盘；2齿轮螺母；3扇形齿轮；4手柄；5刻度值；6定位器； 7定位销；8下齿盘；9轴承内座圈；10转盘(上齿盘)；11底座,端齿盘分度装置的特点如下: (1) 分度精度高，分度精度的重复性和持久性好。一般机械分度装置的精度随着分度装置的磨损将逐渐降低，但立式端齿盘在使用过程中却相当于上、下齿盘在连续不断地对研，因此使用越久，上、下齿盘的啮合越好，分度精度的重复性和持久性越好。 (2) 分度范围大。端齿盘的齿数可任意确定，以适应各种分度需要。例如齿数为360齿的端齿盘，最小分度值为1。 (3) 刚度好。上、下齿盘啮合无间隙且能自动定心，整个分度盘形成一个刚度良好的整体。 (4) 结构紧凑，使用方便。 (5) 端齿盘的加工工艺较复杂，制造成本较高。端齿盘对防尘和锁紧也有较高的要求。,3.2 基 础 知 识,3) 端齿盘的基本参数 齿形为三角形的端齿盘的基本参数，如图3.14所示。齿数z可根据分度要求，即最小分度值来设计，因此可得,3.2 基 础 知 识,图3.14 端齿盘的基本参数,通过第1、2章的学习，应该掌握了专用机床夹具定位和夹紧方案的确定和设计原则。通过3.2节的学习，应该掌握了分度装置的种类和结构，掌握了分度对定机构和控制机构设计的要点。 下面将回到3.1节所介绍的工作场景中，完成工作任务。,3.3 回到工作场景,任务： 如图3.17所示为曲柄板零件工序简图。曲柄板零件需钻通孔55.2mm以及同轴线上沉孔511mm、深3.5mm。工件材料为45，毛坯为锻件，年产量2000件。,3.4 拓 展 实 训,图3.17 曲柄板零件工序简图,图3.18 曲柄板零件钻孔立轴回转分度式钻床夹具,1转动分度盘； 2螺母； 3开口垫圈； 4活动V形块； 5对定销； 6抬起手柄； 7支承钉,