万能分度头设计教学文稿

1 引言

分度头是铣床的主要附件之一，许多零件如齿轮、离合器、花键轴及刀具开齿等在铣削时，都需要利用分度头进行分度。通常在铣床上使用的分度头有简单分度头、万能分度头、自动分度头等。其中万能分度头使用的比较广。

1.1 万能分度头结构及传动系统

分度头（图1）主轴9是空心的，两端均为莫氏4号锥孔，前锥孔用来装带有拨盘的顶尖，后锥孔可装入心轴，作为差动分度或作直线移距分度以及加工小导程螺旋面时安装挂轮用。主轴的前端外部有一段定位锥体，用于与三爪自定心卡盘的连接盘

（法兰盘）配合。

主轴可随回转体8在分度头基

座10的环形导轨内转动。因此主轴

除安装成水平位置外，还可在

ο

ο90

-范围内任意倾斜，调整角

6-

度前应松开基座上部主轴后端的两

个螺母4，调整之后再予以紧固。主

轴的前端还固定一刻度盘13，可与

主轴一起转动。刻度盘上有

ο360

ο

0-的刻度，可以用来作直接

分度。

分度盘3上有数圈在圆周上

均布的定位孔，在分度盘的左侧有

一分度盘紧固螺钉1，用以紧固分度

盘。在分度头左侧有两个手柄，一

个是主轴锁紧手柄7，在分度时应先

松开，分度完毕后再锁紧。另一个是

蜗杆脱落手柄6，它可使蜗杆和蜗轮

脱开或啮合。蜗杆和蜗轮的啮合间隙

可用偏心套调整。

在分度头右侧有一个分度手柄11，转动分度手柄时，通过一对传动比为1:1的直齿圆柱齿轮及一对传动比为1:40的蜗杆蜗轮使主轴旋转。此外，分度盘右侧还有一根安装交换齿轮用的交换齿轮轴5，它通过一对速比为1:1的螺旋齿轮和空套在分度手柄轴上的分度盘相联系。

分度头基座10下面的槽里固定有两块定位键，可与铣床工作台面的T 形槽相配合，以便在安装分度头时，使主轴轴线准确地平行于工作台的纵向进给方向。

2 分度方法

2.1 单式分度法

由分度头的传动系统可知，分度手柄转40转主轴转1转，即传动比为1:40。“40”称为分度头的定数。各种型号的万能分度头，基本上都采用这个定数。假设工件的等分数为2，则每分度一次主轴需转过1/z 圈，即单式分度法计算公式： n= 40/z 式中 n-分度手柄的转数 z —工件等分数

例 铣一直齿圆柱齿轮，齿数z=12，求每次分度手桶的转数。

24

8

3124040===

z n 即铣完一个齿后，分度头手柄摇3转，再在24的孔圈上转过8个孔距。

用单式分度法也可在常用机械加工手册中，直接由单式分度表中查找计算结果。

2．2 差动分度法

差动分度法用于加工单式分度法无法分度的直齿轮和一般零件等。这种分度方法的特点是用挂轮把分度头主轴和侧轴联接起来，并松开分度盘的紧固螺钉（图2），这样当分度手柄转动的同时，分度盘随着分度手柄以相反（或相同）方向转动，因此分度手柄的实际转数是分度手柄相对分度盘的转数与分度盘本身转数之和。

计算公式

每次分度头手柄的转数 n= 40/1z 传动比 11/)(40z z z i -= 式中1z -工件假设等分数 操作应注意的几点：

选取假定等分数1z ，从原则上说z ，的数值只要可进行单式分度，无论是大于还是小于实际等分数z 都可以。但实践证明，当采用z z <1时，分度盘和分度手柄转向相反，避免传动系统间隙对分度的影响。

按假定等分数1z 计算分度手柄转数和确定所用孔圈数。 按计算公式计算挂轮后，并确定中间轮数

例 有一直齿圆柱齿轮，z = 111，求在铣削时分度头手柄转数n 和传动比i 等于多少？

假设选齿轮齿数1z = 120

40

6090

80120)111120(40)(4011⨯⨯=-=-=

z z z i 66

22

12040401===

z n 即采用两对交换齿轮，80、90是主动轮，60、40是被动轮。假设齿轮Z Z >1因此手柄和分度盘的回转方向相同，两对交换齿轮不加中间轮。每铣一齿，分度盘手柄在66孔圈圆周上转过22个孔距。

用差动分度法也可在常用机械加工乎册中，直接从差动分度表中查找计算结果。

2. 3 近似分度法

近似分度法用于加工单式分度法无法分度的斜齿轮或直齿锥齿轮。这种分度方法有一定误差，只能在工件精度要求不高时使用。 现以铣削z= 93为例说明近似分度法公式的 演算过程：

先按单式分度法得到分度头手柄所要摇的转数。

93

40

40=

=

z n 由于此数不能约简，分度盘上也没有93孔的孔圈，无法进行分度。如果在分度盘上任意选一孔圈，如N= 59，那么每次分度时手柄应摇

37634.255993

40

== 因为所得的是小数，无法摇手柄，这时可将25 .37634扩大一个倍数，设法使其接近一个整数，现将此数扩大8倍。 25.37634×8≈203. 01075

此数接近203整数，因此可以按203个孔距在59孔的孔圈上进行分度，其手柄转数应是： 59

26

359203==

n 即，铣完一齿后，手柄摇3转，然后在59孔的孔圈上再转过26个孔距。因孔距数乘8，所以这时所摇的孔距数是原来所要摇孔距数的8倍，即铣完第一齿后，再铣的是第九齿，这样连续下去，就可把工件的全部齿铣完。 所以近似分度法计算公式应为 NM z

n 40

=

式中 N-所选择的分度盘孔圈孔数 M-扩大的倍数（跳齿数） 近似分度法也可在常用手册中查找。

2．4 角度分度法

角度分度法实际上是单式分度法的另一种形式，只是计算的依据不同。单式分度法是以工件的等分数Z 作为计算依据，而角度分度法是以工件所需转过的角度口作为计算依据。所以在具体计算上有些不同。从分度头结构可知，分度手柄摇40转，分度头主轴带动工件转一转，也就是转ο360。即分度头手柄转一转，工件只转