在數(shù)控機床和轉(zhuǎn)搭式組合機床以及各種回轉(zhuǎn)工作臺中,常用的分度工作臺分度、轉(zhuǎn)位和定位工作是按照控制系統(tǒng)的指令自動進行的,每次轉(zhuǎn)位回轉(zhuǎn)一定的角度(90°、60°属胖、45°等),但實現(xiàn)工作臺轉(zhuǎn)位的機構(gòu)卻很難達到分度精度的要求,所以要有專門的定位元件來保證,因此,分度定位元件往往是分度工作臺設(shè)計、制造和調(diào)整的關(guān)鍵部分杆赃。目前常用的定位元件有插銷定位莲疤、反靠定位、齒盤定位和鋼球定位等宣忧。為了獲得高精度的分度,廣泛采用鋼球定位分度盤機構(gòu)砍机。它具有齒盤定位的一些優(yōu)點,自動定心和分度精度高,且制造簡單,鋼球可外購,尤其對尺寸較小的高精度分度回轉(zhuǎn)工作臺采用鋼球定位也很理想。鋼球定位是利用鋼球直徑大小可以預(yù)選到誤差很少范圍的原理,從而獲得精密的分度精度锤扣。本文進行了鋼球定位分度盤機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析了影響鋼球定位分度盤機構(gòu)的分度精度的因素,并提出了解決方法铭莱。

關(guān)鍵字:數(shù)控機床;鋼球;定位分度盤;

1 結(jié)構(gòu)工作原理

鋼球定位分度盤機構(gòu)的結(jié)構(gòu)見圖1。它依靠高精度的基圓盤4和高精度的鋼球來提高分度機構(gòu)的精度遣妥。用￠8鋼球120粒無間隙地排列在￠297.61238毫米的基圓柱上,并接觸于同一端面,壓緊圈5套在鋼球外面,30°的一圈斜口正對著鋼球,當(dāng)壓緊圈壓緊時,將鋼球壓緊在基圓柱和端面上擅编。除此之外,為防止鋼球沿圓周轉(zhuǎn)動而破壞分度,在某一對鋼球之間裝一個高強度鋼做成的楔頭圓柱銷12,其頭部是45°楔面,以保證高精度分度。這種機構(gòu)可以用來加工齒牙盤(即端面齒分度盤)等高精度分度的工件箫踩。

工作時,當(dāng)手柄7順時針轉(zhuǎn)動時,使升降螺套9帶動主軸與工作臺1上升,此時壓緊圈5帶動鋼球上升,即可轉(zhuǎn)動工作臺進行分度爱态。最后逆時針轉(zhuǎn)動手柄7,就能使升螺套9下降并夾緊,鋼球的分度原理如圖2所示。

2 影響分度精度的因素分析及解決方法

2.1 鋼球的選擇

鋼球的尺寸精度是分度精度高低的決定因素班套。為此,鋼球的精度是以預(yù)選的方法來保證的肢藐。用1微米的測微儀,預(yù)選直徑誤差為1微米的鋼球240粒,按要求鋼球的直徑大小誤差與真圓度最好預(yù)選在0.5微米以下。

2.2 基圓盤的加工

基圓盤的基圓直徑要求較高,基圓直徑的計算如下:

舉例如圖3,鋼球直徑為￠8毫米吱韭。已知圓周等分n=120,所以∠AOB=3°,AB為鋼球連心線,所以AB=8,OC為三角形中∠AOC的角的平分線,于是△ACO為直角三角形,而∠AOC=1°30′,則:AO=AC/sin1o30ˊ=4/0.02617695=152.80619 毫米,因此,基圓盤4的基圓柱的直徑d為:

d=2×ao=2(AO-Aa1)=297.61238毫米

(其中Aa為鋼球半徑,Aa=4毫米)

磨削和測量基圓是比較困難的,為了解決這一難題,我們采用的加工方法是:先將淬硬的基圓盤磨準兩平面,平行度在0.01毫米以內(nèi),以平面為基準磨削內(nèi)孔,應(yīng)保證平面與內(nèi)孔中心垂直度為0.001/100毫米,然后裝上特制的心軸,以內(nèi)孔和端面為基準磨削基圓吆豹。磨削基圓同時磨出端面。將￠297.6123毫米磨到+0.1毫米的基礎(chǔ)上,每磨小0.01~0.02毫米為一次,即將工件連同芯軸一起拆下(不可將零件從芯軸上拆下)理盆。

2.3 預(yù)裝工作

將上述加工好的零件與壓緊圈及選好的120粒鋼球在臺體上進行試裝,用精密塞尺測出鋼球的最大間隙,然后再上磨床磨小直徑相當(dāng)于最大間隙的1/3;這樣反復(fù)多次磨削與試裝,直到測不出鋼球的間隙,這時測出的直徑尺寸應(yīng)是計算出來的尺寸痘煤。這一道工序加工時應(yīng)十分小心和不厭其煩,并應(yīng)注意良好的清潔與環(huán)境溫度。磨削時砂輪應(yīng)注意平穩(wěn),外圓與端面應(yīng)同時磨小,零件裝在心軸上到磨床的兩頂針間轉(zhuǎn)動時,最大一點振擺不應(yīng)超出0.01毫米。

基圓圓柱面的硬度最好在HRC55以上,硬度低了,經(jīng)鋼球多次松壓后就會產(chǎn)生壓痕,一出現(xiàn)壓痕,分度精度就隨之下降衷快。

2.4 基圓盤等分精度的測量方法

具體方法可以用多面棱體和準直儀,也可以用準直儀對照反光鏡的方法來測定誤差宙橱。

3 使用實例

我們在本裝置中把鋼球預(yù)選精度在0.002毫米以下,利用1秒的準直儀與反光鏡配合檢查等分精度的最大累積誤差為4秒。利用這分度盤安裝在花鍵磨床上磨出的￠120毫米,120等分的齒牙盤經(jīng)初步測定,嚙合后按齒數(shù)計算嚙合數(shù)達95﹪以上,沿齒高,齒寬上接觸面達到70﹪以上,把這一對齒牙盤安裝在轉(zhuǎn)塔動力頭上經(jīng)綜合檢查,等分誤差在0.02毫米以內(nèi)(重復(fù)定位誤差),大大提高了加工的精度贬市。

4 注意事項

(1)裝配壓緊圈時,當(dāng)鋼球與斜面接觸時,壓緊圈與臺體之間間隙保持在0.1毫米以內(nèi)比較合適版掘。

(2)分度盤的鋼球壓緊采用上述結(jié)構(gòu),究竟能承受多大扭轉(zhuǎn)力矩,有待進一步做出試驗。(目前從實際使用情況看,本裝置用于磨削等分精密刻線,鉆等分的小孔等均能達到比較高的分度精度),對扭力或沖擊力大的切削加工,用本分度盤并不適宜劈警。

(責(zé)編:阿 杰)

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