Что такое делительная головка для фрезерного станка и для чего она нужна

Делительная головка — это неотъемлемый элемент оборудования для фрезерных станков, который значительно расширяет их функционал. Если вы хотите повысить точность обработки и работать с деталями сложной формы, то делительная головка для фрезерного станка станет вашим верным помощником. Давайте разберемся, что это такое, как выбрать подходящую модель и как ею эффективно пользоваться,

Что это такое

Делительная головка — это приспособление для фрезерного станка или для фрезерного станка с ЧПУ, которое позволяет делить заготовку на равные части или выполнять точные угловые перемещения. Основная цель, назначение этой оснастки — помочь мастеру обрабатывать сложные детали, такие как зубчатые колеса, шестерни, резьбы и фаски.

Головка состоит из трех основных элементов:

1. Корпус — это базовая часть, которая фиксируется на столе станка.
2. Делительный механизм — система, позволяющая выполнять точные угловые повороты.
3. Патрон или планшайба — фиксирует заготовку для обработки.

Благодаря этому устройству можно добиться высокой точности обработки даже самых сложных деталей. Головка подходит и для токарного станка, но речь сейчас не о нем.

Для чего нужна, какие задачи решает

Она открывает перед мастером двери в мир сложной и высокоточной обработки металла. Это не просто оснастка, а настоящий инструмент для решения задач, которые раньше казались невозможными или требовали огромного количества времени. С ее помощью можно обрабатывать детали с высокой степенью симметрии, создавать сложные угловые элементы и изготавливать механизмы, требующие филигранной точности. Давайте подробно разберем ключевые задачи, которые можно выполнить с помощью делительной головки.

1. Изготовление зубчатых колес и шестерен. Одна из основных причин популярности делительных головок — возможность нарезки зубчатых колес и шестерен с заданным числом зубьев. Этот процесс требует высокой точности, ведь даже небольшая ошибка может привести к тому, что механизмы не будут корректно сцепляться. Она позволяет разбить круг заготовки на равные угловые сегменты и гарантирует, что каждый зуб будет находиться в точном положении. Это особенно важно для промышленного оборудования, автомобильной техники и других механизмов, где надежность играет ключевую роль.
2. Разделение заготовки на равные части. Представьте себе задачу — обработать многогранник, создать фаски под равными углами или нарезать симметричные пазы. Без делительной головки это потребует уйму времени и невероятной концентрации. С этим устройством вы легко делите заготовку на 4, 6, 8 или даже 360 частей, в зависимости от задачи. Это делает процесс невероятно быстрым и точным. Например, создание граней для гаек или обработка элементов под углом для декоративных изделий становится простым и доступным.
3. Нарезка резьбы и спиралей. Она идеально подходит для создания резьбовых профилей, особенно тех, которые требуют сложной геометрии. Благодаря возможностям устройства можно нарезать не только обычную резьбу, но и винтовые канавки, спиральные поверхности и даже многозаходные резьбы. Это полезно при производстве шнеков, винтовых передач и других специфических деталей.
4. Создание сложных угловых элементов. Не менее востребованная задача — обработка углов и граней сложных деталей. Например, вы хотите изготовить многоугольник или произвести обработку деталей с определенным углом наклона. Она позволяет фиксировать заготовку в точном положении и поворачивать ее на заданные углы. Это делает возможным обработку деталей, которые ранее считались неподъемными в рамках стандартного оборудования.
5. Обработка деталей для механических устройств. При производстве шестерен, валов, храповиков или других частей механизмов часто требуется выполнить точные угловые перемещения. Она помогает в этом процессе, исключая вероятность человеческой ошибки. Это особенно важно для производства деталей, которые будут работать в составе сложных механизмов, таких как редукторы, насосы или двигатели.
6. Применение в декоративной обработке. Помимо механической обработки, делительные головки активно используются в декоративных целях. Создание симметричных узоров, обработка металла с одинаковыми интервалами или даже гравировка сложных орнаментов — все это становится намного проще. Благодаря устройству мастера создают не только функциональные, но и эстетически привлекательные изделия.
7. Точная фрезеровка под заданным углом. Нередко во время обработки нужно выполнить скосы, пазы или канавки под строго заданным углом. Она обеспечивает абсолютную стабильность при работе с такими задачами. Это особенно важно в машиностроении и инструментальном производстве, где любые отклонения могут привести к браку или нестабильной работе готового изделия.
8. Разработка уникальных деталей для прототипов. Если вы занимаетесь проектированием новых деталей, то она окажется незаменимым помощником. Она помогает создавать сложные прототипы с высокой степенью симметрии и точности. Например, если вы разрабатываете новые шестерни или элементы редукторов, головка обеспечивает возможность многоразового тестирования различных форм и параметров.

Многие из перечисленных задач можно выполнить и вручную, но это требует больших временных затрат, высокой квалификации и практически исключает возможность серийного производства. Кроме того, ручная обработка часто сопровождается ошибками, особенно при работе с угловыми деталями и симметричными элементами. Она решает эти проблемы, превращая сложную работу в удобный и четко регулируемый процесс.

Виды делительных головок

На рынке представлены несколько типов делительных головок, и каждая из них имеет свои особенности. Рассмотрим основные виды:

1. Универсальные делительные головки. Самый распространенный вариант. Они подходят для широкого спектра задач и обеспечивают высокую гибкость в работе. Главная особенность — возможность работы с различными делительными схемами (прямое, дифференциальное и простое деление).
2. Оптические головки. Идеальны для высокоточной работы. Эти головки оснащены оптическими прицелами и шкалами, что позволяет выполнять угловые перемещения с микронной точностью.
3. Дифференциальные головки. Используются для сложных задач, таких как нарезка деталей с большим количеством зубьев. Они обеспечивают плавное изменение угловых делений благодаря сложному механизму зубчатых передач.
4. Простые головки. Наименее сложные и более доступные по цене. Обычно их используют для базовых задач вроде деления на равные части.

Универсальная головка

Универсальная делительная головка (УДГ) — это ключевой элемент оснастки для фрезерных станков, который предоставляет мастеру уникальные возможности для обработки металлов. Этот инструмент используется как в промышленности, так и в мелкосерийном производстве, помогая изготавливать детали с высокой точностью и сложной геометрией. 

Что такое УДГ

Универсальная делительная головка (УДГ) — это многофункциональное устройство, которое позволяет точно позиционировать заготовку при обработке. Она предназначена для выполнения различных делительных операций:

• Разбиение окружности на равные части.
• Выполнение угловых перемещений с высокой точностью.
• Нарезание зубчатых колес, шестерен, многозаходных резьб.
• Работа с наклонными плоскостями и фасками.

Особенность этой головки заключается в ее универсальности. Она может быть настроена для прямого, простого и дифференциального деления, что делает ее незаменимой для задач, требующих высокой точности и гибкости.

Конструкция универсальной делительной головки

Стандартная головка состоит из следующих основных элементов:

• Корпус. Основная часть, которая фиксируется на столе станка. Он обеспечивает устойчивость и неподвижность устройства.
• Делительный диск. Центральный элемент, с помощью которого осуществляется разбиение на угловые сегменты. Диск имеет ряд отверстий, расположенных по кругу, для настройки различных делительных схем.
• Червячная передача. Механизм, позволяющий передавать движение от маховика к делительному диску, обеспечивая плавное и точное вращение.
• Патрон или планшайба. Служит для крепления заготовки, обеспечивая ее надежную фиксацию во время обработки.
• Фиксирующий механизм. Удерживает головку в заданном положении, предотвращая смещение заготовки.

Эти элементы работают в комплексе, обеспечивая точное позиционирование заготовки для выполнения сложных операций.

Принцип работы

Принцип работы универсальной делительной головки основан на червячной передаче, которая позволяет выполнять точные угловые перемещения. Когда мастер вращает рукоятку, движение передается через червяк на делительный диск. Количество оборотов рукоятки определяет угол поворота заготовки.

Например, чтобы разделить окружность на 12 равных частей, вы можете настроить делительную головку таким образом, чтобы за каждый оборот рукоятки заготовка поворачивалась на 30°. Такая точность достигается благодаря использованию специальных делительных таблиц, входящих в комплект головки.

Кинетическая схема УДГ

Преимущества использования

• Гибкость использования. Она поддерживает разные типы деления: прямое, простое и дифференциальное. Это позволяет работать с заготовками различной сложности.
• Высокая точность. Червячная передача обеспечивает микронное позиционирование, исключая погрешности, характерные для ручной работы.
• Многофункциональность. С помощью головки можно выполнять широкий спектр операций, от фрезеровки до нарезки резьб и изготовления зубчатых передач.
• Экономия времени. Инструмент ускоряет обработку сложных деталей, исключая необходимость ручного расчета и позиционирования.
• Долговечность. При правильном уходе и регулярном обслуживании головки может служить годами без потери точности.

Как выбрать УДГ

При выборе головки важно учитывать следующие факторы:

1. Совместимость со станком. Головка должна подходить по размеру и типу крепления.
2. Диапазон делений. Чем больше вариантов деления поддерживает модель, тем шире спектр ее применения.
3. Точность. Для сложных задач лучше выбрать модель с минимальным люфтом и высокой точностью червячной передачи.
4. Материалы. Корпус и основные механизмы должны быть выполнены из высокопрочных материалов, чтобы выдерживать нагрузки.

Настройка делительных головок по методу простого деления

Настройка делительных головок при дифференциальном делении

Делительные головки упрощенного типа

Непосредственного деления. Обладают конструкцией малой сложности, применяются при изготовлении стандартных деталей в большом количестве: фрезерование прорезей, канавок, шлицев и граней деталей. Опыта и навыков эксплуатации и обслуживания не требуют.

Может вам также станет интересно, что такое копировальная втулка для фрезера

Оптические делительные головки

Востребованы при обработке режущего инструмента с большим количеством лезвий. На шпинделе закреплён стеклянный диск с 360° градуировкой. Визуально, по окуляру, угол поворота устанавливается с требуемой точностью.

Вращением маховика на валу червячного колеса, приводится во вращение шпиндель. Сопряженный с червячным колесом, он поворачивается на расчётный угол и фиксируется рукояткой, расположенной на панели корпуса.

Модели, оборудованные экраном, облегчают нанесение делений и разметок на заготовку, а также проверку правильности ранее нанесённых штриховок.

Методы деления

Угловое смещение заготовок осуществляется методами:

1. Непосредственное деление. Производится визуально по оптическому устройству без использования промежуточных механизмов.
2. Простое деление. Осуществляется неподвижным диском головки. Характеризуется обширной областью применения.
3. Комбинированное деление проводится также при использовании делительной головки.
4. Дифференциальный метод применим на головки, которые имеют комплект сменных зубчатых колёс.
5. Непрерывный метод реализуется оптическими и универсальными головками, имеющими кинематическую связь между шпинделем и винтом продольной подачи станка.