车床的分度机构设计

方宝朝 辜武全

摘 要：海南省是我国主要的橡胶生产基地，每年生产60多万吨的橡胶。而橡胶生产设备——趋片机，其辊筒外圆上的大导程螺旋槽的加工与修复，该省的多家机械厂主要是通过改进铣床或车床的功能来实现的。该文就车床改进过程中，介绍的一种分度机构，其结构简单，实用性强，较适合该省各厂家采用。

关键词：车床 辊筒 大导程螺旋槽 分度机构

中图分类号：TG511 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（b）-0056-02

海南省每年都有大批量的橡胶生产设备主要零部件的加工与修复，趋片机辊筒大导程螺旋槽的加工与修复就是其中之一。在类似趋片机这样的辊筒外圆上加工大导程螺旋槽时，我省的多家机械厂主要是通过改进铣床或车床的功能来实现的，图1是用旧普通车床改装后的加工示意图。

为了把车床主轴的转速降低下来，要外设一减速机。外设减速机经V带传动副带动车床主轴箱的I轴转动，再通过主轴箱的最低档把速度和动力传到主轴。主轴经分度机构和卡盘带动工件（辊筒）以很低的转速转动。主轴再由精确传动链带动拖板及安装在其上的铣头移动，实现主轴一转，铣头移动一个工件的导程。铣刀铣完一条螺旋槽后，经过分度机构分度，再铣削另一条螺旋槽。按此顺序，分度、铣削，再分度、铣削，直到把工件外圆上的所有螺旋槽加工完毕。下面就笔者设计的分度机构进行详细的介绍，以飨读者。

1 车床上加工多条大导程螺旋槽分度机构的设计

1.1 设计要求

（1）辊筒大圆直径×长度：Φ420×800；（2）螺旋槽头数65；螺旋角12°（导程6 207.613 mm）。

1.2 分度机构总成

根据辊筒螺旋槽的技术要求，我们用一台C630旧车床进行改装，车床床头箱和尾座各垫高140 mm。见图1加工示意图。

为了保证准确分度加工辊筒上的螺旋槽，设计了如下的分度机构（见图2）。

1.3 主要零部件结构

（1）定位机构：见图3所示，由表面有滚花的手柄套、定位销体、头部有锥度的定位销、弹簧等组成。可参考《机械零件设计手册》上的结构和技术要求进行设计制作（或采购）。

（2）分度盤结构：定位孔数按工件的槽数（或与槽数成整数的倍数）加工，见图4所示。如加工辊筒可把分度盘上的一个圆周加工出65（或n×65）个等份的定位孔数。而65个定位孔的分度孔盘也可以把圆周分成5和13等份。

（3）定心轴结构：见图5所示。该零件的左端面结构按车床主轴端部的接口结构设计、制作。为了便于工件的定位，在定心轴的右端设计一莫氏锥度孔，用于安装顶尖。右端外圆制作有螺纹，用于轴承的间隙和预紧力的调整。

（4）轴承座结构：见图6所示，右端位置按分度盘接口和车床三爪卡盘接口设计与制作。

（5）圆螺母结构：见图7所示，为了使结构紧凑，该分度机构采用单圆螺母对轴承的间隙进行调整与预紧。同时，为了防止圆螺母在工作过程中松动，在圆螺母的一侧加工一变形槽，当圆螺母把轴承调整好后，拧紧变形槽处的锁紧螺钉，使圆螺母的一侧发生变形，螺纹螺距发生变化，使圆螺母达到防松的作用。

1.4 分度机构的工作原理

主轴的旋转运动和动力经过定位销机构传给分度盘，由分度盘通过三爪卡盘带动工件旋转运动，实现加工的圆周进给运动。加工完成一条槽后，手工操作定位销脱开分度盘，扳动三爪卡盘带动工件转动，当分度盘转过一个孔后，把定位销插进分度盘的孔里定位。定位好后就可以加工另一条槽。按此方法操作，就可把工件的所有槽分度并加工完毕。

2 结语

该分度机构结构简单，不需更改车床的原有结构，车床原有功能没有缩小。因采用滚动轴承支承工件，因此，操作阻力小、轻便。另外，因主轴的转速较低，可不必在定位销的对称位置加装配重。在加工过程中，为了保证定位销机构每次在分度前其均转到操作者的正面停止，以方便操作者操作分度，可在车床的床身上安装一个限位开关，当拖板带动铣头退刀到限位开关位置时，主轴停止转动，此时，定位销机构正好转到操作者的正面停止。

参考文献

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[2] 闻邦椿，吴宗泽.机械设计手册[M].机械工业出版社，2015.

[3] 吴宗泽，冼建生.机械零件设计手册[M].机械工业出版社，2013.