铣工常用量具

第三章　铣工常用工具、量具、夹具

一、铣工常用工具

铣床的调整、工件、刀具的装卸，都离不开辅助工具。它们是机械制造中必不可少的。铣工常用的工具有很多，主要有以下内容。

(一)双头呆扳手

常用的双头呆扳手两端钳口的规格尺寸有5mm×7mm、8mm ×10mm、9mm×11mm、12mm×14mm、14mm×17mm、17mm× 19mm、19mm×22mm、22mm×24mm、24mm×27mm、27mm× 30mm、30mm×32mm等50余种。经常用的多为配套成6件组、8件组和10件组。

使用时，按螺母的对边间距尺寸选择相适应的扳手。紧固螺母时，手握扳手的一端，使扳手另一端的钳口全部伸入螺母的对边，扳手与螺母的端面基本处于平行，用力向副钳口的方向将螺母旋紧。双头扳手的外形及其正确使用方法如图3-1所示。

图3-1　双头呆扳手及其使用

(二)活扳手

活扳手由活钳口、固定钳口、螺杆和扳手体组成，其规格以扳手的长度表示，有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等。

使用时转动螺杆来调整活钳口张开尺寸的大小，使其与所紧固的螺母对边尺寸相适应。紧固螺母时，手握扳手柄部，使扳手体与螺母端部处于平行状态，用力向活钳口的方向将螺母旋紧。活扳手的外形及其使用如图3-2所示。

图3-2　活扳手及其使用

(三)整体扳手

整体扳手有六角形扳手和梅花形扳手两种，如图3-3所示，用来紧固六角螺栓或螺母。

图3-3　整体扳手

使用时，按螺母的对边尺寸选择相适应的扳手。这种扳手使用中不易滑脱，其中梅花扳手可在扳动范围较狭窄的地方使用。

(四)内六角扳手

内六角扳手用来紧固、松开内六角螺钉，如图3-4所示。其规格以内六角对边尺寸表示，有3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、17mm等。

图3-4　内六角扳手及其使用

使用时选用相应的内六角扳手，手握扳手一端，将扳手另一端头部插入螺钉头内六角孔中，然后用力扳转。

(五)钩形扳手

钩形扳手用来紧固或松开带槽螺母，如图3-5所示。其规格以所紧固的带槽圆螺母的直径表示。如规格为34～36mm的带槽圆螺母扳手，用来旋紧外径为34～36mm的带槽圆螺母。

图3-5　钩形扳手及其使用
(a)正确使用　(b)扳手圆板半径小　(c)扳手圆板半径大

使用时，先按螺母外径尺寸选择相应的扳手，然后手握扳手柄部，让扳手的舌部伸入螺母槽中，扳手的内圆弧卡在圆螺母的外圆上，用力将螺母旋紧，不准选用与螺母外径尺寸不相适应的扳手，以免损坏螺母或紧固时扳手滑脱伤手。

(六)叉形扳手

用来旋紧开槽圆柱头螺钉，如图3-6所示。

使用时应选用与螺钉开口尺寸相应的叉形扳手。

图3-6　叉形扳手及其使用

(七)起子

起子由刀体和手柄组成，刀体的头部成刀口形或十字形凸起形，如图3-7所示。其规格以刀体部分的长度表示，有100mm、150mm、200mm、300mm等。

图3-7　起子及其使用

使用时，按螺钉沟槽的宽度选择相适应的起子，右手握住起子的柄部，左手扶住刀体的前端，使刀体伸入螺钉沟槽内，刀口顶部顶在螺钉沟槽的底部，右手用力转动手柄，将螺钉旋紧。

(八)划线盘

划线盘如图3-8所示，它有普通划线盘和调节式划线盘(即万能型划线盘)两种。

图3-8　划针盘及其使用
(a)普通划线盘划线　(b)调节式划线盘校正工件

(九)锉刀

锉刀的种类很多，铣床上一般采用平锉，如图3-9所示。它主要用来修去工件上的毛刺，其规格以锉刀长度而定，有150mm、200mm、250mm等。

图3-9　锉刀及其使用
(a)锉刀结构　(b)使用

使用时右手握住锉刀柄部，接触工件锐边后从左至右斜线锉削，修去工件毛刺。

(十)锤子

锤子有钢锤和铜锤两种，如图3-10所示。其规格用锤头的质量来表示，有500g、1000g、1500g等几种。使用时，用右手握锤，五个手指满握锤子木柄，大拇指合在食指上，手的虎口对准锤头的方向，锤柄尾端露出手外15～30mm。

图3-10　锤子
(a)钢锤　(b)铜锤

(十一)平衡铁

如图3-11所示，平衡铁是装夹工件时用来支持工件的。它具有一定的硬度，且上、下平面应平行。

图3-11　平行垫铁
(a)平行垫　(b)用平行垫铁装夹角工件

二、铣工常用量具

铣工工作时，常常要进行测量和检验，因此要使用一些量具和量仪。

(一)常用量具

1.钢直尺

如图3-12所示。钢尺又称为钢皮尺、钢直尺，它能直接量出物体的尺寸，但测量精度较低(一般为0.5mm)。常用的钢尺有150mm、300mm、500mm、1000mm4种规格。当前使用的钢尺大部分是公制的，英制的钢尺已少见。

图3-12　钢直尺及其使用

2.卡规

在大批量生产时，如果使用游标卡尺或千分尺等量具测量工件尺寸不太方便，且会加剧精密量具的磨损，因此，常使用卡规来检验工件的尺寸。

卡规的形状如图3-13所示，它有两个测量面，尺寸大的测量面等于外圆的最大极限尺寸，在测量时应通过被测量的外圆，一般将此端称为通端T;尺寸小的测量面等于外圆的最小极限尺寸，在测量时不应通过被测量的外圆，一般将此端称为止端Z。

图3-13　卡规的检测

用卡规能直接判断工件外表面的尺寸是否合格，如果卡规通端能通过，止端不能通过，则说明被测表面的尺寸在允许的公差范围之内，为合格工件，否则为不合格工件。卡规的优点是测量方便，缺点是不能测量出被测表面的具体尺寸。

3.内外卡钳

如图3-14所示，外卡钳用来测量外形尺寸，内卡钳用来测量内形尺寸。

图3-14　外、内卡钳

4.游标卡尺

游标卡尺是铣工最常用的中等精度的通用量具，其结构简单，使用方便。按式样不同，游标卡尺可分为三用游标卡尺和双面游标卡尺。

(1)三用游标卡尺结构形状如图3-15所示，主要由尺身和游标等组成。使用时，旋松固定游标用的紧固螺钉即可测量。下量爪用来测量工件的外径和长度，上量爪用来测量孔径和槽宽，深度尺用来测量工件的深度和台阶长度。测量时，移动游标使量爪与工件接触，取得尺寸后，最好把紧固螺钉旋紧后再读数，以防尺寸变动。

图3-15　三用游标卡尺
(a)外形图　(b)实物图
1－下量爪　2－上量爪　3、7－紧固螺钉
4－游标　5－尺身　6深度尺

(2)双面游标卡尺结构形状如图3-16所示，为了调整尺寸方便和测量准确，在游标上增加了微调装置。旋紧固定微调装置的紧固螺钉7，再松开紧固螺钉3，用手指转动滚花螺母9，通过小螺杆10即可微调游标。其上量爪2用来测量沟槽直径和孔距，下量爪用来测量工件的外径。测量孔径时，游标卡尺的读数值必须加下量爪的厚度b(b一般为10mm)。

5.深度游标卡尺

如图3-17所示，深度游标卡尺也是一种中等精度的量具，一般常用的深度游标卡尺的读数精度为0.02mm，用来测量工件的沟槽、台阶和孔的深度。

图3-16　双面游标卡尺
(a)外形图　(b)实物图
1－下量爪　2－上量爪　3、7－紧固螺钉　4－游标　5－尺身
6－深度尺　8－微调装置　9－滚花螺母　10－小螺杆

图3-17　深度游标卡尺及其使用

6.千分尺

千分尺是生产中最常用的一种精密量具。千分尺的种类很多，按用途分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、内测千分尺、螺纹千分尺和壁厚千分尺等。

千分尺由尺架、固定测砧、测微螺杆、测力装置和锁紧装置等组成，如图3-18所示。

图3-18　千分尺

由于测微螺杆的长度受到制造工艺的限制，其移动量通常为25mm，所以千分尺的测量范围分别为0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm等。即每隔25mm为一挡。

7. 90°角尺

如图3-19所示，90°角尺用来检测工件相邻表面的垂直度。按其精度等级有四个:00级、0级、1级、2级，其中00级精度最高，0级、1级、2级依次降低。

8.塞尺

如图3-20所示，塞尺由不同厚度的薄钢片组成的一套量工具，用来检测两个结合面间的间隙大小。每个钢片都标有其厚度尺寸。

图3-19　90°角尺及其使用
1－角尺短边　2－角尺长边　3－工件

图3-20　塞尺及其使用

9.游标万能角度尺

游标万能角度尺是用来测量工件内外角度的量具。它有两种形式，如图3-21所示。它们的刻度值精度有2'和5'两种。

图3-21　万能角度尺
(a)圆形万能角度尺　(b)扇形万能角度尺

(二)常用量仪

1.百分表

常用的百分表有钟面式和杠杆式两种，如图3-22所示。钟面式百分表表面上一格的分度值为0.01mm，测量范围为0～5mm，0～10mm。

图3-22　百分表
(a)钟表式　(b)杠杆式

杠杆式百分表其体积较小，球面测杆可以根据测量需要改变位置，尤其是对小孔的测量或当钟面式百分表放不进去或测量杆无法垂直于工件被测表面时，杠杆式百分表就显得十分灵活方便。杠杆式百分表表面上一格的分度值为0.01mm，测量范围为0～0.8mm。

如图3-23所示，百分表在测量使用时一般安装在万能表座或磁性表座上。测量头移动的距离等于小指针的读数加上大指针的读数。

图3-23　百分表的使用
(a)磁性表座安装　(b)万能表座安装　(c)专用表座安装

2.水平仪

水平仪又叫水平尺，如图3-24所示。主要用来检验零件平面或轴母线的水平度，零件之间相对位置的平行度、垂直度等。水平仪的种类有条形、框式、光学合象三种，其规格有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm等几种。

图3-24　水平仪

(三)游标卡尺与千分尺的认读

1.游标卡尺的认读

游标卡尺的测量范围分别为0～125mm、0～150mm、0～200mm、0～300mm等，其测量精度有0.02mm、0.05mm、0.1mm三种。常用的游标卡尺的测量精度为0.02mm。这里以精度为0.02mm的游标卡尺为例讲述其使用读数原理与方法。

1)读数原理　如图3-25所示，主尺(尺身)上每一小格为1mm，游标上有50格，当两量爪合拢时，主尺上49格正好等于游标上的50格，因而游标上一格的读数值即为49÷50= 0.98mm，所以尺身上一格与游标上一格相差0.02mm。

图3-25　游标卡尺的读数原理

2)读数方法　其读数方法为:先读出副尺零位线左面的主尺上的整毫米值，再找出副尺上哪一根刻线与副尺刻线对齐，将其至0刻线的格数乘上副尺读数度精度，即为被测工件的小数值，最后将两数值相加，即为被测工件的读数值。

如图3-26所示，图示中游标0位线前的主尺上的整毫米数为59mm，副尺上是第10根刻线与主尺对齐，则为10×0.02(精度)= 0.2mm，两者相加得59.2mm。

2.千分尺的认读

图3-26　游标卡尺读数示例

由于测微螺杆的长度受到制造工艺的限制，其移动量通常为25mm，所以千分尺的测量范围分别为0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm等。即每隔25mm为一挡。

1)千分尺的读数方法　千分尺的固定套管上刻有基准线，在基准线的上下侧有两排刻线，上下两条相邻刻线的间距为0.5mm。微分筒的外圆锥面上刻有50格刻度，微分筒每转动一格，测微螺杆移动0.01mm，所以千分尺的分度值为0.01mm。测量工件时，先转动千分尺的微分筒，待测微螺杆的测量面接近工件被测表面时，再转动测力装置，使测微螺杆的测量面接触工件表面，当听到2～3声“咔咔”声响后即可停止转动，读取工件尺寸。为了防止尺寸变动，可转动锁紧装置，锁紧测微螺杆。

2)读数示例　现以图3-27所示的25～50mm千分尺为例，介绍千分尺的读数方法。其读数步骤如下。

(1)读出固定套管上露出刻线的整毫米数和半毫米数。注意固定套管上下两排刻线的间距为每格0.5mm;即可读出32mm。

图3-27　千分尺读数示例

(2)读出与固定套管基准线对准的微分筒上的格数，乘以千分尺的分度值0.01mm，即为15×0.01mm= 0.15mm。

(3)两读数相加，即为被测表面的尺寸，其读数为:

32mm+ 0.15mm= 32.15mm。

(四)量具的使用注意事项

量具本身的精度和操作者的正确使用是保证工件各精度要求的前提条件，因此使用时应注意。

1.游标卡尺使用注意事项

正确使用游标卡尺，是为了保证量具本身的精度以及操作者在测量中能做到准确无误，因此，要做到以下几点。

(1)测量前，先用棉纱把卡尺和工件上被测量部位都擦干净，并进行零位复位检测(当两个量爪合拢在一起时，主尺和游标尺上的两个零线应对齐，两量爪应密合无缝隙)。

(2)测量时，轻轻接触工件表面，手推力不要过大，量爪和工件的接触力要适当，不能过松或过紧，并应适当摆动卡尺，使卡尺和工件接触完好。

(3)测量时，要注意卡尺与被测表面的相对位置，量爪不得歪斜，否则会出现测量误差，如图3-28所示。

图3-28　游标卡尺测量工件时量爪的测量位置

在测量带孔工件时，应找出它的最大尺寸;测轴件、沟槽或块形工件时，应找出它的最小尺寸。要把卡尺的位置放正确，然后再读尺寸，或者测量后量爪不动，将游标卡尺上的螺钉拧紧，卡尺从工件上拿下来后再读测量尺寸。

(4)为了得出准确的测量结果，在同一个工件上，应进行多次测量。

(5)看卡尺上的读数时，眼睛位置要正，偏视往往出现读数误差。

2.千分尺的正确使用

(1)千分尺是一种精密量具，不宜测量粗糙毛坯面。

(2)测量前先将千分尺擦干净，然后使测砧和测微螺杆的测量面(测砧端面)接触在一起，检查它们是否对正零位，如果不能对正零位，则应校对。

(3)测量时，转动测力装置和微分套筒，当测微螺杆和被测量面轻轻接触而内部发出棘轮“吱吱”响声为止，这时就可读出测量尺寸。

(4)测量时要把千分尺位置放正，量具上的测量面(测砧端面)要在被测量面上放平放正。

(5)加工铜件和铝件一类材料时，它们的线膨胀系数较大，切削中遇热膨胀而使工件尺寸增加。所以，要用切削液先浇后测量，否则，测出的尺寸易出现误差。

3.百分表的正确使用

(1)百分表是精密量具，严禁在粗糙表面上进行测量。

(2)测量时，测量头与被测量表面接触并使测量头向表内压缩1～2mm，然后转动表盘，使指针对正零线，再将表杆上下提几次，待表针稳定后再进行测量。

(3)测量时测量头和被测量表面的接触尽量呈垂直位置，便于减少误差，保证测量准确。

(4)测量杆上不要加油，油液进入表内会形成污垢而降低百分表的使用灵敏度。

(5)要轻拿稳放，尽量减少振动。

三、铣床夹具与工件的安装

根据夹具的适用范围，夹具可分为通用夹具和专用夹具。通用夹具可以不进行任何调整(或略加调整)便能装夹不同的工件，如铣床上的平口虎钳、回转工作台、分度头等等。专用夹具是在大批量加工中为某一工作或某一工序的加工专门设计的夹具。

(一)工件在平口虎钳的安装

平口虎钳如图3-29所示，使用时松开钳座上的螺母，将上钳座转到任意角度的位置。

图3-29　平口虎钳

平口虎钳的固定钳口面与活动钳口面的平直度要好，并且要互相平行，钳口合拢后其下部应有0.02～0.05mm的小缝隙。机用平口虎钳常用来安装矩形和圆柱形工件，如图3-30所示。在对工件铣削垂直面时，要使工件上的基准与固定钳口面接触好，这时可使用一根圆棒放在活动钳口面处，如图3-31所示，当工件夹紧时，圆棒正好和工件呈直线接触，这样能保证工件的基准面与固定钳口面能够很好地贴合。

图3-30　工件在平口虎钳上的安装

图3-31　铣垂直面时工件的安装

1.平口虎钳的安装

如图3-32所示，将平口钳底座上的定位键放入工作台中央的T形槽内，双手推动钳体，使两块定位键的同一侧面靠在工作台中央的T形槽的一侧面上，然后固定钳座。再用钳体上的刻线与底座上的刻线相配合，转动钳体，使固定钳口平面与铣床主轴轴心线平行或垂直，也可调整成所需要的角度状态。

图3-32　平口虎钳的安装位置
(a)固定钳口与主轴轴心线垂直　(b)固定钳口与主轴轴心线平行
1－铣床主轴　2－平口虎钳　3－工作台

2.钳口的校正

(1)用划针校正固定钳口与铣床主轴轴心线的垂直。加工较长的工件时，固定钳口一般安装成与铣床主轴轴心线垂直的位置。这时可用划针进行校正，如图3-33所示。将划针夹持在刀轴垫圈间，松开钳体紧固螺母，使划针针尖靠近固定钳口平面，纵向移动工作台，观察划针针尖与固定钳口平面间的间隙在钳口全长范围内是否一致，如一致则固定钳口就与铣床主轴轴心线垂直，然后紧固钳体，再进行复检。

(2)用角尺校正固定钳口与铣床主轴轴心线的平行。当要求平口虎钳固定钳口与铣床主轴轴心线平行安装时可用角尺校正，如图3-34所示。松开钳体紧固螺母，将角尺短边靠向铣床床身的垂直导轨面，角尺长边的外侧面靠向平口虎钳的钳口，观察钳口平面在钳口全长范围内是否与其密合，如密合，则固定钳口与铣床主轴轴心线平行，紧固钳体。

图3-33　用划针校正垂直度

图3-34　用角尺校正平行度

(3)用百分表校正固定钳口与铣床的主轴轴心线的垂直或平行。加工较精密的工件时可用百分表对固定钳口进行校正，如图3-35所示。校正垂直度时，将百分表底座吸在横梁导轨面上，使百分表测量杆与固定钳口平面垂直，让触头与平口的平面接触，其压缩范围应控制在0.3～0.4mm以内，纵向移动工作台，观察百分表读数值，若读数在钳口全长范围内一致，则其位置正确。校正其平行度时，将百分表底座吸在床身导轨平面上，横向移动工作台进行检验。

图3-35　用百分表校正垂直度和平行度

3.工件在平口虎钳上装夹注意的事项

(1)安装平口虎钳时，要擦净钳座底面、工作台面;安装工件时，要擦净钳口铁平面、钳体导轨面及工件表面。

(2)工件在平口虎钳上装夹时，位置要放适当，且夹紧后钳口的受力要均匀。另外，工件待铣去的余量应高出钳口平面(图3-36)，以免铣削时伤及钳口。

(3)用平行垫铁装夹工件时，所选垫铁的平面度、平行度、相邻表面间的垂直度要符合要求，且垫铁应具有一定的硬度。

(4)安装较薄或较高的工件时，应在工件两边附上适当厚度的垫板，如图3-37所示，这样增加了稳固性，能有效地防止工件在铣削加工中的变形。

图3-36　余量层应高出钳口平面

图3-37　较薄(较高)工件的安装

(5)加工条形工件时，应采用如图3-38所示的安装方法，这样也是为了增加工件在铣削时的稳定性。

图3-38　条形工件的安装

(二)工件用压板装夹

对于尺寸较大、形状较为复杂以及不便用平口虎钳装夹的工件，一般要用压板夹紧要工作台面上，如图3-39所示。

图3-39　用压板装夹工件

用压板装夹工件的主要工具有压板、垫铁、螺栓和螺母等。压板的形状依工件形状的不同而有很多，如图3-40所示。

图3-40　压板、螺栓和垫铁

压板是通过T形螺栓、螺母、垫铁将工件夹紧在工作台面上的，其装夹时的注意事项如下。

(1)压板的位置要放正确，垫铁的高度要适当，压板与工件要接触良好，如果垫铁高度与被夹紧的表面不一致(太低)，会造成压板倾斜，其夹紧力也不够，如图3-41所示。

图3-41　压板位置

(2)如图3-42所示，安装工件时，压板不能倾斜，否则工件所受夹紧力就偏向一边，不能保证工件的正确安装。

图3-42　压板的位置
(a)正确位置　(b)错误位置

(3)工件夹紧处应垫实，不能有悬空现象。被压紧表面悬空时，应在下部垫上适当高度的支承，如图3-43所示。否则，当施加压力时，工件会产生弯曲变形，如图3-44所示。

图3-43　工件悬空部位的支承

图3-44　工件下部悬空产生的弯曲变形

(4)工件夹紧时，垫铁与T形螺栓要有适当的距离，否则会影响其夹紧力的分配，如图3-45所示。

图3-45　垫铁与T形螺栓的距离
(a)距离适当　(b)距离不合要求

(5)夹紧力的大小要适当，夹紧毛坯面时应在工件和工作台面间垫铜皮。

(6)夹紧已加工表面时，应在压板和工件表面间垫铜皮，以防压伤工作台面和工件已加工的表面。

(三)工件在回转工作台上的安装

回转工作台也叫圆转台，常用的有手动和机动两种结构形式，如图3-46所示。

图3-46　回转工作台
(a)手动回转工作台　(b)机动回转工作台

回转工作台主要是利用回转台的旋转进行圆弧面和内外曲线形面的铣削工作的。安装工件时，将工件放在转台上面，利用转台中间的圆孔(上部为圆柱孔、下部为圆锥孔)定位后，T形螺栓、螺母和压板等其他夹持方法将工件夹紧后进行铣削加工，如图3-47所示。

图3-47　回转工作台上安装工件

(四)工件在专用与组合夹具上的安装

1.铣削键槽用的简易专用夹具

如图3-48所示，该夹具用于铣削加工(轴)上的半通键槽。

图3-48　简易专用夹具

2.轴瓦铣开专用夹具

如图3-49所示，该夹具用于将轴瓦铣成两半。

3.组合夹具

组合夹具按尺寸系列分有小型、中型和大型三种。其区别在于元件的外形尺寸、T形槽宽度和螺栓与螺孔的规格。

如图3-50(a)所示，是V形铁作为支承件，T形槽中的定位键作为定位件安装工件，再使用夹紧件压板和螺栓将工件夹紧，即可进行铣削加工。图(b)中是利用左右两个角度组合的V形支承在工件台上安装大轴件的情况，这时角度支承是支承件，同时也起到了定位件的作用。将轴件位置确定后，用压板和螺栓将工件夹紧。

图3-49　轴瓦铣开夹具

图3-50　组合夹具安装轴件
(a)安装小轴件　(b)安装大轴件

四、万能分度头的使用

(一)万能分度头的组成

如图3-51所示，分度头是铣床上使用的一种通用夹具，主要由主轴部分、分度盘部分、壳体、交换齿轮轴等组成。各部分情况说明见表3-1。

图3-51　万能分度头

表3-1　万能分度头结构组成部分说明

续表

(二)分度头的传动系统

分度头的传动系统如图3-52所示。在没有安装交换齿轮和分度盘被制动时，摇柄的转动是通过两个斜齿圆柱齿轮和两个直齿圆柱齿轮，把动力传给蜗杆的。当蜗杆和蜗轮处于啮合状况时，则带动分度头转动，从而进行分度。

图3-52　分度头传动系统

(三)分度头的分度方法

1.简单分度法

简单分度法是最常用的分度方法，也叫单式分度法，它是把分度盘固定，摇柄对分度盘转过一定的转数，使工件转过所需的等分或度数。

摇柄的转数与工件等分的计算公式为:

式中　n——摇柄转数，r;

　　　40——分度头定数;

　　　z——工件等分数。

由于摇柄在分度时不一定会转动整转数，所以在使用简单分度法分度时，就必须使用分度盘和分度叉(图3-53)。有了分度盘，就可以进行摇柄不是整转数的分度工作了。在F11125型万能分度头上备有两块分度盘，正、反面都有数圈均匀分布的孔，各孔圈数见表3-2。

图3-53　分度叉

表3-2　分度盘的各圈孔数

2.角度分度法

以工件所需要的角度θ为计算依据来分度的方法叫角度分度法。万能分度头的传动比是1∶40，因此，摇柄转一转，工件主转动1/40转，也就是转动了9°(360°/40)，故而得:

式中　n——摇柄的转数，r;

　　　θ——工件所需转动的角度，°。

3.差动分度法

用简单分度法时，时常会碰到工件等分数z和40不能相约，或是工件等分数z和40相约后而分度盘上没有所需要孔圈的情况，如67、71、91、103等，这时就不能采用简单分度法了，可采用差动分度法来解决。

1)差动分度原理　差动分度就是在分度中摇柄和分度盘同时顺时针或是逆时针转动时，通过它们之间的转数差来进行分度的。如图3-54所示，为使分度摇柄和分度盘同时转动，就需要在分度头主轴后锥孔处和侧轴都安装交换齿轮z1、z2、z3、z4，这时，摇柄实际转数并不是所摇的孔距数。若分度盘与摇柄转动的方向相同时，则实际转数就比摇过的转数多。如果转动方向相反，则实际转数就比摇过的转数少。

图3-54　差动分度交换齿轮
(a)不加中间轮　(b)加中间轮

图3-55(a)中在不加中间轮时，X= X1+ Y转(转动方向相同);图3-55(b)中加入中间轮时，X= X1－Y转(转动方向相反)。这说明，分度盘转动的多少和转动方向是由交换齿轮来决定的。

图3-55　差动分度原理
(a)转动方向相同时　(b)转动方向相反时

2)差动分度的计算　差动分度的实质就是选取假定的齿数z'后，计算出交换齿轮的齿数。其操作步骤为:

(1)假定等分数(选取假定齿数z')。z'的选定原则一是能进行简单分度，二是与实际等分度接近。一般情况下，假定等分数应小于实际等分数。

(2)用假定齿数计算出摇柄应转过的圈数n'(n'= 40/z')，并确定所选用的孔圈。

(3)按式来计算交换齿轮的传动比，然后根据这个数来选择交换齿轮。

(4)若计算结果与实际有差别，则应另选z'后重新计算。

(5)传动比计算结果的符号，说明了分度盘与摇柄转动方向的关系。当z'＜z时为负值，则假定转角大于实际转角，分度盘与摇柄转动方向相反，也就是减去多转的角度。当z'＞z为正值时，则假定转角小于实际转角，分度盘与摇柄转动方向相同，也就是加上不足的角度。

在实际生产中，为了方便起见，可在表3-3中直接查取所需的数据。

表3-3　差动分度表(分度头传动定数为40)

续表

续表

注:此表数据均是以假定等分数小于实际等分数计算出来的，在选择交换齿轮的中间轮时，必须使分度盘与扔柄的转向相反。此表适用于定数为40的任何型号的万能分度头。

(四)分度头的使用注意事项

(1)在分度头上安装和拆卸工件时，应先拧紧主轴锁紧手柄把分度头主轴锁紧，在锁紧工件时用力不能过大，也不能用力敲击工件。

(2)分度之前先把分度头主轴锁紧手柄松开，分度后再锁紧主轴。

(3)在进行分度时，如果需要两个方向摇动时，注意消除分度头传动间隙，如果摇过转数，则应反向多摇一半圈，再慢慢正向摇至所需预定孔位。

(4)调整分度头主轴时，要先松开其基座后部螺母，再稍微松开基座主轴前部螺钉，这时就可将主轴转到竖直或倾斜位置，如图3-56所示。调整好后，先紧固前部螺钉，后紧固后部螺母。

图3-56　调整分度头主轴位置
(a)主轴竖直位置　(b)主轴倾斜位置

(5)如图3-57所示，在加工较长工件时，应在中间部位用千斤顶支承工件，用以防止加工中的振动，增强铣削的稳定性。

图3-57　用千斤顶支承工件

思考与练习

1.试述0.02mm精度游标卡尺的刻线原理。

2.外径千分尺的测量精度为多少?试述其刻线原理。

3.装夹平口钳时，如何校正平口钳的位置?

4.万能分度头属哪种类型夹具?其结构由几部分组成?

5.万能分度头的分度方法有哪些?使用分度头分度时应注意什么?