Делительная головка своими руками

Делительная головка расширяет возможности токарного станка, позволяя выполнять фрезерование пазов, нарезание зубьев и другие точные операции. Если у вас нет заводского варианта, её можно изготовить самостоятельно из доступных материалов. Главное – соблюдать точность при сборке, иначе погрешности скажутся на качестве обработки деталей.

Основой конструкции станет чугунная или стальная плита толщиной 15–20 мм. В ней необходимо просверлить центральное отверстие под шпиндель и разметить крепёжные пазы для фиксации на станине. Для передачи вращения используйте зубчатую пару с передаточным отношением 1:40 – это стандарт для большинства промышленных делительных головок.

Ключевой элемент – поворотный диск с отверстиями. Его лучше выточить из закалённой стали и разметить несколько рядов отверстий (например, 24, 30 и 36) для разных углов деления. Фиксатор из подпружиненного штифта обеспечит точное позиционирование. Не забудьте про стопорный механизм – он предотвратит случайное смещение заготовки во время работы.

Необходимые материалы и инструменты для изготовления

Основные материалы

Для сборки делительной головки потребуются:

• Стальной круг диаметром 40–60 мм (основание).
• Листовая сталь толщиной 8–12 мм (крепление и детали корпуса).
• Шпиндель с конусом Морзе (подойдет от старого патрона).
• Червячная пара (модуль 1–1,5 мм, соотношение 40:1 или 60:1).
• Подшипники качения (2 шт., тип 6000 или 6200).
• Болты М6–М8, гайки, шайбы (для фиксации узлов).

Инструменты

Подготовьте:

• Токарный станок для обработки деталей.
• Сверлильный станок или дрель с набором свёрл.
• Напильники, метчики (для нарезки резьбы).
• Штангенциркуль, угломер (контроль точности).
• Сварочный аппарат (если требуется усиление конструкции).

Для разметки используйте керн и чертилку. Смазочные материалы (Литол-24) понадобятся при сборке подвижных узлов.

Расчет и проектирование делительного механизма

Для точного расчета делительного механизма сначала определите передаточное отношение между шпинделем и делительным диском. Используйте формулу:

i = N / z, где:

• i – передаточное отношение,
• N – число отверстий на делительном диске,
• z – количество делений.

Выбирайте диск с достаточным числом отверстий, чтобы обеспечить нужную точность. Например, для деления на 12 частей подойдет диск с 24 отверстиями (i = 24 / 12 = 2).

При проектировании корпуса механизма учитывайте жесткость конструкции. Оптимальный материал – чугун или сталь толщиной от 8 мм. Убедитесь, что ось шпинделя перпендикулярна плоскости крепления.

Для ручного привода используйте храповой механизм с фиксатором. Шаг храповика должен соответствовать углу поворота за одно деление. Проверьте плавность хода до сборки.

Рассчитайте усилие зажима заготовки, чтобы избежать проскальзывания. Для стальной детали диаметром 50 мм потребуется усилие не менее 100 Н.

Изготовление корпуса и крепежных элементов

Для корпуса делительной головки подойдет стальной или алюминиевый цилиндр диаметром от 80 до 120 мм. Толщина стенок – не менее 10 мм для стали и 15 мм для алюминия, чтобы избежать деформации при нагрузке.

Выточите центральное отверстие под шпиндель с допуском H7. Диаметр отверстия зависит от вала шпинделя, но обычно составляет 20–30 мм. Сверху корпуса сделайте паз шириной 6–8 мм для фиксации делительного диска.

Крепежные элементы – болты М8 или М10 – разместите равномерно по окружности корпуса. Для крепления к станку используйте фланец с четырьмя отверстиями под болты М12. Зазор между фланцем и корпусом не должен превышать 0,05 мм.

Для фиксации заготовки изготовьте поводковый патрон или цанговый зажим. Если используете патрон, проточите внутренний конус под углом 30° для надежного центрирования.

Шпоночный паз на шпинделе делайте шириной 6–8 мм. Глубина паза – треть диаметра вала. Проверьте соосность шпинделя и корпуса индикатором: биение не должно превышать 0,02 мм.

Покройте корпус антикоррозийной грунтовкой или краской после механической обработки. Это продлит срок службы детали.

Сборка и настройка делительного диска

Подготовка деталей

Проверьте качество отверстий на делительном диске – они должны быть ровными, без заусенцев. Обработайте края мелкозернистой наждачной бумагой, если требуется. Закрепите диск на валу с помощью штифта или шпонки, исключая люфт.

Калибровка положения

Установите диск в патрон станка и проверьте биение индикаторной головкой. Допустимое отклонение – не более 0,05 мм. Если биение превышает норму, подложите тонкие регулировочные шайбы между диском и опорной поверхностью.

Нанесите разметку на диск согласно требуемому количеству делений. Используйте штангенциркуль и кернер для точности. Для крепления фиксатора выберите место вне зоны вращения диска, но с удобным доступом во время работы.

Проверьте плавность хода механизма вручную перед запуском станка. Убедитесь, что фиксатор четко попадает в каждое отверстие без перекоса. При необходимости подгоните угол заточки фиксатора под конусность отверстий.

Варианты крепления заготовки в самодельной головке

Для надежной фиксации заготовки используйте цанговый патрон – он обеспечивает точное центрирование и подходит для деталей диаметром до 30 мм. Подберите цангу с минимальным люфтом.

• Трехкулачковый патрон – универсальный вариант для крепления заготовок неправильной формы. Затягивайте кулачки последовательно, проверяя биение индикатором.
• Центровое крепление – зафиксируйте заготовку между центрами головки и задней бабки. Добавьте поводковый патрон для передачи вращения.
• Самодельные оправки – выточите конусную втулку с резьбой под вашу заготовку. Используйте стопорный винт для предотвращения проворота.

Для тонкостенных деталей изготовьте разжимную втулку из стали 45. Надрежьте торец на 4 сегмента, установите внутрь заготовку и затяните гайкой – это исключит деформацию.

При работе с длинными заготовками добавьте подвижный люнет. Закрепите его на станине станка в зоне резания, отрегулировав опорные ролики по диаметру детали.

Проверка точности и доработка конструкции

Контроль геометрии

Проверьте соосность шпинделя делительной головки с осью станка индикаторной стойкой. Допустимое биение – не более 0,02 мм на 100 мм длины. При превышении значений подшлифуйте посадочные поверхности корпуса или добавьте регулировочные винты.

Калибровка деления

Соберите пробную деталь с делением на 12 частей, затем замерьте углы универсальным угломером. Погрешность свыше 0,5° требует доработки червячной пары: уменьшите зазор в подшипниках или замените храповой механизм на прецизионный делительный диск.

Для проверки плавности хода прокрутите шпиндель вручную – рывки указывают на перекос червяка. Исправьте центровку путем проточки посадочных мест или установки компенсационных шайб.

Усильте крепление поворотного сектора дополнительными стопорными болтами, если при фрезеровании появляется люфт. Проверьте жесткость конструкции, нагрузив рычаг грузом 2-3 кг – прогиб не должен превышать 0,1 мм.