大型軸承內、外套上的分度、打孔是軸承中的關鍵工序，它的工藝水平和質量的高低直接影響軸承的質量、壽命和製造成本。目前軸承行業大型軸承內、外套的分度方式普遍採用人工分度方式，其分度精度低、累積誤差大、工作效率低、工人勞動強度大，對軸承性能的提高造成很大的影響。我們所研製的大型數控分度頭，採用plc可編程控制器，控制步進電機驅動蝸輪蝸桿對執行工件進行自動分度，結構簡單、製造費用低，較好地解決了生產中的實際問題。
總體設計方案
步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈衝信號，電機則轉過一個步距角。其重要特點是只有周期性的誤差而無累積誤差。步進電機的運行要有步進電機驅動器這一電子裝置進行驅動，這種裝置就是把控制系統發出的脈衝信號轉化為步進電機的角位移，或者說：
控制系統每發一個脈衝信號，通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈衝信號的頻率成正比。因此，控制步進脈衝信號的頻率，可以對電機精確調速；控制步進脈衝的個數，可以對電機精確定位。
在我們所設計的數控分度頭中，就是利用這一線性關係，用plc進行電氣控制、編寫分度演算法程序，控制脈衝信號的頻率和脈衝數，步進電機驅動蝸輪蝸桿對執行工件進行精確分度，並可實現調整、手動分度、自動分度等多種電氣控制。
電氣控制方案為plc＋步進電機及可細分驅動器+數顯尺。plc選用dvp20eh00t，ac220v供電20點200hz晶體管輸出類型；根據分度精度要求考慮，選用可細分驅動器及步進電機，考慮分度時對工件的扭矩m=fr=fnr，計算出最大扭矩為27nm。按矩頻特性選取步進電機，選130byg350a型三相混合式步進電機及配套細分驅動器ms-3h130m。
該數控分度頭在徑向安裝數顯尺來控制徑向分度尺寸；由plc控制步進電機軸向分度。操作人員啟動電源，輸入分度數后，調整/分度開關置於分度位置即可實現手動或自動分度。在自動分度中可實現分度機構的鬆開、上升、分度、下降、卡緊再鬆開的順序控制。
分度演算法
設總孔數為d2，總脈衝數d0，分度脈衝可計算為：d0/d2=d4+d5（餘數）。若d5=0時，步進電機每轉動一次，電機轉角控制脈衝均為d4。若d5≠0時，將d5與孔數的一半（d2/2=d8）進行比較，若小於孔數的一半，步進電機先按d4個脈衝分度，步進電機每轉過一個分度角，餘數d5累積一次，當累積數大於d8時，步進電機則按d4+1個脈衝分度一次，此時累積數減去d4+1脈衝的餘數即d2-d5，然後再按d4個脈衝分度，依次類推直至分度完畢；若餘數大於孔數的一半，步進電機先按d4+1個脈衝分度，餘數按d2-d5累積，當累積數大於d8時，步進電機則按d4個脈衝分度一次，此時累積數減去d4脈衝的餘數d5，然後再按d4+1個脈衝分度，依次類推直至分度完畢。這樣的分度演算法，使孔與孔之間的分度誤差始終小於一個脈衝當量，可以實現在3600轉角誤差為0的分度精度要求。
