Giáo trình phay bánh răng nghiêng, rãnh xoắn (nghề cắt gọt kim loại trình độ cao đẳng)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Phay bánh nghiêng, rãnh xoắn mô đun chuyên ngành của nghề Cắt gọt kim loại biên soạn dựa theo chương trình đào tạo chất lượng cao đã xây dựng ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cắt gọt kim loại hệ Cao đẳng Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu, học có ví dụ tập tương ứng để áp dụng làm sáng tỏ phần lý thuyết Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo giáo trình có cập nhật kiến thức có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung giáo trình biên soạn với lượng thời gian đào tạo 75 giờ gồm có: Bài MĐ14-01: Thơng số hình học của rãnh xoắn Bài MĐ14-02: Phay rãnh xoắn Bài MĐ14-03: Thơng số hình học của bánh trụ nghiêng Bài MĐ14-04: Phay bánh trụ nghiêng Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến của thầy, bạn đọc để nhóm biên soạn điều chỉnh hồn thiện Xin chân thành cám ơn! Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: Huỳnh Chí Linh MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN BÀI 1: KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA RÃNH XOẮN Khái niệm công dụng Các yếu tố của rãnh xoắn Các yêu cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay rãnh xoắn 3.1 Các yêu cầu kỹ thuật 3.2 Các điều kiện kỹ thuật phay rãnh xoắn Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn Phương pháp tính bánh thay phay rãnh xoắn 5.1 Tính bánh thay thếa 5.2 Lắp bánh thay 11 Hướng dẫn thực hành 13 6.1 Hướng dẫn bước thực hành tính kích thước của rãnh xoắn 13 6.2 Sinh viên thực hành 13 BÀI 2: PHAY RÃNH XOẮN 16 Các bước tiến hành phay rãnh xoắn 16 1.1 Tính lắp bánh thay 16 1.2 Xoay bàn máy 16 1.3 Chọn dao phay 17 1.4 Các bước tiến hành phay 18 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp phòng tránh phay rãnh xoắn 19 Kiểm tra sản phẩm 20 Hướng dẫn thực hành: 20 4.1 Hướng dẫn lập phiếu tiến trình phay rãnh xoắn 20 4.2 Sinh viên thực 22 BÀI 3: THƠNG SỐ HÌNH HỌC CỦA BÁNH RĂNG TRỤ 25 RĂNG NGHIÊNG 25 Khái niệm ứng dụng 25 Các thông số của bánh trụ nghiêng 25 Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn phay bánh trụ nghiêng 27 Kiểm tra sản phẩm 28 Hướng dẫn thực hành 28 5.1 Hướng dẫn bước thực hành tính thơng số hình học của bánh trụ nghiêng 28 5.2 Sinh viên thực hành 29 BÀI 4: PHAY BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 32 Yêu cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng 32 1.1 Các yêu cầu kỹ thuật 32 1.2 Các điều kiện kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng 32 Xác định thành phần cần thiết gia công bánh trụ nghiêng 32 2.1 Tính tốn phân độ 32 2.2 Tính chọn dao phay phay bánh trụ nghiêng 33 2.3 Tính bánh thay 33 2.4 Lắp bánh thay 34 2.5 Xoay bàn máy 36 Tiến hành phay 36 Các dạng sai hỏng thường gặp phay bánh trụ nghiêng, nguyên nhân biện pháp phòng tránh 37 Hướng dẫn thực hành 38 5.1 Hướng dẫn bước thực hành phay bánh trụ nghiêng 38 5.2 Sinh viên thực hành 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: PHAY BÁNH RĂNG NGHIÊNG, RÃNH XOẮN Mã mơ đun: MĐ14 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun thực tập bố trí sau sinh viên đã học xong: môn vẽ kỹ thuật, môn nguyên lý cắt, mơn đồ gá, phay bào mặt phẳng vng góc, mô đun phay bánh thẳng, thành răng, - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề đào tạo bắt buộc - Ý nghĩa vai trị của mơ đun: Cung cấp cho người học kiến thức công nghệ gia công bánh trụ nghiêng, rãnh xoắn Đồng thời hướng dẫn người học rèn luyện kỹ gia công bánh trụ nghiêng rãnh xoắn máy phay vạn Mục tiêu mô đun: Sau học xong mô đun người học có lực: - Kiến thức: + Trình bày yêu cầu kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng, rãnh xoắn + Xác định thông số của rãnh xoắn, bánh trụ nghiêng + Trình bày phương pháp tiến hành phay bánh trụ nghiêng, rãnh xoắn + Giải thích dạng sai hỏng, nguyên nhân cách khắc phục phay bánh trụ nghiêng phay rãnh xoắn - Kỹ năng: + Chọn dao phay dụng cụ cần thiết phay bánh trụ nghiêng rãnh xoắn + Phân tích phương pháp phay bánh trụ nghiêng rãnh xoắn máy phay vạn + Lựa chọn chế độ cắt phay bánh trụ nghiêng rãnh xoắn + Tính tốn lắp bánh thay phay bánh trụ nghiêng rãnh xoắn + Vận hành thành thạo máy phay để phay rãnh xoắn, bánh trụ nghiêng qui trình qui phạm, đạt cấp xác 8-6 (rãnh xoắn đạt cấp xác 10-8), độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người máy - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tự giác, tích cực, chủ động học tập rèn luyện Xây dựng tác phong làm việc khoa học Nôi dung mô đun: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên mơ đun Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm TT số thuyết thảo luận, tra tập Bài Kích thước rãnh xoắn Khái niệm chung 0,5 Các yếu tố của rãnh xoắn Các yêu cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay rãnh xoắn Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn Phương pháp tính bánh thay phay rãnh xoắn Hướng dẫn thực hành Bài Phay rãnh xoắn Các bước tiến hành phay rãnh xoắn Các dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp phòng tránh phay rãnh xoắn Kiểm tra sản phẩm Hướng dẫn thực hành Bài Thơng số hình học bánh trụ nghiêng Khái niệm ứng dụng Các thông số của bánh trụ nghiêng Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn phay bánh trụ nghiêng Kiểm tra sản phẩm Hướng dẫn thực hành Bài Phay bánh trụ nghiêng Yêu cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng Xác định thành phần cần thiết gia công bánh trụ nghiêng Tiến hanh phay Các dạng sai hỏng thường gặp phay bánh trụ nghiêng, nguyên nhân biện pháp phòng tránh Hướng dẫn thực hành Cộng 0,5 0,5 0,5 0,5 26 11 0,5 1,5 0,5 0,5 1,5 4 21 16 1 24 1 18 57 0,5 1 29 0,5 0,5 1 0,5 75 15 BÀI 1: KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA RÃNH XOẮN Mã MĐ14-01 Giới thiệu: Để thực truyền chuyển động, cần truyền mômen quay hai trục song song gần nhau, chuyển động vng góc với tỉ số xác định Bánh trụ nghiêng có nghiêng theo phương chéo với đường trục góc nên truyền động êm so với bánh trụ thẳng Mục tiêu: - Xác định thơng số kích thước của rãnh xoắn - Trình bày yêu cầu kỹ thuật phay rãnh xoắn - Tính tốn lắp bánh thay phay rãnh xoắn máy phay vạn - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Nội dung chính: Khái niệm cơng dụng Rãnh xoắn mặt trụ loại rãnh có đường dạng sin quấn quanh trục dao phay xoắn, mũi khoan xoắn, trục xoắn v v Rãnh xoắn chế tạo chủ yếu theo phương pháp chép hình, đơi lúc có dạng xoắn đặc biệt người ta chế tạo theo phương pháp bao hình Rãnh xoắn hình thành mặt trụ sử dụng rộng rãi ngành chế tạo máy dùng để làm dụng cụ cắt dao phay rãnh xoắn, mũi khoan trước chưa cắt xong sau đã vào khớp, lúc có số lưỡi cắt nên trình cắt diễn êm, tạo suất cao độ bóng tốt Phân loại: Tùy theo chức làm việc của chi tiết mà cấu tạo của rãnh xoắn có hình dạng khác nhau: - Theo dạng rãnh dạng thân khai, dạng culít - Theo dạng rãnh có biên dạng hai sườn thẳng nghiêng theo chiều Các yếu tố rãnh xoắn Rãnh xoắn gia công theo phương pháp chép hình biên dạng lưỡi cắt Do rãnh có hình dạng tùy theo hình dạng dụng cụ cắt Ngồi để gia cơng rãnh xoắn ta cần xác định yếu tố bàn sau: Hình 1.1 Các yếu tố rãnh xoắn -  : Góc rãnh xoắn:   90   d -  : Góc xoắn: tg   S  d - S: Bước xoắn: S  tg  - d: Đường kính phơi Các u cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay rãnh xoắn 3.1 Các yêu cầu kỹ thuật - Rãnh có độ bền mỏi tốt - Có độ cứng cao, chóng mịn tốt - Tính ổn định, khơng gây ồn - Hiệu suất làm việc lớn, suất cao 3.2 Các điều kiện kỹ thuật phay rãnh xoắn - Kích thước của thành phần của rãnh xoắn như: góc xoắn, bước xoắn, biên dạng xoắn - Số đầu mối (số răng) đúng, đều, cân, cân tâm, góc xoắn bước xoắn theo thiết kế - Độ nhám đạt cấp 8, đến cấp 11 tức Ra= 0,63 – 0.08  m - Khả làm việc tham gia cắt gọt tốt Hình 1.2 Các dạng rãnh xoắn Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn - Chuyển động tịnh tiến dọc chuyển động chạy dao dọc của bàn máy - Chuyển động xoay trịn của phơi quanh trục Hình 1.3 Chuyển động tạo hình rãnh xoắn Hai chuyển động xảy đồng thời với tỉ lệ định mà q trình tính tốn xác định Sao cho thời gian phơi quay vịng bàn máy mang phơi tịnh tiến khoảng bước xoắn S của rãnh xoắn phôi Nếu phay rãnh xoắn dao phay đĩa phải xoay mặt phẳng thân dao phải nằm chéo theo hướng xoắn của rãnh mặt cắt của rãnh có biên dạng của lưỡi dao, đồng thời dao khơng bị kẹt q trình cắt Nếu phay rãnh dao phay ngón (hoặc loại dao cắt mặt đầu) khơng thực việc Hình 1.4 Sơ đồ phay rãnh xoắn với dao phay đĩa Phương pháp tính bánh thay phay rãnh xoắn 5.1 Tính bánh thay Theo nguyên lý tạo hình rãnh xoắn, để gia cơng rãnh xoắn phải thực đồng thời hai chuyển động: Xoay trịn của phơi tịnh tiến của bàn máy theo tỉ lệ định Để đạt điều bánh thay nối từ trục vítme của bàn máy đến trục phụ tay quay của ụ phân độ giúp cho phôi quay tròn theo tỉ lệ xác định với bước tiến của bàn máy (trục ụ phân độ mang phơi) Do bánh thay phải tính tốn xác lắp đặt vị trí Khi ta quay tay quay bàn máy vịng bước vítme (P v) bàn máy a c chuyển động tịnh tiến dọc qua bánh lắp  truyền chuyển động cho b d trục phụ của đầu chia độ quay Từ trục phụ của đầu chia độ truyền qua cặp bánh 1 có tỉ số 1:1, tới truyền trục vít – bánh vít có tỉ số (cũng 40 60 tùy vào đầu phân độ) truyền đến trục làm phơi quay Tỉ số truyền của bánh lắp ngồi tính tốn dựa vào yếu tố như: Bước xoắn, góc xoắn, đường kính phơi bước vítme của bàn máy phay Hình 1.5 Sơ đồ động phay rãnh xoắn Từ sơ đồ truyền động (hình 1.5), ta rút cơng thức tổng qt tính bánh thay phay rãnh xoắn sau: N Pv A i i  S S Trong đó: i: Tỉ số truyền của bánh thay Pv: Bướcvít me bàn máy phay S: Bước xoắn của rãnh xoắn cần gia cơng N: Đặc tính truyền của ụ phân độ (thông thường N = 40) A = Pv.N gọi đặc tính của máy phay Nếu trường hợp P v S tính theo hệ Anh A qui đổi hệ mét cách nhân với 25,4 a Sau tính tốn, ta viết tỉ số truyền động i dạng dạng b a c  Biến đổi tỉ số thành tối giản nhân với số phù hợp để có bánh b d a, b a, b, c, d Các bánh thiết phải có hệ bánh thay thuộc hệ hệ a a c Để phân tích phân số thành  từ tỉ số truyền gốc thành tỉ số truyền b b d ta tham khảo ví dụ sau: a a a c 2 a c Ví dụ: i       i        b b d b b d Sau phân tích tỉ số truyền thành tích phân số dạng tối giản Ta tìm bội số chung của chúng cho số phù hợp với số của bánh thay hệ hệ Ví ví dụ ta chọn cặp bánh sau: a 32 48 a 40 60   vv theo hệ 4; i      vv theo Nếu i    b 24 36 b 30 45 hệ a c 24 56 a c 20 50      theo hệ 4; i        b d 36 28 b d 30 25 Nếu i   theo hệ 10 Tính đường kính đường kính chân - Đường kính chân răng: Dc=………………………………………… …………………………………………… Tính chiều cao - Chiều cao răng: h=………………………………………… …………………………………………… Tính chiều dày - Chiều dày răng: T=………………………………………… …………………………………………… Tính số giả (để chọn dao) - Số giả: z’=………………………………………… …………………………………………… Báo cáo kết quả: - Tổng hợp báo cáo kết thực Hoàn thiện báo cáo kết thực hành: hành ……………………………………………… ……………………………………………… Trọng tâm cần ý bài: - Khái niệm công dụng của bánh trụ nghiêng - Các thơng số hình học của bánh trụ nghiêng - Nguyên tắc hình thành bánh trụ nghiêng máy phay vạn - Kiểm tra bánh trụ nghiêng Câu hỏi ôn tập 3: Câu hỏi điền khuyết Hãy điền nội dung thích hợp vào chỗ trống trường hợp sau đây: a Khi phay bánh trụ nghiêng phải thực theo nguyên tắc b Các chuyển động tạo hình cần có phay bánh trụ nghiêng Câu hỏi trắc nghiệm Hãy chọn câu sau: a Bước xoắn phụ thuộc vào đường kính vịng chia Đúng Sai b Bước xoắn phụ thuộc vào góc xoắn Đúng Sai c Góc xoắn lớn bước xoắn lớn Đúng Sai d Hai bánh nghiêng ăn khớp với hướng xoắn Đúng Sai Câu hỏi thảo luận: Thế môđun chếch môđun thật của xoắn ? Chúng quan hệ với ? Góc xoắn của xác định nào? Bài tập 30 Hãy tính tốn thơng số hình học của bánh trụ nghiêng biết: Dp = 60mm; m = 2.5; góc xoắn = 250, P = 6; N = 40 Hãy tính tốn thơng số hình học của hai bánh trụ nghiêng ăn khớp biết: Dp1 = 70mm; m = 2; góc xoắn = 250, P = 6; N = 40; tỷ số truyền hai bánh i = 1/3 Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung: -Về kiến thức: + Xác định thông số động học của bánh trụ nghiêng + Phân tích nguyên tắc tạo hình banh trụ nghiêng máy phay vạn + Trình bày phương pháp kiểm tra bánh trụ nghiêng - Về kỹ năng: + Tính tốn thơng số hình học của bánh trụ nghiêng -Về lực tự chủ trách nhiệm: Nghiêm túc, tích cực học tập Phương pháp đánh giá: - Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về kỹ năng: Đánh giá qua tập thảo luận lớp sản phẩm thực hành của cá nhân xưởng thực tập - Về lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá qua tác phong, thái độ học tập 31 BÀI 4: PHAY BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG Mã MĐ14-04 Giới thiệu: Bánh trụ nghiêng dùng truyền có tốc độ cao tải trọng lớn hạn chế tượng va đập vào khớp Trong sản xuất đơn loạt nhỏ gia cơng bánh trụ nghiêng máy phay vạn với xích truyền động thơng qua bánh thay đầu phân độ Mục tiêu: - Trình bày yêu cầu kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng - Trình bày phương pháp chọn dao phay đĩa mô đun gia công bánh trụ nghiêng - Phân tích phương pháp phay bánh trụ nghiêng máy phay vạn - Tính tốn lắp bánh thay phay bánh trụ nghiêng - Lựa chọn chế độ cắt phay bánh trụ nghiêng máy phay vạn - Vận hành thành thạo máy phay để phay bánh trụ nghiêng qui trình qui phạm, đạt cấp xác 8-6, độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người máy - Giải thích dạng sai hỏng, nguyên nhân cách khắc phục - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập Nội dung chính: Yêu cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng 1.1 Các yêu cầu kỹ thuật - Răng có bền mỏi tốt - Răng có độ cứng cao, chóng mịn tốt - Tính truyền động ổn định, không gây ồn - Hiệu suất truyền động lớn, suất cao 1.2 Các điều kiện kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng - Kích thước của thành phần của bánh trụ nghiêng, hai bánh trụ nghiêng ăn khớp góc nghiêng khơng thay đổi ngược chiều bước xoắn khớp với biên dạng - Số đúng, đều, cân, cân tâm, góc nghiêng bước xoắn theo thiết kế - Độ nhám đạt cấp 8, đến cấp 11 tức Ra  0,36  0,08m - Khả ăn khớp của bánh có mơđun Xác định thành phần cần thiết gia công bánh trụ nghiêng 2.1 Tính tốn phân độ Khi phay bánh trụ nghiêng, sau lần phay rãnh ta thực chia độ thông qua đầu phân độ để phay rãnh Số tính tốn chia độ lấy theo số thực z (số cần phay) phương pháp tính toán chia độ tương tự phay bánh trụ thẳng 32 N z 2.2 Tính chọn dao phay phay bánh trụ nghiêng Đối với phay bánh trụ nghiêng, chọn dao ta chọn dao phay đĩa môđun dao phay ngón mơđun dao 15 dao theo tiêu chuẩn Về cách chọn: Ta chọn dao có mơđun mơđun thật của bánh ( mn ) Nhưng số hiệu của dao chọn theo số giả z’ đã tính tốn với: Dp z z'   cos  mncos  Ta lấy ví dụ cụ thể, phay bánh nghiêng có mơđun 2, số 42, góc nghiêng xác định 32o20’ Giải: Để chọn dao ta làm bước sau: Xác định số giả: z 42 z'   70 3 cos  cos 320 20' Vậy tra bảng dao, ta chọn dao phay mơđun 2, có số hiệu dao 15 dao 2.3 Tính bánh thay Để hai chuyển động tạo hình rãnh xoắn phay bánh trụ nghiêng xảy đồng thời việc tính toán tỉ số truyền lựa chọn bánh thay vô quan trọng Khi ta quay tay quay bàn dao dọc vòng (bằng bước ren trục vítme bàn dao dọc P), bàn máy chuyển động tịnh tiến dọc trục qua bánh lắp a c  truyền chuyển động cho trục phụ của đầu phân độ quay Từ trục phụ của đầu b d phân độ qua cặp bánh có tỉ số truyền i= 1:1 (khơng ảnh hưởng đến tính tốn), tới truyền trục vít – bánh vít có tỉ số 1:40 (tỉ số tùy thuộc vào đầu phân độ, 1:60,…) truyền đến trục làm phơi quay Các bánh lắp ngồi tính tốn vào yếu tố cụ thể như: Bước xoắn, góc xoắn, đường kính phơi bước vítme của bàn máy phay Tương tự phay rãnh xoắn, ta rút cơng thức tổng quát tính bánh thay thế: N P A i i  , Trong đó: S S i : Tỉ số truyền của bánh thay P: Bước ren của trục vítme bàn máy phay S: Bước xoắn của bánh trụ nghiêng cần gia cơng N: Tỉ số truyền của truyền trục vít - bánh vít của đầu phân độ (N = 40) A: Đặc tính của máy phay, A = P.N a Sau tính tốn để có tỉ số truyền i, ta viết dạng dạng b a c  phải đảm bảo tử số mẫu số số của hệ bánh có sẵn b d phân xưởng (kèm theo máy) theo hệ hệ Còn trường hợp phải Ta áp dụng công thức n  33 chọn hai cặp bánh thay ta sử dụng hệ cặp bánh a – b, c – d với giá a trị phân số khơng đổi Có thể phân tích phân số từ tỉ số truyền gốc tạo thành tỉ số b a c truyền  b d a a a c 2 a c Ví dụ: i       i        b b d b b d Sau phân tích tỉ số truyền thành tích phân số dạng tối giản Ta tìm bội số chung của chúng cho số phù hợp với số của bánh thay hệ hệ Ví ví dụ ta chọn cặp bánh sau: a 32 48 a 40 60    vv theo hệ 4; i     vv Nếu i    b 24 36 b 30 45 a c 24 56   vv theo hệ 4; Nếu i      b d 36 28 a c 20 50   vv Hoặc i      b d 30 25 Ta xét ví dụ cụ thể sau: Hãy tính bánh thay để phay bánh nghiêng, biết: S = 120mm, P = 6mm, N = 40 N P Giải: Áp dụng công thức i  , thay số vào ta được: S N P 40.6 240 24 i     S 120 120 12 a 40 50 56 64    Nếu sử dụng cặp bánh thay thế, ta có: i    b 20 25 28 32 Nếu sử dụng hai cặp bánh thay thế, ta có: a c 40 40 60 50 i        b d 1 20 40 30 50 Vậy trường hợp ta sử dụng bánh thay hệ Để thực bước tính tốn chọn bánh thay thế, số yếu tố chưa có phải thực tính tốn như: Tính góc nghiêng  (hay cịn gọi góc xoắn), tính bước xoắn S,… 2.4 Lắp bánh thay Hình 4.1 cách lắp hệ thống phay bánh nghiêng phải sử dụng cặp bánh 34 a b Hình 4.2 Lắp bánh a c  hệ thống phay bánh nghiêng phải b d Nguyên tắc: - Xác định vị trí bánh chủ động bánh bi động - Hướng xoắn thiết kế - Truyền động bánh êm, nhẹ nhàng Cách lắp: a - Trường hợp dùng cặp bánh (a) bánh chủ động lắp b đầu trục vítme của bàn máy, bánh (b) bị động lắp đầu trục phụ tay quay của ụ chia độ Đến xảy hai trường hợp: + Muốn có hướng xoắn phải (phay bánh trụ nghiêng phải): Cần lắp thêm bánh trung gian Z có số miễn nối truyền động bánh (a) bánh (b) (hình 4.3a) Số của bánh trung gian tùy ý miễn môđun với bánh (a), (b) đường kính đủ để nối (a – b) Như bánh (a) (b) quay chiều nhau, hình 4.1 sơ đồ 4.3a) + Muốn có hướng xoắn trái (phay bánh trụ nghiêng trái): Ta lắp hai bánh trung gian để đủ làm cầu nối bánh (a) bánh (b) chuyển động ngược chiều (về nguyên tắc khơng có bánh trung gian đạt hướng xoắn trái khoảng cách trục vítme bàn máy trục phụ tay quay xa nên cần phải có thêm bánh trung gian, hình 4.3b) Hình 4.3 Sơ đồ sử dụng cặp bánh thay 35 Hình 4.4 Sơ đồ sử dụng cặp bánh a c  (a) bánh chủ b d động lắp đầu trục vítme của bàn máy, cịn bánh (d) lắp đầu trục phụ tay quay của ụ phân độ + Muốn có hướng xoắn phải (phay bánh trụ thẳng nghiêng phải): Bánh chủ động (a) bánh bị động (d) phải quay chiều Như hai bánh (b), (c) lắp đồng trục, bánh (a) ăn khớp với (b) bánh (c) ăn khớp với bánh (d) (hình 4.2 sơ đồ 4.4a) + Muốn có hướng xoắn trái (phay bánh trụ nghiêng trái): Bánh chủ động (a) phải quay ngược chiều với bánh bị động (d) Do phải lắp thêm bánh trung gian Z0 nối bánh (c) bánh (d) hình 4.4b) Chú ý: Khi sử dụng bánh trung gian làm cầu nối ta phải thận trọng việc xác định chiều quay bàn máy so với chiều quay trục đầu phân độ Lắp bánh trung gian phải ăn khớp tốt, tra dầu mỡ Sau lắp xong phải quay thử thay quay bàn máy để kiểm tra ăn khớp bánh 2.5 Xoay bàn máy Để phay bánh trụ nghiêng, bước tính tốn thơng số, xác định thành phần cần thiết Để phay bánh trụ nghiêng ta phải xoay bàn máy góc với góc nghiêng (  ) của bánh theo chiều ngược lại Ví dụ: cần phay bánh nghiêng trái xoay bàn máy chiều kim đồng hồ (hình 4.5) Trong trường hợp sử dụng dao phay đĩa máy phay trục đứng, ta phải xoay trục góc tương ứng với góc nghiêng của bánh chiều xoay tương tự cách xoay bàn máy - Trường hợp dùng cặp bánh thay Hình 4.5 Xoay bàn máy góc  phay bánh nghiêng trái trục ngang Tiến hành phay Phay bánh trụ nghiêng công việc phay rãnh định hình hình hình trụ Trình tự công việc gồm bước sau: - Chuẩn bị máy, vật tư, thiết bị: Có thể chọn máy phay vạn máy phay đứng tùy theo điều kiện phân xưởng Thử máy kiểm tra độ an toàn điện, cơ, hệ thống bôi trơn, điều chỉnh hệ thống trượt của bàn máy Kiểm tra kích thước phơi: Đường kính đỉnh răng, độ đồng tâm mặt trụ trục gá, độ song song vng góc mặt,…Kiểm tra đầu phân độ, bánh thay thế, chạc lắp bánh răng, thước cặp, dưỡng, phấn,…Sắp xếp nơi làm việc khoa học, hợp lí 36 - Tính tốn thơng số cần thiết cho bánh trụ nghiêng hai bánh trụ nghiêng ăn khớp Các thơng số cần thiết tính tốn dựa thơng số cho trước như: Đường kính đỉnh răng, mơđun, góc xoắn, hướng xoắn,…Từ ta cụ thể hóa việc sử dụng máy nào, có bước vítme để xác định tỉ số truyền của bánh thay - Chọn dao, gá lắp điều chỉnh dao: Chọn dao phay môđun số hiệu phù hợp với bánh cần gia công (chú ý chọn số hiệu dao theo số giả z’) Gá dao trục điều chỉnh dao - Gá phôi lấy tâm: Gá phôi trục gá cặp tốc sử dụng hai mũi tâm mâm cặp 3; vấu đầu chống tâm Dùng phấn màu bôi lên bề mặt phôi tiến hành lấy tâm theo phương pháp chia đường tròn thành phần - Tính chọn đĩa chia độ phù hợp với số cần phay: N Tính số vịng quay chia độ theo cơng thức n  Nếu trường hợp không z chia hết phải tiến hành chia theo phương pháp khác chia vi sai hay chia phức tạp - Tính tốn tiến hành lắp bánh lắp ngoài: Sau đã xác định đầy đủ thông số của bánh trụ nghiêng, ta tiến hành tính tốn tỉ số truyền của bánh thay theo hệ hệ Xác định xác vị trí của bánh lắp Kiểm tra ăn khớp hướng xoắn - Xoay bàn máy góc góc xoắn (đối với trục ngang) xoay nghiêng đầu dao trục đứng - Chọn tốc độ trục lượng chạy dao: Tra sổ tay chế độ cắt gia cơng khí - Tiến hành phay: + Bố trí cữ giới hạn chạy dao dọc + Chọn chiều sâu cắt: Cho dao tiến gần phôi đưa tâm dao trùng với tâm phôi Nâng bàn máy lên cho dao vừa chạm mặt phôi, lùi dao nâng bàn máy lên xác định chiều sâu cắt du xích Sau khóa bàn máy ngang bàn máy đứng lại Chiều sâu cắt chọn dựa vào tính chất vật liệu gia cơng độ xác của bánh gia công + Chọn phương pháp tiến dao: Theo hướng tiến dọc + Chọn phương pháp phay: Theo phương pháp phay nghịch + Phay: Cho máy chạy, xem chiều xoắn đã xác chưa vặn tay quay di chuyển bàn dao dọc từ từ dao bắt đầu cắt sử dụng hệ thống tự động bàn dao dọc Khi phay xong rãnh răng, hạ bàn máy xuống khoảng lớn chiều cao để tránh dao tiếp xúc với chi tiết Xong cho bàn máy chạy ngược lại cho dao rời khỏi mặt đầu chi tiết Dừng máy chia độ sang rãnh khác tiếp tục phay rãnh Tăng chiều sâu cắt tiến hành phay hoàn thiện Lưu ý: Để đảm bảo đủ, đều, hướng xoắn ta nên vạch dấu số phôi tiến hành phay thử (phay mờ) đạt độ phay Các dạng sai hỏng thường gặp phay bánh trụ nghiêng, nguyên nhân biện pháp phòng tránh 37 Dạng sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Số răng, bước không - Do xác định không số vạch cần - Nếu phay xong phát quay chọn phương pháp sử dụng du khơng sửa Muốn đề phịng, xích bàn máy chọn sai số vòng trước phay nên kiểm tra cẩn thận kết số lỗ của đĩa chia sử dụng phương chia độ cách phay thử vạch pháp chia đầu phân độ, mờ tồn mặt phơi đếm lại, nhầm thao tác chia độ, tính thấy phay thành lắp sai bánh thay (khi chia - Cẩn thận trình chia, khử độ rơ độ vi sai) xoay thấy độ tin cậy chưa cao - Khử độ rơ của bàn máy, tay quay sử dụng đầu phân độ Răng không đều, không cân - Răng không chiều dày - Nếu phay chưa sâu mà kịp phát sai, chia sai số lỗ (số vịng sửa đúng); chia độ không triệt - Trong trường hợp rãnh bị lệch, độ tiêu khoảng rơ lỏng đầu chia; không cân tâm, ta nên kiểm tra trước - Do chọn dao có mơđun khơng đúng; phay chưa hết chiều sâu của rãnh, xác định độ sâu của rãnh phát quan sát khơng xác phương pháp đo dưỡng biên - Thực bước rà phôi không phẳng dạng của rãnh, ta thực lại kể chiều dọc chiều ngang cách xác định lại phương pháp - Răng phía to phía nhỏ chân bị rà phẳng bề mặt chi tiết Nếu đã đủ chiều dốc, gá không rà cho phôi song sâu, không sửa song với phương chạy dao dọc - Triệt tiêu khoảng rơ trình phay cách xoay ta nên xoay ngược tay quay khoảng vượt khoảng rơ cần thiết xác định xoay rãnh - Rà lại phay thêm phía rãnh cịn chưa đủ chiều sâu Độ nhẵn bề mặt kém, không đạt - Do chọn chế độ cắt không hợp lý (chủ - Chọn chế độ cắt hợp lý v, s, t yếu lượng chạy dao lớn) - Kiểm tra dao cắt trước, trình - Do lưỡi dao bị cùn (mịn q mức độ gia cơng cho phép), dao bị lệch vài - Luôn thực tốt độ cứng vững công làm việc nghệ: dao, đồ gá, thiết bị - Do chế độ dung dịch làm nguội khơng - Ln khóa chặt vị trí bàn máy phù hợp, hệ thống cơng nghệ vững thực bước cắt - Không thực bước tiến hành khóa chặt phương chuyển động của bàn máy Hướng dẫn thực hành 5.1 Hướng dẫn bước thực hành phay bánh trụ nghiêng 38 Phiếu hướng dẫn thực hành: 39 5.2 Sinh viên thực hành Yêu cầu: Lập phiếu tiến trình gia cơng để gia cơng bánh trụ nghiêng theo hình vẽ: 40 Phiếu thực hành: TT Nội dung công việc Nghiên cứu vẽ: Dữ liệu đã cho: - Bản vẽ với kích thước chi tiết - Yêu cầu kỹ thuật Gia công chuẩn bị phôi: - Chọn phôi lập thứ tự bước gia công chuẩn bị phôi Xác định bước xoắn bánh răng: Dữ liệu đã cho: - Đường kính vịng chia Dp=125mm - Góc xoắn =30o Tính tốn chia độ: Dữ liệu đề cho: - Số z = 50 - Đầu chia độ có N = 40 - Các vòng lỗ đĩa chia từ 15, 17, 18, 19, 20 - Tính tỉ số truyền bánh thay thế: Thiết bị có xưởng: + Bước vítme bàn máy phay: Pvm=6mm + Đầu chia độ có N = 40 - Chọn bánh thay (yêu cầu chọn cặp bánh răng): Thiết bị có xưởng: + Các bánh thay có hệ - Vẽ sơ đồ lắp bánh thay thực hành lắp: Sử dụng thiết bị có xưởng thực hành Chọn dao, gá lắp, hiệu chỉnh dao, xoay bàn máy: Yêu cầu: Sử dụng dao phay đĩa môđun Dữ liệu đề cho: - Mơđun: m=3 - Góc nghiêng =30o - Hướng xoắn trái 41 Sinh viên thực hành - Đọc nghiên cứu vẽ: …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… - Sơ đồ bước công nghệ gia công chuẩn bị phơi: …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… - Tính bước xoắn: …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… - Áp dụng phương pháp chia độ đơn giản: ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… - Áp dụng công thức tính tỉ số truyền bánh thay thế: ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… - Chọn bánh thay thế: ……………………………………………… ……………………………………………… …………………………………………… - Sơ đồ lắp bánh thay thế: ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… - Thực hành lắp bánh thay - Chạy thử kiểm tra bước xoắn: Ghi vấn đề xảy (nếu có): ……………………………………………… - Tính số giả z’ …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… - Chọn dao phay môđun m=… , số hiệu…… - Thực hành gá dao - Chạy thử kiểm tra Ghi vấn đề xảy (nếu có): ……………………………………………… - Thực hành xoay bàn máy Ghi vấn đề xảy (nếu có): ……………………………………………… Gá phơi, lấy tâm: - Thực hành gá phôi Yêu cầu: Gá phôi mâm cặp ụ chia - Vận hành thử kiểm tra: độ chống tâm Ghi vấn đề xảy (nếu có): …………………………………………… …………………………………………… Chọn chế độ cắt - Chọn chế độ cắt theo máy gia cơng: + Số vịng quay trục chính:…………… + Lượng tiến dao tự động:…………… + Chiều sâu lớp cắt thô:……………… + Chiều sâu lớp cắt tinh:……………… Chuẩn bị vật tư, thiết bị, dụng cụ: - Các thiết bị, dụng cụ cần thiết để phay - Liệt kê thiết bị, dụng cụ đo, dụng rãnh xoắn: cụ phụ,… cần có để gia cơng bánh …………………………………………… nghiêng theo vẽ phù hợp với điều …………………………………………… kiện thiết bị xưởng thực tập …………………………………………… 10 Vận hành máy phay - Thực hành phay bánh nghiêng Ghi vấn đề xảy (nếu có): …………………………………………… …………………………………………… 11 Kiểm tra hoàn thiện - Kiểm tra tổng thể sản phẩm nộp Trọng tâm cần ý bài: - Các yêu cầu kỹ thuật điều kiện kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng - Phương pháp tính bánh thay để phay bánh trụ nghiêng - Phương pháp lắp bánh thay máy phay xoay bàn máy phay bánh nghiêng - Trình tự tiến hành phay bánh trụ nghiêng máy phay vạn - Các dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp khắc phục phay bánh trụ nghiêng Câu hỏi ôn tập 4: Câu hỏi điền khuyết Hãy điền nội dung thích hợp vào chỗ trống trường hợp sau đây: Bánh trụ nghiêng có hướng xoắn phải hướng xoắn trái quay bàn máy ta xác định hướng xoay Khi chọn dao phay môđun để phay bánh trụ xoắn ta phải chọn môđun theo Câu hỏi trắc nghiệm Hãy chọn câu sau: Khi phay bánh trụ nghiêng để xảy tượng bước xoắn nguyên nhân chủ yếu sau: a Thao tác máy không kỹ thuật b Chọn sai bánh lắp 42 c Xác định sai vị trí của bánh thay d Xoay sai bàn máy e Tất phương án Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng - sai) trường hợp sau đây: a Chọn số hiệu dao theo Z giả thiết phay bánh trụ nghiêng Đúng Sai b Để phay bánh xoắn phải, sử dụng cặp bánh thay ta lắp bánh nối tiếp Đúng Sai Câu hỏi thảo luận: Hãy nêu trình tự phay bánh xoắn? Điểm khác biệt so với phay bánh trụ thẳng ? Tự chọn ví dụ để tính tốn, chọn dao, chọn lắp bánh thay Phân tích nguyên nhân của dạng sai hỏng phay bánh trụ nghiêng, tìm biện pháp để đề phịng sửa sai Bài tập: Hãy tính toán lập bước tiến hành phay hai bánh trụ nghiêng ăn khớp biết: m = 3.5; A = 90; õ = 200; tỷ số truyền hai bánh i = 2/3; B = 20 mm; N = 40; vòng lỗ đĩa chia có từ 15 đến 49 bánh lắp ngồi theo hệ độ xác cấp 7, độ nhám cấp Hãy tính tốn tiến hành phay hai bánh trụ nghiêng ăn khớp biết: m = 2; A = 60;  = 250; tỷ số truyền hai bánh i = 1/3; B = 20 mm; N = 40; vòng lỗ đĩa chia có từ 15 đến 49 bánh lắp theo hệ độ xác cấp 7, độ nhám cấp Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung: - Về kiến thức: + Trình bày yêu cầu kỹ thuật phay bánh trụ nghiêng + Chọn dao phay mô đun gia cơng bánh trụ nghiêng + Phân tích phương pháp phay máy phay đứng, máy phay ngang + Lựa chọn chế độ cắt phay bánh trụ nghiêng + Giải thích dạng sai hỏng, nguyên nhân cách khắc phục - Về kỹ năng: + Lựa chọn dụng cụ cắt, dụng cụ kiểm tra, dụng cụ gá phù hợp + Tính tốn lắp bánh thay phay bánh trụ nghiêng + Vận hành thành thạo máy phay để phay bánh trụ nghiêng qui trình qui phạm, đạt cấp xác 8-6, độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người máy -Về lực tự chủ trách nhiệm: Nghiêm túc, tích cực học tập Phương pháp đánh giá: - Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về kỹ năng: Đánh giá qua tập thảo luận lớp sản phẩm thực hành của cá nhân xưởng thực tập - Về lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá qua tác phong, thái độ học tập 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Địch - Kỹ thuật phay Nguyễn Ngọc Đào - Kỹ thuật phay Cơ sở công nghệ chế tạo máy – Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Chế độ cắt gia cơng khí – Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh GS.TS.Trần văn Địch Công nghệ chế tạo bánh NXB Khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2006 44