Giáo trình phay bánh răng trụ, răng thẳng (nghề cắt gọt kim loại cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: PHAY BÁNH RĂNG TRỤ, RĂNG THẲNG NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo định số: /QĐ-CĐCG-KT&KĐCL Quảng Ngãi, ngày… tháng… năm 2022 Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) 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 Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho cơng nghiệp hóa lĩnh vực khí – Nghề cắt gọt kim loại nghề đào tạo nguồn nhân lực tham gia chế tạo chi tiết máy móc địi hỏi sinh viên học trường cần trang bị kiến thức, kỹ cần thiết để làm chủ công nghệ sau trường tiếp cận điều kiện sản xuất doanh nghiệp nước Khoa Cơ khí động lực - Trường Cao đẳng Cơ giới biên soạn giáo trình mơ đun Phay bánh trụ thẳng Nội dung mô đun để cập đến công việc, tập cụ thể phương pháp trình tự gia cơng chi tiết Căn vào trang thiết bị trường khả tổ chức học sinh thực tập cơng ty, doanh nghiệp bên ngồi mà nhà trường xây dựng tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Mặc dù cố gắng trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Quảng ngãi, ngày 18 tháng 08 năm 2022 Tham gia biên soạn Nguyễn Đình Kiên Chủ biên MỤC LỤC STT NỘI DUNG TRANG Lời giới thiệu Mục lục Bài 1: Thông số động lực học bánh trụ thẳng 13 Khái quát phương pháp gia công bánh Các thông số bánh trụ, thẳng Phương pháp kiểm tra bánh trụ, thẳng 4 Dao phay mô đun Bài Phay bánh răng, Yêu cầu kỹ thuật phay bánh trụ, thẳng dạng thơng thường Tính tốn phân độ Phương pháp phay bánh trụ, thẳng dạng thông thường Phay bánh trụ, thẳng phương pháp chia vi sai Dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp đề phòng 30 Tài liệu tham khảo 63 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: PHAY BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG Mã mô đun: MĐ 34 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: + Mơn đun Phay bánh trụ thẳng bố trí sau sinh viên học xong: MH07; MH08; MH09; MH10; MH11; MH15; MĐ26; MĐ 33 - Tính chất: + Là mô đun chuyên môn nghề thuộc môn học, mô đun đào tạo nghề; + Là công nghệ gia công bánh (thô) dùng dạng sản xuất đơn chiếc, sửa chữa hàng loạt nhỏ - Ý nghĩa vai trị: Mơ đun Phay bánh trụ thẳng chương trình Cắt gọt kim loại có ý nghĩa vai trò quan trọng Người học trang bị kiến thức, kỹ sử dụng dụng cụ thiết bị để Phay bánh trụ thẳng qui trình qui phạm, đạt yêu cầu kỹ thuật Mục tiêu: - Kiến thức: A1 Trình bày nguyên lý gia công bánh A2 Xác định thông số động học bánh trụ thẳng A3 Phân biệt dao phay mô đun dao phay lăn răng, dao xọc A4 Chọn dao phay mô đun gia công bánh trụ thẳng A5 Trình bày yêu cầu kỹ thuật phay bánh trụ thẳng; A6 Phân tích phương pháp phay bánh trụ thẳng máy phay đứng, máy phay ngang; A7 Lựa chọn dụng cụ cắt, dụng cụ kiểm tra, dụng cụ gá phù hợp; A8 Tính tốn lắp bánh thay phân độ vi sai; A9 Chọn chế độ cắt phay A10 Giải thích dạng sai hỏng, nguyên nhân cách khắc phục - Kỹ năng: B1 Vận hành thành thạo máy phay để phay bánh trụ thẳng 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 - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập C2 Vệ sinh nhà xưởng 1.Chương trình khung nghề cắt gọt kim loại Số tín Thời gian đào tạo (giờ) Mã MH, MĐ Tên môn học, mơ đun Trong Tổng số I MH 01 MH 02 MH 03 Các mơn học chung Chính trị Pháp luật Giáo dục thể chất Lý thuyết Thực hành Kiểm tra 435 215 190 30 75 55 14 30 21 60 52 29 MH 04 MH 05 MH 06 II Giáo dục quốc phòng An ninh Tin học Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc 75 58 13 75 17 54 120 60 50 10 2370 864 1407 99 60 33 24 60 20 37 60 45 12 106 MH 07 Vẽ kỹ thuật MH 08 Autocad MH 09 Cơ lý thuyết MH 10 Sức bền vật liệu 45 34 45 34 45 41 2 60 50 30 28 30 19 45 35 MH 11 Dung sai – Đo lường kỹ thuật MH 12 Vật liệu khí MH 13 Nguyên lý – Chi tiết máy MH 14 Kỹ thuật an toàn Bảo hộ lao động 2 MH 15 Tổ chức quản lý sản xuất Nguyên lý cắt MH 16 10 Bước 1: Chọn Zc Z Nếu Zc > Z, n > 0, quay chia, đĩa chia quay cùng chiều tay quay M để bù vào sai số N/Zc; Nếu Zc < Z, n < 0, quay chia, đĩa chia quay ngược chiều tay quay M để trừ sai số N/Z - N/Zc Bước 2: tính phân độ theo n’ = Bước 3: Tính chọn bộ bánh thay thế điều chỉnh ụ chia bù, trừ sai số n=- N (Z c Z ) Zc = Khi chọn số các bánh thay thế Z1, Z2, Z3, Z4 phải nghiệm điều kiện lắp bảo đảm thỏa mãn 11 Z1 + Z2 Z3 + 15 Z3 + Z4 Z2 + 15 10 Zt=40 Kt=1 L III Z1 Z2 Z3 i=1 II I IV Z4 i=1 V C K M Hình 2.16: Sơ đồ điều chỉnh ụ chia YдΓ -H-160 chia vi sai 56 Chẳng hạn ta tính để phay bánh có số Z = 63 ụ chia YдΓ -H160 Bước 1: Ta chọn Zc = 60 (cố gắng chọn Zc không chênh quá nhiều so với Z và nên là số chẵn để dễ tính toán) Như vậy Zc < Z, quay chia, đĩa chia quay ngược chiều tay quay M Bước 2: Tính phân độ chia theo: n’ = = = = 36 lỗ/ vòng lỗ 54 Bước 3: tính chọn bộ bánh thay thế điều chỉnh ụ chia trừ sai số - : = N (Z c Z ) Zc ==- Các bánh thay thế kèm theo ụ chia YдΓ-H-160 có những số răng: Z = 25 - 30 - 35 - 40 - 50 - 55 - 60 - 70 - 80 - 90 - 100 Căn cứ số các bánh thay thế kèm theo ụ chia, ta chọn được bộ bánh điều chỉnh ụ chia: = =.= Nghiệm điều kiện lắp: Z1 + Z Z3 + 15 => 60 + 30 > 50 + 15 Z3 + Z4 Z2 + 15 => 50 + 50 > 30 + 15 Vậy số bộ bánh thay thế chọn thỏa mãn điều kiện lắp Nhưng để đĩa chia quay ngược chiều tay quay M, ta phải lắp thêm một bánh trung gian Z0 giữa Z1 và Z2 hoặc giữa Z3 và Z4 – Hình 35.29 57 11 10 Zt=40 Kt=1 Z1 III L Z2 i=1 II Z3 I Z0 IV i=1 V Z4 C K M Hình 2.17: Sơ đồ lắp thêm bánh Zo vào ụ chia YдΓ -H-160 chia vi sai Z3 Z2 Z0 Z1 Z4 Hình 2.18 Sơ đồ lắp bánh thay thế điều chỉnh ụ chia YдΓ -H-160 để chia vi sai 58 Có thể áp dụng phương pháp phay bánh trụ thẳng phương pháp chia vi sai sau: a) Cách tinh lắp bánh lắp - Chọn z giả thiết Khi Z1) có số nên gần với số thật (Z), lớn nhỏ Mặt khác số (Z 1) phải số phần phải chia hết vòng lỗ (yêu cầu độ chênh lệch (Z1) giả thiết so với (Z) thật nhỏ tốt) - Tính tỷ số truyền từ trục đầu chia đến trục phụ tay quay Ta có cơng thức: i = - Sơ đồ động dùng để chia vi sai Trên (hình 2.19) trình bày sơ đồ đầu chia độ dùng để chia vi sai Để thực bù hay bớt số răng, sau tính tốn lắp bánh lắp (a,b,c,d) Khi tay quay (2) quay, truyền chuyển động cặp bánh có i = (7) qua trục vít đầu mối (8) ăn khớp với bánh vít 40 (10) làm cho trục (9) quay Trục đầu trước lắp với phận gá phôi, đầu sau lắp bánh thay (a), truyền chuyển động cho (b), (c) (d) Bánh (d) lắp với trục phụ tay quay bánh côn truyền chuyển động cho đĩa chia (1) làm cho đĩa (1) quay hay ngược với chiều với tay quay lúc đầu để bù hay bớt số lẻ nêu - Cách lắp: (Hình 2.20) Thể cách lắp bánh lắp chia vi sai + Khi i < tức chọn (Z1< Z) nên phải bù đủ số chênh lệch xác định Vậy ta chọn bánh thay có cặp bánh là: (a) (b) 59 lắp (a) vào trục đầu phân độ cịn (b) lắp vào trục phụ tay quay Sử dụng hai bánh trung gian (Z0) đủ cầu nối (a b) Nếu trường hợp không xác định cặp bánh phải xác định hai cặp bánh (a, b c, d) Thì ta lắp (a) vào vị trí trục đầu phân độ cịn (d) lắp vào trục phụ tay quay, (b, c) lắp trung gian trục, chiều chuyển động (a d) ngược chiều phải lắp thêm bánh trung gian (Z 0) nối (hình 2.20a) + Khi i > tức ta chọn (Z1 > Z) ta phải bớt số chênh lệch xác định Vậy ta chọn bánh thay có cặp bánh là: (a b) lắp (a) vào trục đầu phân độ (b) lắp vào trục phụ tay quay Sử dụng bánh trung gian (Z0) đủ cầu nối (a b) Nếu trường hợp không xác định cặp bánh phải xác định hai cặp bánh (a, b c, d) Thì ta lắp (a) vào vị trí trục đầu phân độ cịn (d) lắp vào trục phụ tay quay, (b, c) lắp trung gian trục, (b) ăn khớp với (a), (c) ăn khớp với (hình 2.20b) Ví dụ: Cần chia Z = 51 phần nhau, biết số vòng lỗ mà ta có đĩa từ 15 đến 49 (lỗ) Sử dụng đầu phân độ có N = 40 Giải: - Bước 1: Chọn Z1 - Bước 1: Chọn Z1 Chọn Z giả thiết Z1 < Z Chọn Z giả thiết Z1 > Z Tức i < Tức i > Chọn Z1 = 50 Chọn Z1 = 55 nZ1 = nZ1 = - Bước 2: Tính tỷ số truyền - Bước 2: Tính tỷ số truyền 60 áp dụng cơng thức: áp dụng công thức: i= i= Thay số vào ta có: Thay số vào ta có: i == i= - Bước 3: Chọn bánh thay - Bước 3: Chọn bánh thay cho cho hệ hệ Ở đây: sử dụng hệ Ở đây: sử dụng hệ bánh bánh thay chia hết cho thay chia hết cho gồm: 24; 28; gồm: 24; 28; 32; 40; 44; 48; 56; 64; 32; 40; 44; 48; 56; 64; 72; 86; 100 72; 86; 100 Hoặc hệ gồm: 20; 25; 30; 35; 40; 45; Hoặc hệ gồm: 20; 25; 30; 35; 40; 50; 55; 60; 65; 70; 80; Như để thực 45; 50; 55; 60; 65; 70; 80; Như tập ta chọn hai cặp bánh để thực tập ta chọn cặp bánh x (bởi chọn cặp khó thực Chọn hệ với a = 32, b = 40 số a q lớn có bánh Chọn hệ với a = 40, b = 50 thay thế) Vậy: Trong trường hợp chọn bốn bánh i = có: a, b, c, d ta khai Chọn hệ với a = 64, b = 44, c = 48, triển từ tỷ số truyền i có a, b, ta d = 24 Tương tự ta có chọn số nhân cho số Cụ thể là: bánh thay có số sau: i= cho hệ với a = 80, b = 55, c = 60, d = - Bước 4: Cách lắp 30 Ta chọn Z giả thiết 50 tức ta - Bước 4: Cách lắp phải bù thêm số tương ứng Ta chọn Z giả thiết 55 tức ta phải 61 với Đĩa chia quay ngược chiều bớt số tương ứng với đĩa với tay quay để bù thêm Vì chia quay chiều với tay quay để ta phải lắp hệ bánh bốn trục bớt Vì ta phải lắp hệ bánh (nghĩa chiều quay bánh răng ba trục (nghĩa chiều quay của bánh bị động quay ngược bánh bánh bị động quay chiều với bánh bị động) Trong trường hợp xác định hai bánh chiều với bánh bị động) Trong trường hợp xác định hai bánh thay là: a b a, b ,c, d thay là: a b a, b ,c, d Ta Ta lắp (hình 31.1.7a) lắp (hình 31.1.7b) Ngồi người ta cịn chia vi sai phương pháp chia số thành Z1 Z2 biết Z1 Z2 tích Z Z1 x Z2 = Z Trên (hình 2.21) mơ cách lắp bánh lắp đầu phân độ vạn chọn Z < Z (tức i < o) b) Tiến hành phay Để tiến hành phay bánh trụ thẳng có dạng vi việc chọn số giả thiết (Z1), tính tốn, chọn lắp bánh lắp việc chuẩn bị để đạt số mong muốn Tuy nhiên q trình phay bánh trụ thẳng có dạng chia phương pháp chia vi sai việc dịch chuyển từ rãnh sang rãnh khác ta phải thả lõng đĩa chia quay, để phần quay đĩa chia (chuyển động đồng thời) bù hay bớt số chênh lệch (khi chọn tính tốn) Khi quay xong nhớ khóa đĩa chia lại tránh rung động cắt, dẫn đến sai số kích thước độ 62 Dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp đề phòng Các Nguyên nhân Cách phòng ngừa khắc dạng sai phục hỏng Số - Do chọn số vòng số lỗ Nếu phay xong phát đĩa chia bị sai không - Nhầm lẫn thao tác đề phòng, trước phay nên chia độ, tính lắp kiểm tra cẩn thận kết chia độ khơng sửa Muốn sai vị trí bánh thay cách phay thử vạch mờ toàn mặt phôi, kiểm tra (khi chia độ vi sai) lại, thấy phay thành Răng - Răng to, nhỏ - Để khắc phục ta không nên không chiều dày sai, có phay xong tiếp tục sang đều, thể chia sai số lỗ khác liên tiếp mà nên phay profin chia độ không triệt tiêu cách quãng số Ví dụ sai, khoảng rơ lỏng đầu chia bánh có 30 nên phay lệch tâm - Chọn dao sai mô đun theo thứ tự : 1- 15 - 22 - - 11 sai số hiệu, xác định độ sâu - 26 v.v (chú ý quay phôi rãnh khơng - Sai số tích lũy nghĩa là: Tồn bánh có phay cuối bị to nhỏ hơn, sai số 63 ngược chiều phải quay quay xi trở lại tới vị trí chia độ để triệt tiêu độ rơ lỏng Nếu phay chưa sâu mà kịp phát sửa nhiều lần chia độ tích lại, - Nếu rãnh bị lệch tâm, độ ta thực không cân tâm, ta nên kiểm tra bước rà phôi khơng trịn trước phay chưa hết chiều - Răng bị lệch, sâu rãnh, phát khơng lấy tâm xác, quan sát lấy tâm mà phương pháp đo dưỡng không xác định vị trí biên dạng rãnh, ta có tâm dao tâm chi thể thực lại cách xác định tiết cần phay, bàn tâm phương pháp chia máy bị xê dịch vị trí đường trịn thành hai phần, q trình phay, đầu bốn phần chia ụ động khơng - Rà lại phay thêm phía rãnh thẳng so với trục máy chưa đủ chiều sâu, (nếu - Răng phía to phía nhỏ đủ chiều sâu, không sửa được) chân bị dốc, gá không rà cho phôi song song với phương chạy dao dọc Độ - Do chọn chế độ cắt không - Chọn chế độ cắt hợp lý v, nhám bề hợp lí (chủ yếu lượng chạy s, t mặt kém, dao lớn) chưa đạt - Kiểm tra dao cắt trước, - Do lưỡi dao bị mịn (mịn q trình gia cơng q mức độ cho phép), - Luôn thực tốt độ cứng dao bị lệch vài làm vững công nghệ: Dao, đồ gá, việc thiết bị, - Do chế độ dung dịch làm - Khóa chặt vị trí bàn máy nguội không phù hợp., hệ 64 thống công nghệ cững thực bước cắt - Khơng thực bước tiến hành khố chặt phương chuyển động bàn máy Kiểm tra: Kiểm tra kích thước, độ nhám Sử dụng thước cặp, pa me đo ngồi kiểm tra kích thước đường kính đỉnh răng, chiều dày răng, độ nhám so sánh Kiểm tra độ Dùng calíp giới hạn, thước cặp, panme đo đặc biệt (hình 35.34) Kích thước miệng đo a xác định với có góc ăn khớp góc α= 200 a = m (1,476065 + 0,013996Z) Trong đó: a - kích thước số bánh (chưa mòn) z - số bánh m - môđun k - Hệ số tra bảng (trong n số phạm vi a) 65 Bảng 31.3 Hệ số k để kiểm tra độ bước Z n k z n k 12 ~18 46 ~ 54 11 19 ~ 27 55 ~ 63 13 28 ~ 36 64 ~ 72 15 37 ~ 45 73 ~ 81 17 Ví dụ: Kiểm tra bánh có 49 răng, mơđun 2,5 góc ăn khớp 20 o Kích thước miệng đo a thước cặp đươc xác định sau: Với z = 49 ta có: n = k = 11 a = 2,5 (1,476065 11) + (0,013969) = 42,306 (mm) Ngồi để đảm bảo độ xác ta sử dụng loại thước cặp để kiểm tra chiều dày bánh với hai thang thước đứng thang thước ngang (hình 2.22) Dùng loại thước cặp đưa hàm đo thước kẹp vào sườn 66 với chiều cao (h’), đo dây cung tương ứng với chiều dày vòng trịn ngun bản, đọc thang thước ngang với kích thước chiều dày xác định (S = 1.57m) Kiểm tra ăn khớp Để kiểm tra ăn khớp bánh trụ thẳng sau phay, ta sử dụng bánh loại (cùng môđun), cách lắp hai trục song song có giá đỡ, dùng tay, lực quay cho bánh chuyển động, xem xét cho kết luận: Êm, không êm, nhẹ, không nhẹ nặng, Trong trường hợp sửa chữa tiến hành phay lại, phương pháp khác như: Cà răng, mài đánh bóng Kiểm tra độ đảo bánh lắp ghép ăn khớp: - Lắp hai bánh loại hai trục song song có giá đỡ,dùng tay quay cho bánh chuyển động,xem bánh chuyển động êm hay không êm,nhẹ hay nặng Hình 2.23 Máy kiểm tra tổng hợp bánh - Kiểm tra độ song song sườn răng: 67 Hình 2.24 Thiết bị kiểm tra độ song song sườn Vệ sinh công nghiệp Mục tiêu: - Biết trình tự bước thực vệ sinh cơng nghiệp; - Thực trình tự đảm bảo vệ sinh đạt yêu cầu; - Có ý thức việc bảo vệ dụng cụ thiết bị, máy móc + Cắt điện trước làm vệ sinh + Lau chùi dụng cụ đo + Sắp đặt dụng cụ nơi quy định + Vệ sinh máy máy tra dầu vào bề mặt làm việc máy + Quét dọn nơi làm việc cẩn thận, - Lau chùi máy: 68 Trước lau chùi máy phải dừng máy dọn phoi băng xô, chổi mềm, dùng giẻ tẩm dầu mazút lau sau dùng giẻ khơ, Nếu nghỉ lâu ngày phải bôi lớp dầu mỡ lên máy để chống rỉ rét - Tra dầu mỡ: Thường xuyên theo dõi dầu mỡ qua mắt báo dầu để kiểm tra hộp tốc độ, hộp chạy dao có dầu mỡ lượng quy định chưa, thiếu phải bổ sung cho đủ, trường hợp lâu ngày dầu mỡ có tượng biến chất, nên thay dầu mỡ Ngoài phải cho dầu vào băng trượt dọc, ngang, lên xuống cấu truyền động khác ví dụ như: Cơ cấu xà ngang, khớp nối, kiểm tra dầu mỡ xem có tượng tắc hệ thống dẫn phải sửa chữa Câu hỏi ôn tập Câu 1: Thế điều chỉnh? Cách điều chỉnh nào? Câu 2: Khi chia vi sai? để thực toán chia vi sai cần phải thực bước? bước nào? Câu : Cách kiểm tra độ bước kiểm tra chiều dày nào? 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Quang Lê Kỹ thuật phay NXB Công nhân kỹ thuật – 1980 [2] A.Barơbasốp Kỹ thuật phay NXB Mir Matxcơva– 1984 [3] Công nghệ chế tạo bánh – Trần Văn Địch – Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật [4] Trần Thế San, Hồng Trí, Nguyễn Thế Hùng Thực hành khí Tiện-PhayBào-Mài NXB Đà Nẵng, 2000 [5] Phạm Quang Lê Hỏi đáp Kỹ thuật Phay NXB Khoa học kỹ thuật, 1971 [6] Công nghệ phay - Trần Văn Địch dịch - Nhà xuất bản Thanh niên 70