LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
Phay bánh răng trụ răng thẳng
1.1 Xác định các kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng
1.3 Chọn dao phay bánh răng
1.4 Vận hành máy phay bánh răng trụ răng thẳng
1.5 Kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng
Phay thanh răng
2.1 Xác định các kích thước của thanh răng2.2 Chia bước răng khi phay thanh răng
2.3 Vận hành máy phay thanh răng
Phay rãnh xoắn
3.1 Các điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn
3.2 Tính các yếu tố của rãnh xoắn
3.3 Tính và lắp bánh răng thay thế
3.5 Chọn dao và gá dao
3.6 Vận hành máy phay rãnh xoắn
2 Chương 2: Nội dung công việc thực hành 258 3 254 1
1 Các tiêu chí thực hiện công việc 3 3
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
Mã chương: MĐ39-01 Giới thiệu:
Bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng và rãnh xoắn là các chi tiết máy quan trọng trong thiết bị cơ khí Để gia công bánh răng trụ răng thẳng và thanh răng trên máy phay vạn năng, người thợ cần nắm vững kiến thức về tính toán thông số của bánh răng và thanh răng, cũng như tỉ số truyền Bên cạnh đó, việc rèn luyện kỹ năng và tích lũy kinh nghiệm thực hành phay là điều cần thiết để đạt hiệu quả trong quá trình gia công.
Ôn tập kiến thức cơ bản về gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng và rãnh xoắn là rất quan trọng cho sinh viên Những kỹ thuật này giúp sinh viên củng cố hiểu biết về quy trình gia công và ứng dụng của chúng trong thực tế Việc nắm vững các khái niệm này không chỉ hỗ trợ trong học tập mà còn tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp sau này.
Kỹ năng gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng và rãnh xoắn trên các máy phay phổ biến là rất quan trọng trong ngành cơ khí Bài viết này sẽ giới thiệu quy trình gia công các chi tiết với kích thước và quy mô sản xuất đa dạng, giúp sinh viên nắm bắt được thực tiễn tại doanh nghiệp.
- Hệ thống được những kiến về gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn và áp dụng vào thực tiễn sản xuất
- Có khả năng định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với các nội dung học tập
1 Phay bánh răng trụ răng thẳng
1.1 Xác định các kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng
Hình 1.1 thể hiện các thông số hình học của bánh răng trụ răng thẳng và mối quan hệ giữa hai bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp.
Hình 1.1 Kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng
Bước răng là khoảng cách giữa hai profin cùng phía của hai răng kề nhau đo trên đường kính nguyên bản
Như vậy chu vi của đường tròn là: d p z t (z là số răng của bánh răng) Do đó: t d p z
Mô đun là đại lượng đặc trưng quan trọng của bánh răng, được xác định bằng tỉ số giữa bước răng p t và số π Các giá trị mô đun của bánh răng đã được tiêu chuẩn hóa và quy định theo TCVN 2257 – 77.
Khi lựa chọn ta ưu tiên chọn mô đun theo dãy 1 Ứng với mỗi môđun tiêu chuẩn m và số răng Z có một bánh răng chuẩn
Là khoảng cách giữa vòng đỉnh và vòng chân răng Chiều cao răng chia làm hai phần:
- Chiều cao đầu răng h’= m: là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia
- Chiều cao chân răng h’’= 1,25m: là khoảng cách hướng tâm giữa vòng chia và vòng chân răng
- Chiều cao toàn bộ của răng: h = h’ +h’’ = 2,25m Đường kính vòng chia: D p (mm)
Vòng chia còn được gọi là vòng tròn nguyên bản, là đường kính trung bình của chiều cao làm việc p zp t
Khi hai bánh răng ăn khớp, hai vòng chia của chúng sẽ tiếp xúc nhau Bước răng p t được tính trên vòng chia với công thức p t = mπ, được gọi là bước răng chia Đường kính vòng đỉnh D i (mm) là đường tròn đi qua đỉnh răng.
D D h mz mm z Đường kính vòng chân: D c (mm): Là đường tròn đi qua đáy răng
Vòng tròn cơ sở: Do (mm): là vòng tròn hình thành profin thân khai của răng o p os
D D c Trong đó, là góc ăn khớp với o thì Do= 0,94D p
Chiều dày răng: S t (mm): Là độ dài của cung tròn trên vòng chia trong một răng
Chiều rộng rãnh răng: T (mm): là độ dài của cung tròn trên vòng chia nằm trên rãnh răng T= 1,57m
Góc tạo thành bởi tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở và tiếp tuyến chung của hai vòng chia tại tiếp điểm của cặp bánh răng ăn khớp chuẩn os o p c D.
Khoảng cách tâm hai trục bánhrăng ăn khớp: A (mm)
Tỉ số truyền động i: Là tỉ số tăng giảm tốc độ quay từ bánh răng này qua bánh răng khác
Thông thường ta biết trước các yếu tố m, z và góc Từ đó ta tính ra được các yếu tố khác theo quan hệ đã xác định ở trên
Phân độ là bước thiết yếu trong việc phân chia đều các răng trên phôi bánh răng Tùy thuộc vào số lượng răng của bánh răng cần phay, có thể áp dụng các phương pháp như chia độ trực tiếp, chia độ đơn giản hoặc chia vi sai.
Hình 1.2: Các phụ tùng kèm theo đầu phân độ vạn năng
Phân độ đơn giản: Để thực hiện phân độ đơn giản ta áp dụng công thức: n N
Z , trong đó: n: số vòng cần quay tay quay đầu phân độ
N: đại lượng đặc trưng cho đầu phân độ (N= 40, 60, 80, 120…thông thường nhất là N= 40)
Cần phân tích phân số n N A
, trong đó B là một trong các số vòng lỗ có trên đĩa chia của đầu phân độ, A là số lỗ cần quay trục vít
Phân độ vi sai: Khi tính phân độ đơn giản ta có: ô ph i
N A nZ B Nhưng gặp trường hợp không tìm được hàng lỗ B trên đĩa chia, do đó phải dùng phương pháp phân độ vi sai bằng cách:
Ta chọn: Z’phôi Zphôi với điều kiện tính được: ô 1
B 1 là hàng lỗ ta chọn được trên đĩa chia
Như vậy phân độ theo n ' ta sẽ có sai số: ô ô ô ô
Lượng sai số được đưa vào phương trình tính toán bánh răng thay thế, giúp bộ bánh răng này kết nối đường truyền từ trục chính đến đĩa chia, như trong hình 1.3 Điều này cho phép đĩa chia quay thêm hoặc bớt trong quá trình phân độ Do đó, khi phân độ theo n' với cung chứa A trên hàng lỗ B1 sẽ tương tự như phân độ theo n với A trên hàng lỗ B.
Hình 1.3 Sơ đồ phân độ vi sai
Phương trình xích động khi phân độ vi sai: ô ô ô ô ô ô
' ph i ph i ph i ph i ph i ph i a c N
- Nếu Z ' ph i ô Z ph i ô : i 0 thì cần lắp thêm một bánh răng trung gian (giữa a và d) (hình 1.4b)
- Nếu bộ bánh răng thay thế chỉ có a và b thì phải thêm 2 bánh răng trung gian giữa a và b
Bộ bánh răng thay thế thường dùng là 20, 25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90,
Hình 1.4 Sơ đồ lắp bánh răng thay thế
1.3 Chọn dao phay bánh răng Đối với gia công bánh răng theo phương pháp chép hình trên máy phay vạn năng, có thể sử dụng dao phay đĩa môđun hoặc dao phay ngón môđun Khi phay những bánh răng nhỏ và trung bình thường sử dụng dao phay đĩa môđun (bảng 1-1) Còn đối với bánh răng cỡ lớn thường phay trên máy phay đứng và sử dụng dao phay ngón môđun (bảng 1-2)
Bảng 1-1 Dao phay đĩa mô đun và các thông số của dao
Bảng 1-2 Dao phay ngón môđun và các thông số của dao
Kích thước và hình dạng lưỡi dao phay phụ thuộc vào môđun (m) và số răng (z) của bánh răng Để đạt được hình dạng răng chính xác, mỗi môđun và số răng yêu cầu một dao phay riêng, dẫn đến việc cần nhiều dao, gây tốn kém và phức tạp trong quản lý Để đơn giản hóa, tiêu chuẩn quy định mỗi môđun chỉ cần một bộ dao gồm 8, 15 hoặc tối đa 26 dao tùy theo độ chính xác Thông thường, với môđun m ≤ 8mm, chỉ cần bộ 8 dao, trong khi với m > 8mm, có thể sử dụng bộ 15 dao Khi phay thô, có thể sử dụng bộ 3 dao A, B, C.
- Dao phay A khi phay bánh răng có z = 1220 răng
- Dao phay B khi phay bánh răng có z = 2154 răng
- Dao phay C khi phay bánh răng có z = 55 răng trở lên
Sau khi xác định đúng dao cần phay, ta lựa chọn dao dựa vào số hiệu được khắc trên thân dao
Bảng 1-3 Bộ dao phay môđun 8 dao
Bảng 1-4 Bộ dao phay môđun 15 dao
1.4 Vận hành máy phay bánh răng trụ răng thẳng
Gá lắp, điều chỉnh đầu phân độ
Hình 1.5 Gá và điều chỉnh ụ phân độ
Để đạt được độ chính xác trong quá trình gia công, 12 đầu phân độ và ụ tâm sau được lắp đặt trên bàn máy phay, sử dụng trục mẫu và đồng hồ để điều chỉnh chúng trên cùng một đường thẳng Việc điều chỉnh khoảng cách giữa ụ trước và ụ sau cần phải đảm bảo đủ để gá trục gá phôi, sau đó cố định vị trí của ụ phân độ và ụ tâm sau trên bàn máy.
Gá lắp điều chỉnh phôi
Hình 1.6 Chuẩn định vị và trục gá phôi phay bánh răng
Trong quá trình phay bánh răng, việc chuẩn bị phôi với kích thước chính xác về bề rộng và đường kính đỉnh răng là rất quan trọng Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và hiệu suất làm việc của bánh răng, các chuẩn gia công và lắp ráp cần phải thống nhất và chính xác Đối với bánh răng liền trục, chuẩn gá đặt sẽ là mặt trụ ngoài của trục, trong khi với bánh răng gia công riêng, chuẩn gá đặt phải là bề mặt lỗ của bánh răng Do đó, bề mặt lỗ này cần được gia công chính xác và đạt độ nhẵn bóng cần thiết trước khi tiến hành phay răng Trong trường hợp này, phôi bánh răng sẽ được gá trên một trục gá giữa ụ phân độ và mũi tâm sau.
Gá lắp, điều chỉnh dao
Dao phay có đường kính trong luôn được tiêu chuẩn hóa, đó là các kích thước
Sau khi chọn dao phay có môđun và số hiệu phù hợp với bánh răng cần gia công, ta tiến hành lắp dao phay trên trục gá cố định bằng then Để điều chỉnh vị trí của dao, cần sử dụng các vòng đệm tiêu chuẩn hóa có kích thước từ 1mm đến 50mm, bao gồm các kích thước như 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2, 3, 5, 8, 10, 15, 20, 30, 40, và 50mm Các vòng đệm này có hai kiểu: kiểu I không vát cạnh và kiểu II có vát cạnh.
Hình 1.7 Các kiểu vòng đệm và lắp dao phay trên trục
Trong quá trình làm việc, trục gá dao phải chịu tải trọng kéo và uốn, trong khi các vòng đệm chịu tải trọng nén Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, khi lắp dao trên trục gá, cần đặt dao gần thân máy để giảm thiểu độ võng của trục dao Vị trí của dao so với chi tiết gia công được điều chỉnh bằng cách hiệu chỉnh bàn máy theo hướng ngang.
13 không thể gá dao gần thân máy được thì phải sử dụng hệ thống giá đỡ trục để tăng độ cứng vững (hình 1.7b) Điều chỉnh máy
Khi chọn lựa máy phay, bạn có thể lựa chọn giữa máy phay ngang với dao phay đĩa môđun hoặc máy phay trục đứng sử dụng dao phay ngón môđun Để đảm bảo an toàn, hãy tiến hành kiểm tra độ an toàn về cơ, điện, hệ thống bôi trơn, và điều chỉnh hệ thống trượt của bàn máy.
- Chọn tốc độ trục chính và lượng chạy dao
- Bố trí hai cữ chặn giới hạn hành trình chạy dao dọc.
Hình 1.8 Phay bánh răng trụ răng thẳng trên máy phay ngang