Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo bánh răng côn

Mỗi cấp chính xác của bánh răng côn cũng chứa 4 dạng tiêu chuẩn: - Độ chính xác động học: độ chính xác này được đánh giá bằng sai số góc quay của bánh răng sau một vòng.. Các thông số ch

Phần IGIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

I-1 Công dụng của bộ truyền động bánh răng.

Truyền động bánh răng được sử dụng trong nhiều loại máy và cơ cấukhác nhau để truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác và để biếnchuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại

Truyền động bánh răng được sử dụng rộng rãi bởi vì chúng có những ưuđiểm như khả năng truyền lực lớn, đảm bảo tỷ số truyền ổn định, hệ số có ích lớn

và truyền động êm

Truyền động bánh răng là những cơ cấu quan trọng trong ôtô, máy kéođộng cơ đốt trong, máy công cụ, máy nông nghiệp, máy cần cẩu và nhiều loại thiết

bị khác

Phạm vi tốc độ và truyền lực của truyền động bánh răng rất lớn

Các hộp tốc độ và truyền lực có khả năng truyền công suất tới hàng chụcnghìn kW Tốc độ vòng của bánh răng trong các cơ cấu truyền chuyển động tốc độcao có thể đạt tới 150m/s Các bánh răng truyền chuyển động quay được gọi làbánh răng chủ động, còn bánh răng nhận chuyển động quay gọi là bánh răng bịđộng Trong bộ truyền còn có khái niệm bánh răng nhỏ ( có đường kính hoặc sốrăng nhỏ ) và bánh răng lớn (có đường kính và số răng lớn )

Sử dụng bánh răng có thể truyền được chuyển động quay giữa các trụcsong song với nhau, chéo nhau hoặc vuông góc với nhau

I-2 Phân loại bộ truyền bánh răng.

Tùy thuộc vào vị trí tương quan của các trục mà người ta phân biệt:

Răng thẳng Răng nghiêng Trục chéo nhau

HìnhI-1: Các loại bánh răng trụ

Răng thẳng Răng nghiêng Răng cong

Hình I-2: Các loại bánh răng côn

Hình I-3: Trục vít – bánh vít Hình I-4: Bánh răng – thanh răng.

Phần IITRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG CÔN

II-1 Đặc điểm bánh răng côn.

Cặp bánh răng côn dùng để truyền chuyển động quay giữa hai trục giaonhau

Răng của bánh răng côn được cắt trên mặt côn của phôi Khi các bánhrăng côn quay ăn khớp với nhau, các mặt côn lăn lăn không trượt trên nhau

Chiều dày và chiều cao của răng không cố định: chúng giảm dần theohướng tới đỉnh côn Nhờ đó mà môđun của các bánh răng côn cũng thay đổi

II-2 Độ chính xác

Độ chính xác của bánh răng côn với các môđun m =1÷ 30mm và đườngkính vòng chia ≤ 2000 mm được đánh giá theo tiêu chuẩn Nhà nước TCVN Theotiêu chuẩn này độ chính xác của bánh răng côn chia ra 12 cấp chính xác khác nhau

từ 1 ÷12, trong đó cấp 1là chính xác nhất, cấp 12 là kém chính xác nhất Tuy nhiênviệc chế tạo bánh răng côn có độ chính xác cao khó hơn so với bánh răng trụ chonên độ chính xác của bánh răng côn chỉ được quy định cho các cấp chính xác từ 5tới 11

Mỗi cấp chính xác của bánh răng côn cũng chứa 4 dạng tiêu chuẩn:

- Độ chính xác động học: độ chính xác này được đánh giá bằng sai số góc quay

của bánh răng sau một vòng Sai số này là do sai số của hệ thống công nghệ gâyra

Chỉ tiêu tổng hợp của độ chính xác động học của bánh răng côn là sai sốđộng học của bánh răng ΔFF∑ Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm:

- Sai số tích lũy bước vòng ΔFt∑

- Độ đảo vành răng eo

- Sai số bao hình ΔFφ∑

- Dao động khe hở mặt bên ΔFoCu.

- Dao động góc tâm ΔFoφu

Độ chính xác này rất quan trọng đối với các truyền động có tính đến góc quay như truyền động phân độ của các máy cắt răng hoặc các cơ cấu đo đếm

- Độ ổn định khi làm việc: độ ổn định khi làm việc được đánh giá bằng sai số

chu kỳ tức là giá trị trung bình của sai số truyền động bằng tỷ số giữa sai lệch lớnnhất và số răng bánh răng

Chỉ tiêu tổng hợp của độ ổn định khi làm việc là sai số chu kỳ ΔFF

Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm:

- Sai số bước vòng ΔFtc

- Sai số của hiệu các bước vòng ΔFt

- Dao động góc tâm trên một răng ΔFγφu

Độ ổn định khi làm việc đặc trưng cho độ ổn định của tốc độ quay của bộtruyền động trong một vòng quay của bánh răng Dao động của tốc độ quay sẽ gây

ra tải trọng động, rung động và tiếng ồn của bộ truyền

Độ chính xác này rất quan trọng đối với bộ truyền lực làm việc với tốc

độ lớn

- Độ chính xác tiếp xúc: độ chính xác tiếp xúc được đánh giá bằng vết tiếp xúc

(diện tích và hình dáng) của prôfin răng theo chiều dài, chiều cao và được biểudiễn bằng % Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm:

- Độ không giao nhau giữa các đường tâm ΔFa

- Lượng xê dịch của đỉnh côn chia ΔFK

Độ chính xác tiếp xúc ảnh hưởng đến mức độ tập trung tải trọng trên cácvùng khác nhau của bề mặt răng, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của bộ truyền

Độ chính xác này rất quan trọng đối với các bộ truyền có tải trọng lớn và tốc độ thấp

- Độ chính xác khe hở mặt bên: khe hở mặt bên là khe hở giữa các cạnh răng

trong bộ truyền (bánh răng càng lớn thì khe hở mặt bên càng lớn)

Chỉ tiêu tổng hợp của khe hở mặt bên là lượng mỏng của răng ΔFS

Các thành phần của chỉ tiêu này bao gồm;

- Sai số giới hạn của góc tâm ΔFφu

- Sai số góc tâm ΔFφn

Khe hở mặt bên được xác định không phải bằng mức độ chính xác của bộtruyền mà bằng công dụng và điều kiện sử dụng của nó Đối với các điều kiện sửdụng của bộ truyền, trước hết phải kể đến điều kiện nhiệt độ khi làm việc và độ antoàn cho bộ truyền Ví dụ, với các bộ truyền có tính đến góc quay cần có khe hởmặt bên nhỏ, còn với các bánh răng trong các turbin tốc độ cao lại cần có khe hởmặt bên lớn

Xuất phát từ đó, người ta quy định 4 cấp khe hở mặt bên của bộ truyền như sau:

+ Khe hở bằng 0

+ Khe hở nhỏ

+ Khe hở trung bình

+ Khe hở lớn

Trong đó, bộ truyền có khe hở trung bình được sử dụng rộng rãi nhất

II-3 Thông số bánh răng côn.

Các thông số chính của bánh răng côn được xác định ở tiết diện của răngbằng mặt phẳng côn phụ trợ có tâm trùng với tâm của bánh răng côn và các đườngsinh vuông góc với các đường sinh của mặt côn chia

Các mặt côn có cùng đỉnh O gọi là côn đỉnh và côn đáy Các góc giữa cácđường sinh mặt côn và tâm bánh răng gọi là góc đỉnh φe và góc đáy φi Các gócgiới hạn đầu răng và chân răng gọi là các góc đỉnh răng γ’ và các góc chân răngγ’’

Góc giữa đường sinh của mặt côn phụ trợ và đường tâm bánh răng gọi làgóc côn phụ ω Góc giữa đường sinh và đường tâm của mặt côn chia gọi là góccôn chia φ1, φ2 Góc δ giữa các đường tâm của các bánh răng gọi là góc tâm (10o ÷

170o) Cặp bánh răng côn có góc δ = 90o được sử dụng rộng rãi nhất trong chế tạomáy

Bảng I-1.Thông số chính của bánh răng côn răng thẳng (không dịch chỉnh)

vị

Kýhiệu Công thức tínhMôđun mặt đầu mm ms Chọn theo tiêu chuẩnBước mặt đầu mm ts ts= ms.л; л = 3,1416

Số răng của bánh chủ động z1 Chọn theo kết cấu

Số răng của bánh bị động z2

Nếu z<17 bánh răng cần

dịch chỉnhGóc côn vòng chia của bánh răng chủ

động(khi δ = 90o) độ φ1 tgφ1 = 2

1

z z

Góc côn vòng chia của bánh răng bị

động(khi δ = 90o) độ φ2 tg φ2 = 1

2

z z

Góc côn vòng chia của bánh răng bị

 cos

sin

1 2

1

z z

sin

2 1

2

z z

Chiều cao chân răng mm h’’ h’’ =- 1,25 ms

2 1

1

sin 2 sin

.

z m z

Chiều dày răng trên vòng chia mm s

Chiều dày răng theo dây cung cố định mm sx

Khoảng cách từ đỉnh nón tới mặt gờ

Tỉ số truyền i12

1

2 1

2 1

2 2

z i

II-3 Phân loại bánh răng côn.

+Dựa vào mặt kết cấu, bánh răng côn được chia làm 3 loại:

- Bánh răng dạng đĩa

- Bánh răng dạng trục

- Bánh có gờ

+Dựa vào hướng răng, bánh răng côn được chia làm 3 loại sau:

- Bánh răng côn răng thẳng

- Bánh răng côn răng nghiêng

- Bánh răng côn răng cong có các loai sau:

+ Răng cong cung tròn

+ Răng cong thân khai

+ Răng cong epxicloid

Răng thẳng Răng nghiêng Răng cong

Hình II-2 Các loại bánh răng côn

+Dựa chiều cao răng của ta có phân loại: bánh răng côn có chiều caorăng đều hoặc bánh răng côn có chiều cao răng thay đổi

Chiều cao răng đều Chiều cao răng thay đổi

HìnhII-3 Các dạng chiều cao bánh răng côn

+Dựa vào vị trí tương quan giữa hai trục ta có thể phân loại bánh răng côn thành hai loại : hai trục giao nhau (vuông góc hoặc không vuông góc ) và hai trục chéo nhau

O

Hai trục giao nhau Hai trục chéo nhau Hình II-4 Vị trí tương quan giữa hai trục.

PHẦN IIICÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG CÔN III-1 Yêu cầu kỹ thuật.

Ngoài các yêu cầu về độ chính xác khi cắt răng, quy trình công nghệ chếtạo bánh răng cần đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật sau đây:

- Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ và đường tròn cơ sở (vòng chia) nằmtrong khoảng 0,05 ÷ 0,1 mm

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ nằm trong khoảng 0,01 ÷

III-2 Vật liệu chế tạo.

- Việc chọn vật liệu để chế tạo bánh răng phụ thuộc vào điều kiện làmviệc của chúng Mỗi một loại vật liệu đều thỏa mãn những yêu cầu riêng, đặc biệt

là dùng cho chế tạo ôtô, máy kéo, máy bay, các máy công cụ

- Các bánh răng truyền lực thường được chế tạo bằng thép hợp kim Crômnhư 5Cr, 15CrA, 20CrA, 40Cr, 45Cr; Crôm - Niken và Crôm - Môlipden như40CrNi, 35CrMoA, 18CrMnTi

- Các bánh răng chịu tải trọng trung bình và nhỏ được chế tạo bằng thép

C chất lượng tốt như C40, C45 và gang

- Các bánh răng làm việc với tốc độ cao mà không gây tiếng ồn được làm

từ chất dẻo, vải ép, da ép

- Với tiến bộ của ngành luyện kim, ngày nay người ta có thể chế tạo bánhrăng từ vật liệu kim loại bột

III-3 Tính công nghệ trong kết cấu.

Khi thiết kế bánh răng phải chú ý đến kết cấu bề mặt như:

- Hình dáng lỗ phải đơn giản vì nếu phức tạp ta phải dùng máy Rơvônvehoặc máy bán tự động để gia công, sẽ không kinh tế

- Mặt ngoài của bánh răng phải đơn giản, bánh răng có tính công nghệcao nhất là khi hình dáng mặt ngoài phẳng, không có mayơ

- Nếu bánh răng cần có mayơ thì nên để mayơ nằm về một phía lúc đó ta

có thể gá được hai chi tiết cùng một lúc để gia công, tăng được năng suất

- Bề dày của mặt bên phải đủ để tránh biến dạng khi nhiệt luyện

- Hình dáng, kích thước các rãnh (nếu có) phải thuận tiện cho việc thoátdao.

- Kết cấu bánh răng phải tạo điều kiện cho việc gia công bằng nhiều daocùng một lúc

- Các bánh răng bậc nên có cùng một môđun để thuận tiện cho việc giacông, giảm được thời gian thay dao, tăng năng suất

III-4 Phương pháp chế tạo phôi.

Chọn phương pháp chế tạo phôi phụ thuộc vào hình dáng và kích thướccủa chi tiết, vật liệu và công dụng của nó, sản lượng hàng năm cùng các yếu tốkhác

- Trong sản xuất lớn, phôi bánh răng thép thường là phôi rèn

- Trong sản xuất nhỏ, đơn chiếc người ta thường dùng phôi thanh

- Bánh răng, bánh vít có kích thước quá lớn, phôi được chế tạo bằngphương pháp đúc Những bánh răng, bánh vít có đường kính lỗ > 25 mm và chiềudài lỗ nhỏ hơn hai lần đường kính thì người ta tạo lỗ khi rèn hoặc đúc

- Với bánh răng được chế tạo từ kim loại bột thì phôi chính là kim loạibột

*Một số phương pháp tạo phôi bánh răng côn:

+ Dập nóng bánh răng côn răng thẳng:

Hình III-1 Các sơ đồ cán nóng phôi bánh răng côn răng thẳng.

Dập nóng bánh răng côn răng thẳng được dùng để chế tạo bánh răng

b) a)

trong bộ vi sai của ôtô với môđun ≥ 5mm Hình là các sơ đồ dập nóng phôi bánhrăng côn răng thẳng.

Bánh răng hành tinh có số răng z1= 11, môđun mặt đầu ms=6,35 mm,chiều cao răng lớn nhất hmax= 12,61 mm, chiều dài răng b = 3 0mm, vật liệu thép18CrNiTi được dập trên máy dập với lực dập 25.107 N qua hai bước Phôi đượcnung nóng tới nhiệt độ 1230 ÷ 1260oC rồi được dập tạo hình răng, sau đó bước đột

lỗ và cắt bavia được thực hiện trong một khuôn tổ hợp ( đột lỗ và cắt bavia ) khác.Năng suất gia công của máy đạt 120 chi tiết / giờ Tuổi bền trung bình của khuôndập đạt 3500 ÷4000 chi tiết

Bánh răng lắp đầu trục hình b có số răng z2 = 22 mm, môđun mặt đầu ms

= 6,35 mm, chiều cao lớn nhất hmax = 12,61 mm; chiều dài răng b = 30 mm, vậtliêu thép 25CrNiTi cũng được dập nóng trên máy dập với lực 25.107N qua haibước Tuổi bền 5000 ÷ 6000 chi tiết

Phương pháp dập nóng các bánh răng côn răng thẳng trên cho phép tiết kiệm vậtliệu khoảng 20 ÷ 25%, giải phóng được một số công nhân, một số máy và giảmđược diện tích sản xuất

+ Cán nóng bánh răng côn răng cong.

7 8

5 6

4

3 1

2

Hình III-2 Sơ đồ cán nóng bánh răng côn.

1.Bánh cán có răng; 2.Gờ chặn; 3.Đầu trên; 4 Bánh răng đồng bộ trên 5.Bàn quay; 6 Bánh răng đồng bộ dưới; 7 phôi; 8 Bộ cảm biến.

Phương pháp này được dùng để cán răng côn ( thay cho cắt thô ) cómôđun mặt đầu ms = 8,017 mm; số răng z =40; chiều dài răng b = 42,5 mm, gócxoắn βm =33o37’, vật liệu là thép 12Cr2Ni4A

Phôi 7 được gá trong mâm cặp, mâm cặp nằm trên bàn quay 5 Bộ cảmbiến 8 dịch chuyển vào vùng gia công để nung nóng phôi 7 tới nhiệt độ 1100 ÷

1150oC, sau đó nó lùi về vị trí ban đầu Đầu trên 3 của máy cán cùng với bánh cán

có răng 1 và bánh răng đồng bộ 4 dịch chuyển nhanh xuống phía dưới để ăn khớpvới bánh răng đồng bộ 6, lắp trên bàn quay chủ động 5

Chiều sâu của răng đạt được nhờ chuyển động chạy dao của đầu trên 3 ( theochiều mũi tên ) Sau khi cán xong đầu trên 3 lùi lên, bánh răng được lấy ra và đặtphôi khác vào Thời gian cán một bánh răng khoảng 3 phút, trong đó thời giannung nóng phôi khoảng 55 giây Bánh cán 1 có gờ chặn 2 để tạo mặt đầu bánhrăng Phương pháp cán nóng bánh răng côn trên cho phép nâng cao năng suất giacông 2 ÷ 4 lần, tiết kiệm vật liệu 20 ÷ 25% và tăng độ bền uống lên 20 ÷ 30% nhờhướng phân bố thớ vật liệu trên răng

III-5 Nhiệt luyện.

Do yêu cầu làm việc, răng bánh răng phải có độ cứng và độ bền, còn lõibánh răng thì yêu cầu phải dẻo, dai để đảm bảo độ bền uốn của răng khi chịu tải vađập, vì vậy cần phải có chế độ nhiệt luyện thích hợp

- Đối với nhóm bánh răng có độ rắn của mặt răng HB ≤ 350, việc giacông chính xác bánh răng sau khi đã nhiệt luyện vì độ rắn tương đối thấp Lúc nàykhông cần phải qua các nguyên công chỉnh sửa đắt tiền như mài, mài nghiền Chế độ nhiệt luyện thường là tôi cải thiện (thép C chất lượng tốt, thép hợp kim);thường hoá (thép C chất lượng thường CT51, CT61 hoặc thép C chất lượng tốt)

- Đối với nhóm bánh răng có độ rắn của mặt răng HB ≥ 350, bánh răngđược gia công trước rồi mới nhiệt luyện Lúc này bánh răng có độ bền cao, khảnăng tải lớn nhưng cần phải gia công lại sau nhiệt luyện để khắc phục những biến

dạng do nhiệt luyện gây ra.

Với bánh răng có môđun và kích thước nhỏ thường được tôi thể tích Tuynhiên, phương pháp này làm tăng độ bền nhưng lại làm giảm độ dẻo, dai của lõirăng nên bây giờ thường dùng thấm than, thấm Ni, thấm Cyanua thay cho tôi thểtích

Với bánh răng có môđun và kích thước lớn thường dùng tôi cao tần Tôicao tần tức là dùng dòng điện có tần số cao (có thể lên đến 20.000 Hz) để đốt nóng

bề mặt rồi làm nguội nhanh, lúc này lõi bánh răng chưa kịp nóng nên vẫn đảm bảođược độ dẻo, dai ban đầu còn bề mặt răng thì độ bền, độ cứng được tăng lên rấtcao, độ bóng bề mặt không giảm nhiều, biến dạng bé Tuy nhiên, tôi cao tần cógiá thành rất cao nên thường chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối.Ngoài ra, người ta còn dùng các phương pháp gia công bề mặt răng bằng nănglượng cao như tia laser, plasma

Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, ở nguyên công đầu tiên người tathường dùng một mặt đầu và mặt ngoài của bánh răng làm chuẩn thô Sau khinhiệt luyện, khi cần mài lại lỗ ng-ời ta phải dùng vành răng để định vị bằng vònglăn

Như vậy, trong những trường hợp gia công bánh răng có lỗ, chuẩn định

III-7 Quy trình công nghệ trước khi cắt răng

Quy trình công nghệ gia công phôi trước khi cắt răng bao gồm cácnguyên công như sau:

- Gia công thô mặt lỗ

- Gia công tinh mặt lỗ

- Gia công thô mặt ngoài

- Gia công tinh mặt ngoài

Ngoài ra, nếu cần còn có thêm các nguyên công như khoan lỗ, phay rãnhthen, then hoa trên trục răng hoặc làm ren

- Khi sản lượng nhỏ, việc gia công phôi trước khi cắt răng được thực hiệntrên máy tiện Lỗ bánh răng cần phải doa vì yêu cầu phải có độ chính xác cao

- Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, thường dùng phương phápchuốt để gia công lỗ, kể cả lỗ có rãnh then, then hoa Trong trường hợp này, trướckhi chuốt thường được khoan hoặc khoét trên máy khoan đứng; các nguyên côngkhác chỉ được gia công sau khi chuốt lỗ bởi vì ph-ơng pháp chuốt có thể đạt được

độ chính xác kích thước rất cao nhưng độ chính xác về vị trí tương quan của mặt

4

3 2 1

1 1

Hình III-3 Sơ đồ gia công phôi trục răng côn.

a ) khỏa mặt đầu khoan tâm: 1-đầu dao chuyên dùng;

b) tiện chép hình: 1-mũi tâm quay; 2-vấu nhọn; 3-đầu bánh răng;

4-phần đuôi của trục răng; 5-dao tiện.

Phương pháp khỏa mặt đầu và khoan tâm trục răng được thực hiện cùngmột lúc bằng đầu dao chuyên dùng 1 Đầu bánh răng 3 và phone đuôi 4 của trụcrăng côn được gia công bằng dao 5 trong một lần gá trên máy chép hình thủy lựcbán tự động Phôi bánh răng được gá trên hai mũi tâm trong đó mũi tâm 1 là mũitâm quay Chuyển động quay của phôi nhận được từ trục chính của máy nhờ cácvấu nhọn 2 ăn vào đầu mặt phôi duới tác dụng của mũi tâm sau Phôi có đườngkính 75 mm, chiều dài l =245 mm, thời gian gia công Ttc = 0,96 phút

+ Đối với bánh răng côn có gờ:

Gia công phôi bánh răng côn có gờ trong hai nguyên công Ở nguyêncông thứ nhất tiến hành tiện thô các mặt đầu, đường kính ngoài của gờ và khoétthô lỗ Phôi được định vị và kẹp chặt theo mặt ngoài Ở nguyên công thứ hai tiếnhành tiện thô và tiện tinh các mặt côn của đầu răng, mặt đầu phía trước và tiện tinh

lỗ Phôi có đường kính 122mm, chiều dài l = 65 mm, thời gian gia công trên mỗinguyên công Ttc = 1,5 phút

a)

b)

Hình III-4 Sơ đồ gia công phôi bánh răng côn có gờ.

+ Đối với bánh răng côn dạng đĩa:

Hình III-5 Sơ đồ gia công bánh răng côn dạng đĩa.

Gia công phôi bánh răng dạng đĩa trong hai nguyên công Ở nguyêncông thứ nhất tiến hành tiện tinh lỗ và khỏa mặt đầu, còn ở nguyên công thứ haitiến hành tiện tinh các mặt côn của bánh răng Phôi có đường kính 165mm, thờigian gia công trên mỗi nguyên công Ttc =0,67 phút

III-8 Gia công bánh răng côn.

a)Gia công bánh răng côn răng thẳng.

1-Phương pháp định hình.

+Phay định hình:

Theo phương pháp này thì dụng cụ cắt có prôfin giống như prôfin củarãnh răng được gia công, trong trường hợp này là dao phay môđun (đĩa và ngón).Công việc gia công sẽ được thực hiện trên máy phay vạn năng có ụ phân độ

-nguyên lí gia công:

2 1

Hình III-6 Sơ đồ phay bánh răng côn răng thẳng

bằng dao phay đĩa định hình.

Chi tiết được gá vào ụ phân độ đã nghiêng đi một góc phù hợp với góc côn ở chânrăng Mỗi một rãnh răng được phay qua 3 bước:

- Bước 1: phay phần vật liệu 1 của rãnh, chiều rộng này tối đa bằngchiều rộng đầu nhỏ của rãnh răng

- Bước 2: phay tiếp phần vật liệu 2 bằng cách quay bánh răng đi mộtgóc φ

- Bước 3: phay phần còn lại bằng cách quay bánh răng một góc φ về phíangược lại

Góc nghiêng δ của trục ụ chia độ được xác định căn cứ vào góc côn chânrăng trên bản vẽ Còn góc xoay φ của bánh răng được tính bằng:

L

b b tg

b2 – chiều rộng rãnh răng ở phía đầu nhỏ được đo trên cát tuyến củacôn chia (mm)

L – chiều dài răng

ụ phân độ

Để cắt thô răng thường dùng các dao phay không mài prôfin , để cắt tinhdùng dao có mài prôfin Theo tiêu chuẩn có hai bộ dao phay Bộ dao gồm 8 con đểđược dùng để cắt các bánh răng có môđun ≤ 8 mm, còn bộ dao gồm 15 con đượcdùng để cắt các bánh răng có môđun > 8 mm.Chọn dao phay trong bộ dao để cắtrăng côn răng thẳng được thực hiện theo số răng quy đổi Zqđ của bánh răng giacông:

2

2 1

1 qđ

cos

Z cos

Số thứ tự

Số răng

qui đổi 12-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 135

-Phạm vi sử dụng: Phương pháp này thường dùng trong sản xuất đơn chiếc và

loạt nhỏ để gia công các bánh răng có cấp chính xác 9 ÷ 11; gia công các bánhrăng có môđun lớn

+Bào theo dưỡng:

Sử dụng phương pháp này để gia công bánh răng côn răng thẳng có đường kính và môđun lớn với cấp chính xác 8-9 trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ Dưỡng có bề mặt làm việc tương đương mặt thân khai của mặt bên răng gia công Phương pháp này rất thích hợp với các nhà máy chế tạo máy hạng nặng

-nguyên lý gia công:

Hình III-70 hai dao.

Các dao 11 thực hiện chuyển động tịnh tiến đi lại trên các máng trượt 10

và có khả năng quay tương đối so với trục mằm ngang 1, trục này được gá trên gádao 9 Khi gia công, gá dao quay tương đối so với trục thẳng đứng 3, trục này điqua tâm 2 của máy và đỉnh côn chia của bánh răng gia công 4 Con lăn 6 được lắptrên thanh giằng 7, nó trượt theo theo dưỡng 5 khi gá dao 9 quay tương đối so vớitrục 3 Trong quá trình gia công phôi đứng yên, còn thực hiện chuyển động tịnhtiến đi lại để cắt hết chiều dài răng và chạy dao theo chiều sâu của răng Khi thựchiện chạy dao theo chiều sâu, con lăn trượt theo dưỡng số 5, còn các bánh răng 8

mở rộng các dao 11, nhờ đó mà các prô fin của răng được chép lại theo prô fin củadưỡng với tỷ lệ nhỏ hơn

Các bánh răng có môđun lớn được cắt qua 5-6 bước Bước thứ nhất là cắtrãnh răng 1 bằng dao cắt rãnh hoặc dao hình chữ V hết toàn bộ chiều sâu của răng

Nếu bước thứ nhất cắt bằng dao cắt rãnh thì bước thứ hai cần cắt hai tiết diện tamgiác 2,3 bằng các dao chuyên dùng hoặc dao hình chữ Trước khi cắt tinh cần cắtthêm lượng dư 4 để còn lại lượng dư 5 cho cắt tinh Để nâng cao độ chính xác củamặt răng, cắt tinh được thực hiện qua hai bước.

Dùng hai dao hình lăng trụ để cắt hai rãnh dao cùng lúc cho phép nângcao năng suất của máy Khi cắt tinh, prôfin răng được hình thành nhờ dưỡng kíchthước lớn Mỗi máy có một bộ dưỡng, các dưỡng này chế tạo cho các góc cônchia, góc ăn khớp và số răng nhất định

+Chuốt định hình:

Chuốt răng côn thẳng là phương pháp có năng suất cao Nó được sử dụng trong sản xuất hàng khối để chế tạo các bánh răng hành tinh trong xe ô tô, máy kéo và các máy nông nghiệp khác

Máy chuốt răng có hai loại: loại có trục gá phôi nằm ngang và loại có trục gá phôi thẳng đứng Đối với máy có trục gá phôi nằm ngang, trong quá trình gia công, phôi đứng yên còn dao quay và dịch chuyển song song với đường sinh của côn đáy Đối với máy có trục gá phôi thẳng đứng, dao quay còn bàn máy với phôi dịch chuyển Trên các loại máy nàydùng dao chuốt răng tổ hợp có phần cắt răng thô, cắt bán tinh và cắt tinh và chỉ sau một vòng quay của dao toàn bộ chiều sâu của rãnh răng được gia công

- Nguyên lý gia công:

D C A

10 9

8

7

6 5 4

5,9-các chốt định vị;6,10-các phần dao không có răng;

Gá phôi 1 trên đồ gá được thực hiện tại vị trí ban đầu của máy – điểm A.Sau đó cho đầu dao 2 quay ngược chiều kim đồng hồ, còn bàn máy và phôi 1 dịchchuyển song song với đường sinh của côn đáy từ điểm A tới điểm B

Trong thời gian này đầu dao quay được ba bloc dao cắt thô 3 và cắt mộtphần rãnh răng Tại điểm B bàn máy và dao dưng lại còn đầu dao dịch chuyểnhướng kính để cắt toàn bộ chiều sâu của rãnh răng

Cắt thô được thực hiện bằng 10 bloc dao 3 (50 dao) Sau khi cắt thô, răng

có độ côn không chính xác Mặt răng còn lượng dư lớn và lượng dư này được hớtbởi 5 dao cắt bán tinh của bloc dao 4 khi phôi dịch chuyển lên phía trên từ điểm Btới điểm C Trong thời gian đi qua phần dao không có răng 6, dao 12 thực hiện vátmép răng lúc đầu từ đáy rãnh sau đó từ hai mặt răng ở đầu răng lớn của răng

Cắt tinh được thực hiện bằng 4 bloc dao 7,8 Khi bàn máy và phôi dịchchuyển từ điểm C tới điểm D Mỗi dao cắt tinh có hình dạng của rãnh răng nhờ đó

mà prôfin răng được tao hành

Phân độ đi một răng được thực hiện khi bàn máy và phôi dịch chuyển từđiểm D tới điểm A và phần dao không có răng 10 đi qua phôi Trong thời gianphân độ đầu dao vẫn quay Các chốt định vị 5 và 9 được dùng lắp ráp để gá các

bloc dao đầu tiên.

-Phạm vi sử dụng: Phương pháp này thường sử dụng trong sản xuất loạt lớn,

hàng khối vì năng suất rất cao nhưng biên dạng chỉ gần là thân khai

2- Phương pháp bao hình.

Trong các phương pháp gia công bánh răng chỉ có phương pháp bao hìnhmới có thể tạo răng chính xác

-nguyên lý gia công:

Khi gia công bánh răng côn theo phương pháp bao hình thì răng được tạo nên bởi

sự lăn của côn chia bánh răng theo mặt phẳng chia của bánh dẹt sinh Bánh dẹtsinh được coi là bánh răng côn có góc đỉnh của côn chia là 180o Prôfin răng đượctạo nên bằng sự lăn tương đối của dụng cụ cắt và bánh răng gia công

Dụng cụ cắt có lưỡi cắt dạng hình thang, thực hiện chuyển động đến đỉnh

đi lại theo hướng côn chia của bánh răng Dụng cụ cắt được gá trên một đầu dao

mà dầu dao này phải thực hiện chuyển động ăn khớp với bánh răng gia công

+Phay bao hình bằng hai dao phay đĩa:

Bằng phương pháp bao hình này có thể nâng cao năng suất gia công bánhrăng côn Dao phay có đường kính lớn, dạng răng chắp, mặt bên của chúng là cạnhcủa hình thang giống dạng răng của thanh răng

n c

n d

v S

Hình III-9 Phay bánh răng côn răng thẳngbằng hai dao phay đĩa bao hình

Trục chính của dao phay được gá trên mặt đầu của một bàn trượt mà sốvòng quay nd của nó liên hệ với số vòng quay nc của bánh răng, tạo nên chuyểnđộng lăn giữa lưỡi cắt dụng cụ và mặt bên của bánh răng côn Khi đường kính củadao phay đĩa lớn hơn nhiều so với chiều rộng vành của bánh răng gia công thì dao

có thể chỉ cần chuyển động cắt v, nếu như chiều rộng vành răng lớn hơn 20 mmthì dao, ngoài chuyển động cắt v còn phải chạy dao dọc s Sau khi phay xong mộtrãnh, bàn dao có mang dao phay đĩa được quay đến vị trí ban đầu, vật gia côngđược quay đi một bước bằng dung cụ chia độ và chu ky làm viêc lặp lại

Gia công bằng phương pháp này tăng năng suất 3-7 lần và thời gian giảm40% so với các phương pháp lăn thông thường khác Các máy chuyên dùng như 5P23 của liên xô, ZFTK của Đức, No104 và 114 của Mỹ thực hiện gia công bánh răng côn theo phương pháp này

+Bào răng bao hình:

Bào răng bao hình thường được sử dụng để gia công các bánh răng côn

có môđun nhỏ

Phương pháp này có tính vạn năng cao, đảm bảo chất lượng gia côngbằng dụng cụ đơn giản, rẻ tiền Tuy nhiên, vì năng suất thấp, do đó nó chỉ đượcdùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

Trong quá trình cắt, bánh răng gia công và bánh dẹt sinh ăn khớp vớinhau Các dao bào răng thực chất là một răng của bánh dẹt sinh, còn lưỡi cắt thẳngcủa dao là các phía của các răng kề nhau của bánh dẹt sinh

Máy bào răng cổ điển Bilgram Reinecker được coi là loại máy bao hìnhgia công bánh răng lâu đời nhất Hiện nay, tuy không còn được sử dụng để giacông nữa nhưng nhờ vào nó ta dễ nhận thấy được nguyên lý gia công bánh răngcôn răng thẳng bằng phương pháp bao hình

- Trục vít 1 truyền chuyển động quay cho giá 3 qua bánh vít 2, giá 3mang cả trục 4 quay quanh tâm của nó Cam 5 là một nửa hình elip được hai băngthép 10 giữ cho luôn luôn tiếp xúc với mặt phẳng 6 và chỉ có thể lăn không trượttrên đó Cam 5 giữ vai trò như một mặt nón có góc đỉnh đúng bằng nón chia của

bánh răng gia công 8 Khi trục 4 quay quanh trục của giá 3 buộc cam 5 phải lănkhông trượt trên mặt 6 làm cho bánh răng gia công 8 vừa quay trục của nó vừaquay quanh trục của giá 3.Như vậy, bánh răng gia công 8 đã thực hiện đúngchuyển động ăn khớp với bánh dẹt sinh 9 tưởng tượng đứng yên Dao 7 chỉ cóchuyển động tới lui để cắt gọt, quỹ đạo của lưỡi cắt chính là một cạnh răng củabánh dẹt sinh tưởng tượng 9.

-nguyên lý gia công:

K

K

1 8

7 9

3

2 6

4 5

Hình III-10 Sơ đồ nguyên lý của máy bào răng Bilgram Reinecker

- Phương pháp này mỗi lần gia công được một cạnh bên của răng, giacông xong, người ta tiến hành phân độ để gia công tiếp cạnh bên của răng tiếptheo Khi đã gia công xong cạnh bên của tất cả các răng, để gia công các cạnh bênđối diện của các răng, bánh răng gia công vẫn được gá đặt như cũ nhưng dao sẽđược thay bằng dao khác có lưỡi cắt ngược với lưỡi cắt ban đầu

Vì mỗi lần chỉ cắt một bên cạnh răng nên bào một dao cho năng suất thấp

Do vậy để năng cao năng suất, ngày nay người ta thường dùng phương pháp bào

bằng hai dao với dao vừa có chuyển động cắt, vừa có chuyển động bao hình do giádao lắc lư quay quanh trục của nó; còn chi tiết chỉ quay quanh trục của nó

nc v

Có thể bào bằng một hoặc hai dao cùng một lúc Nếu bào bằng hai daothì một dao cắt bên phải và một dao cắt bên trái của răng Hai dao chạy ngượcchiều nhau Sau khi cắt xong một đầu răng, vật và dao trở lại vị trí ban đầu, vậtđược quay đi một bước nhờ dụng cụ chia độ và chu trình gia công lặp lại

b) Gia công bánh răng côn răng cong.

Bánh răng côn răng cong được sử dụng nhiều vì những tính chất nổi trộinhư khả năng truyền mômen xoắn lớn, truyền động êm, ít ồn, hệ số trùng khớpcao, có thể đạt được tỷ số truyền lớn với không gian tương đối bé Tuy nhiên,bánh răng côn răng cong lại có lực chiều trục lớn (hơn bánh răng côn răng thẳng)

Về mặt chế tạo bánh răng côn răng cong đòi hỏi phải có thiết bị phức tạpchuyên dùng nhưng do có thể cắt được liên tục nên năng suất đạt được cao

Nếu trên bánh dẹt sinh có một vòng tròn bán kính Ra luôn luôn lăn khôngtrượt với một vòng tròn bán kính rs trên đầu dao thì quỹ đạo chuyển động tươngđối của một lưỡi cắt sẽ vạch trên bánh dẹt sinh một đường cong :

- Khi rs = 0, ta có đường cung tròn, hay sẽ được bánh răng côn dạngcung tròn (còn gọi là răng hệ Gleason) Loại này có chiều cao răng thay đổi.

- Khi rs = 0, ta có đường cong epixicloid, hay sẽ được bánh răng côndạng epixicloid (còn gọi là răng hệ Mammano) Loại này có chiều cao răng khôngđổi

- Khi rs = ∞, ta có đường thân khai, hay sẽ được bánh răng côn dạngcung thân khai (còn gọi là răng hệ Klingelnberg)

1-Gia công bánh răng dạng cung tròn

Hiện nay, loại bánh răng côn dạng cung tròn được sử dụng phổ biến Giacông loại này được thực hiện trên máy Gleason bằng phương pháp bao hình vớiđầu dao phay Nguyên lý làm việc của máy dựa trên sự ăn khớp (hay lăn) giữabánh dẹt sinh với bánh răng gia công

-nguyên lý gia công:

Hình III-13 Sơ đồ gia công bánh răng côn răng dạng cung tròn

Khi gia công, đầu dao gồm nhiều dao có dạng hình thang được lắp trên mộtvòng tròn, thường được bố trí một lưỡi cắt phía ngoài, một lưỡi cắt trong liên tiếpnhau Các lưỡi cắt đóng vai trò một răng của bánh dẹt sinh ở vị trí cắt

Chi tiết được lắp trên trục chính máy và đỉnh nón chia của chi tiết được gá đặttrùng với đỉnh của bánh dẹt sinh

Chuyển động quay của đầu dao và số dao trên đó không bị ràng buộc bởi một

tỷ số truyền nào cả mà chỉ phụ thuộc vào các yếu tố cắt gọt.

Trước lúc bắt đầu làm việc, vật được dịch chuyển hướng kính để lấy chiều sâurãnh răng Ngoài chuyển động quay quanh trục của mình để tạo vận tốc cắt, đầudao còn được quay cùng với đĩa gá thực hiện chuyển động ăn khớp của bánh dẹtsinh với chi tiết gia công Mặt phẳng đầu răng của dao phải tiếp xúc với mặt nónchân răng của chi tiết và lăn không trượt trên nhau, cho nên giữa chuyển động lắc

lư của đầu máy nbd(ωbd) (chuyển động ăn khớp của bánh dẹt sinh) với chuyển độngcủa chi tiết nc(ω1.2) phải thoả mãn tỷ số truyền thích hợp

2 1

2 1 2 1

ω1.2 – tốc độ góc của bánh răng gia công

Zbd – số răng của bánh dẹt sinh

Zc – số răng của bánh răng gia công

Vì lưỡi cắt của dao tạo nên giống như răng của bánh dẹt sinh nên nó tạothành mặt cong phía bên ngoài và phía bên trong của một rãnh răng bánh răng giacông Để ăn khớp đúng, cần thiết phải điều chỉnh sao cho đỉnh côn của bánh răngđược phay S trùng với tâm của bánh dẹt sinh Sd và phải sao cho mặt phẳng đỉnhcủa mũi dao tiếp xúc với mặt côn chân răng của bánh răng gia công

-sơ đồ điều chỉnh dao và vật gia công:

Từng khe răng được phay dần dần và sau khi phay xong một rãnh răng,đầu dao phay ra khỏi vị trí ăn khớp với bánh răng gia công Để phay rãnh tiếptheo, đĩa gá với đầu dao phay và vật gia công quay trở về vị trí ban đầu và vật giacông được phân độ thêm một bước Sau đó chu trình gia công được lặp lại.

Dạng răng cung tròn là loại bánh răng côn duy nhất có thể tiến hành màibiên dạng được Nguyên lý gia công khi mài cũng giống như khi cắt răng

Hình III-14 Gia công báng răngcôn cung tròn

2-Gia công bánh răng dạng epixicloid

Gia công răng côn dạng epixicloid được tiến hành trên máy Oerlikon vớinăng suất cao vì kết cấu máy và đầu dao cho phép gia công liên tục và đồng thờitrên tất cả các răng bằng sự lăn của dao và chi tiết gia công như khi phay lăn răngbánh răng trụ

-nguyên lý gia công:

Vì đường epixicloid là đường được tạo nên từ một điểm trên một vòngtròn lăn không trượt trên một đường cong, do đó để gia công răng có dạng đườngepixicloid thì việc gá đặt giống như gia công răng dạng cung tròn chỉ khác ở việc

bố trí các lưỡi cắt trên đầu dao quay

Hình III-16 Sơ đồ bố trí dao.

Các lưỡi cắt được bố trí trên đầu dao (là một đĩa phẳng) theo dạng đườngArchimede, ứng với một đường Archimede là một dao (từ 3 ÷5 lưỡi cắt) tạo thành

một răng thanh răng Có thể dùng một dãy dao hoặc nhiều dãy dao (thường từ 2 ÷

9 dãy)

Khi gia công, dụng cụ cắt và bánh răng gia công phải thực hiện sự ănkhớp của bánh răng côn với bánh dẹt sinh tưởng tượng

HìnhIII-17 Sơ đồ nguyên lý tạo hướng răng.

Cũng giống như phương pháp gia công dạng cung tròn, bánh dẹt sinhđược thay bằng đĩa gá quay với tốc độ nd mà trên đó có đặt đầu dao phay quay vớitốc độ v với tâm quay lệch so với tâm của đĩa gá Prôfin răng của bánh dẹt sinhchính là prôfin răng dao, nó có dạng hình thang và mặt bên của răng tạo ra đườngxycloid kéo dài

Góc của côn chia cũng tương tự như góc côn của chân răng và đỉnh răng,

có nghĩa là với phương pháp này sẽ tạo ra răng có chiều cao không đổi

Trong quá trình gia công, ngoài chuyển động ăn khớp, đầu dao không

quay độc lập như khi cắt răng dạng cung tròn mà có mối liên hệ với chuyển độngquay của bánh răng gia công qua xích phân độ.

Chuyển động tương đối của đầu dao phay và bánh dẹt sinh phải thỏamãn:

ωdao – tốc độ góc của đầu dao

Zdẹt – số răng của bánh dẹt sinh

Zdao – số dãy răng của đầu dao

Tốc độ góc ω1.2 của bánh răng gia công suy ra từ điều kiện lăn trên bánhdẹt sinh ( tốc độ góc ωdẹt ) hoặc từ quy luật ăn khớp của răng Z1.2 của bánh răng giacông với số răng Zdẹt của bánh dẹt sinh và với số nhóm răng Zdao của đầu dao, do

đó ta có:

2 1

det det

2 1

det 2

1 det 2

1

1 :

1 :

1 :

:

Z Z

ở đây : ω1.2 – tốc độ của bánh răng gia công

Z1.2 – số răng của bánh răng gia công

Bánh răng gia công được gá trên trục chính mà trục chính của nónghiêng một góc so với mặt phẳng của bánh dẹt sinh bằng góc côn chia của bánhrăng gia công δ1.2

Hình III-18 Sơ đồ điều chỉnh dao và vật gia công.

Chuyển động lăn bao hình xuất hiện bằng chuyển động quay của vật vàđĩa gá cùng với chuyển động cắt của đầu dao phay Đầu dao phay bao gồm một

số dãy răng và mỗi dãy là một phần của đường xycloid khác nhau Khi cắt sẽ xãy

ra dãy răng thứ nhất đi qua rãnh răng thứ nhất của bánh răng ; dãy răng thứ hai điqua rãnh răng thứ hai của bánh răng v.v … Trong mỗi dãy răng được bố trí badao, dao thứ nhất phay vào giữa rãnh răng, dao thứ hai phay cạnh bên trái và daothứ ba phay cạnh bên phải của rãnh răng Tất cả các răng của bánh răng được giacông bằng lăn, đồng thời dao phay còn thực hiện tiến dao S để đạt chiều sâu rãnhrăng

3-Gia công bánh răng dạng thân khai

Gia công bánh răng côn có răng dạng thân khai được thực hiện trên máyKlingelberg bằng một dao phay lăn đặc biệt

Dao phay lăn có dạng côn, răng của dao được phân bố trên đường xoắn vít côn màbước của nó trên đường côn chia là không đổi Rãnh thoát phoi tạo nên mặt trướccủa dao, mặt bên và đỉnh răng được mài tạo thành góc sau như dao phay lăn trụcvít

Tuy bước của dao không đổi nhưng góc nâng của ren lại thay đổi, do đómặt gia công không có biên dạng thân khai suốt cả chiều dài bánh răng mà biêndạng thực tế có dạng paloid Vì thế, loại bánh răng này còn được gọi là bánh răngcôn paloid

-nguyên lý gia công:

Hình III-19 Sơ đồ gia công bánh răng côn răng dạng thân khai

dựa trên nguyên lý ăn khớp của dụng cụ và bánh dẹt siDao được gá trên đĩa gá mà trục quay của nó trùng với trục quay củabánh dẹt sinh Trục của bánh răng gia công và bánh dẹt sinh tưởng tượng cắt nhautrong mặt phẳng chia của bánh dẹt sinh Đường sinh nón chia của dao nằm trênmặt phẳng chia của bánh dẹt sinh Dao lăn trên bánh dẹt sinh và thực hiện thêmchuyển động quay cùng đĩa gá xung quanh trục của nó

Để lưỡi cắt tạo nên hình bao lên bánh răng gia công, giá mang đầu daocòn phảimang chuyển động quay chậm từ vị trí bắt đầu đến vị trí kết thúc với mộtgóc quay gọi là góc bao hình

Với mỗi trị số môđun pháp tuyến và với mỗi góc ăn khớp, khi gia côngcần có một dao phay riêng Như vậy, khi gia công một cặp bánh răng côn răngthân khai ăn khớp với nhau cần phải có hai dao, một dao xoắn phải để cắt bánhrăng xoắn trái và một dao xoắn trái để cắt bánh răng xoắn phải

Răng của bộ truyền được sản xuất có chiều dày bằng nhau, gia công liêntục

PHẦN IVTHIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC RĂNG CÔN GLEASON

(m s = 4, Z = 35, α = 20 o )

IV-1 Phân tích chức năng nhiệm vụ của chi tiết.

Chi tiết là trục răng chủ động dùng để truyền chuyển động quay giữa haitrục vuông góc với nhau, thường thấy trong các hộp giảm tốc, hộp tốc độ, bộ vi sai

xe ôtô con

Bề mặt răng là bề mặt làm việc chính, bề mặt cổ trục lắp ô bi yêu cầu độnhám thấp Chi tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập do đó yều cầu độ cứng và độ dẻodai khi va đập

Để đảm bảo độ chính xác khi làm việc yêu cầu độ đồng tâm giữa vòngtròn chia với tâm trục, độ đảo hướng kính của cổ trục với tâm trục, độ đảo hướngtrục của mặt đầu nón mằm trong phạm vi cho phép

IV-2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu.

Chi tiêt dạng trục có răng thuộc loại chi tiết phức tạp khó chế tạo

Loại răng cong cung tròn tăng khả năng chịu tải, làm việc ổn định, có khảnăng mài bằng đá mài nếu cần thiết

Hình dáng chi tiết thích hợp tạo phôi bằng phương pháp dập thể tích Vậtliệu chi tiết thép C45

Chi tiết có các rãnh thoát dao thuận lợi khi gia công nhưng làm giảm hệ

số sử dụng vật liệu, gây tập trung ứng suất

IV-3 Thiết kế sơ bộ phương án công nghệ.

3-1 Chọn và xác định dạng sản xuất

Theo yêu cầu trong bảng nhiệm vụ: dạng sản xuất hang loạt vừa

Tính khối lượng chi tiết:

3-2 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi.

Sử dụng phương pháp tạo phôi trong sản xuất hiện hành: tạo phôi bằngphương pháp dập nóng

4

3 2 1

Hình IV-2 Khuôn dập chi tiết.

1-khuôn trên; 2-lòng khuôn; 3-chốt định vị; 4-khuôn dưới.

Ưu điểm:

Có thể tiết kiệm 40 % nguyên vật liệu và giảm 10÷18% giá thành sản phẩm.Chi tiết có độ bền và độ cứng cao hơn các phương pháp khác do kim loạibiến dạng ở lớp ngoài cùng xuất hiện ứng suất dư nén

3-3 Thiết kế sơ bộ tiến trình công nghệ gia công cơ chi tiết.

3-3.1 Phân tích chuẩn định vị khi gia công.

Chi tiết dạng trục nên dùng chuẩn thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầutrục

Chọn bề mặt trục Φ70 làm chuẩn thô gia công mặt đầu và hai lỗ tâm.Dùng hai lỗ tâm làm chuẩn định vị gia công các mặt còn lại

Khi gia công bánh răng chọn bề mặt trục Φ70+0.018 làm chuẩn định vị vìđây là chuẩn tinh chính

3-3.2 Xác định các bước công nghệ gia công cho từng bề mặt và trình

tự thực hiện gia công các bề mặt đó.

Bảng IV-1 Tiến trình công nghệ gia công cơ.

nguyên công

Cấp chínhxác

Độ nhám(μm m)

Kích thướcgia công lớnnhấtKhỏa mặt đầu: phay thô

Khoan 2 lỗ tâmGia công mặt Ø50

4 Tiện rãnh thoát dao

Gia công mặt đầu nónlớn

3 Tiện thô

4 Tiên bán tinh

5 Tiện rãnh thoát dao

1111

1211

1211 11

1211118

6 Tiện mặt côn sau

Gia công thô mặt Ø60

1211

12118

76

87

87

76

1)Nguyên công 1: Khỏa mặt đầu khoan 2 lỗ tâm.

- Kẹp chặt: kẹp chặt bằng cơ khí, dùng ren vít và đòn bảy

- Máy : chuyên dùng khỏa mặt đầu và khoan tâm cùng một lúc

- Dao : phay mặt đầu gắn hợp kim cứng và mũi khoan tâm

2)Nguyên công 2: Gia công thô và bán tinh các mặt ngoài.

Rz40

Các mặt gia công: mặt Ø50, mặt gờ l=52, mặt đầu nón lớn, các rãnh thoát dao

- Định vị: chi tiết định vị trên 2 mũi tâm, mũi tâm trước khống chế 3 bậc

tự do, mũi tâm sau quay khống chế 2 bậc tự do, chi tiết quay nhờ tốc kẹp

-Kẹp chặt: kẹp chặt bằng mũi tâm sau

-Máy : tiện ren vít vạn năng 16K20

-Dao : dao tiện thép gió

3)Nguyên công 3: Gia công thô và bán tinh mặt Ø60 và Ø70

Rz40

- Định vị: chi tiết định vị trên 2 mũi tâm, mũi tâm trước khống chế 3 bậc

tự do, mũi tâm sau quay khống chế 2 bậc tự do, chi tiết quay nhờ tốc kẹp

- Kẹp chặt: kẹp chặt bằng mũi tâm sau

- Máy : tiện ren vít vạn năng 16K20

- Dao : dao tiện thép gió

4)Nguyên công 4: Gia công mặt nón.

- Định vị: chi tiết định vị trên 2 mũi tâm, mũi tâm trước khống chế 3 bậc

tự do, mũi tâm sau quay khống chế 2 bậc tự do, chi tiết quay nhờ tốc kẹp Chạydao theo mặt côn nhờ thước chép hình

- Kẹp chặt: kẹp chặt bằng mũi tâm sau

- Máy : tiện ren vít vạn năng 16K20

- Dao : dao tiện mặt đầu, dao tiện rãnh, dao tiện côn