MỤC LỤC Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4 1.1 Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 5 1.2 các dạng sản xuất 6 CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRONG GIA CÔNG 9 2.1. KHÁI NIỆM. 9 2.2 NGUYÊN TẮC ĐỊNH VỊ 6 ĐIỂM 9 2.3. PHƯƠNG PHÁP GÁ ĐẶT CHI TIẾT KHI GIA CÔNG. 12 2.4 NGUYÊN TẮC CHỌN CHUẨN 12 CHƯƠNG 3 ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG 14 3.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA 14 3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẠT ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG. 14 3.3 CÁC NGUYÊN NHÂN SINH RA SAI SỐ GIA CÔNG 14 3.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG 24 Chương 4 PHÔI VÀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 28 4.1. CÁC LOẠI PHÔI. 28 4.2 NGUYÊN TẮC CHỌN PHÔI. 28 4.3. LƯỢNG DƯ GIA CÔNG. 28 4.4. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ. 33 4.5 GIA CÔNG CHUẨN BỊ 35 Chương 5 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 42 5.1 CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÈNH CỄNG NGHỆ. 42 5.2 phương pháp thiết kế qtcn 42 Chương 6 GIA CÔNG MẶT PHẲNG 48 6.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT. 48 6.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MẶT PHẲNG. 48 Chương 7 GIA CÔNG MẶT NGOÀI TRÒN XOAY 55 7.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT. 55 7.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MẶT NGOÀI TRÒN XOAY. 55 TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN: 59 Chương 8 GIA CÔNG MẶT TRONG TRÒN XOAY 64 8.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT 64 8.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MẶT TRONG TRÒN XOAY 64 Chương 9 GIA CÔNG REN 71 9.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT. 71 9.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MỐI GHÉP REN. 71 Chương 10 GIA CÔNG THEN VÀ THEN HOA 77 10.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT. 77 10.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG. 77 Chương 11 GIA CÔNG BỀ MẶT ĐỊNH HÌNH 81 11.1. KHÁI NIỆM 82 11.2. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG 82 Chương 12 GIA CÔNG BÁNH RĂNG 85 12.1. Khái niệm, phân loại và yêu cầu kỹ thuật. 85 12.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG RĂNG 87
GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy MỤC LỤC Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN .4 1.1- Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.2- dạng sản xuất CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRONG GIA CÔNG 2.1 KHÁI NIỆM 2.2- NGUYÊN TẮC ĐỊNH VỊ ĐIỂM .9 2.3 PHƯƠNG PHÁP GÁ ĐẶT CHI TIẾT KHI GIA CÔNG 12 2.4- NGUYÊN TẮC CHỌN CHUẨN 12 CHƯƠNG ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG .14 3.1- KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA .14 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẠT ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG 14 3.3- CÁC NGUYÊN NHÂN SINH RA SAI SỐ GIA CÔNG 14 3.4- CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG 24 Chương PHÔI VÀ LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 28 4.1 CÁC LOẠI PHÔI .28 4.2 NGUYÊN TẮC CHỌN PHÔI 28 4.3 LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 28 4.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ .33 4.5- GIA CÔNG CHUẨN BỊ 35 Chương NGUN TẮC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 42 5.1- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÈNH CỄNG NGHỆ .42 5.2- phương pháp thiết kế qtcn 42 Chương GIA CÔNG MẶT PHẲNG 48 6.1 KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT 48 6.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MẶT PHẲNG 48 Chương GIA CÔNG MẶT NGỒI TRỊN XOAY 55 7.1 KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT 55 7.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG MẶT NGỒI TRỊN XOAY 55 TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN: 59 Chương GIA CƠNG MẶT TRONG TRỊN XOAY 64 8.1 KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT 64 8.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG MẶT TRONG TRỊN XOAY 64 Chương GIA CÔNG REN 71 9.1 KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT 71 9.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG MỐI GHÉP REN .71 Chương 10 GIA CÔNG THEN VÀ THEN HOA 77 10.1 KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT .77 10.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG 77 Chương 11 GIA CƠNG BỀ MẶT ĐỊNH HÌNH 81 11.1 KHÁI NIỆM .82 11.2 PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG 82 Chương 12 GIA CÔNG BÁNH RĂNG .85 12.1 Khái niệm, phân loại yêu cầu kỹ thuật 85 12.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG RĂNG .87 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1- Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.1.1- Q trình sản xuất Nói cách tổng qt, q trình sản xuất trình người tác động vào tài nguyên thiên nhiên để biến thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích người Định nghĩa rộng, bao gồm nhiều giai đoạn Ví dụ, để có sản phẩm khí phải qua giai đoạn: Khai thác quặng, luyện kim, gia công khí, gia cơng nhiệt, lắp ráp v.v Nếu nói hẹp nhà máy khí, q trình sản xuất trình tổng hợp hoạt động có ích để biến ngun liệu bán thành phẩm thành sản phẩm có giá trị sử dụng định, bao gồm q trình như: Chế tạo phôi, gia công cắt gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp trình phụ như: vận chuyển, chế tạo dụng cụ, sửa chữa máy, bảo quản kho, chạy thử, điều chỉnh, sơn lót, bao bì, đóng gói v.v Tất q trình tổ chức thực cách đồng nhịp nhàng trình sản xuất liên tục Sự ảnh hưởng trình nêu đến suất, chất lượng q trình sản xuất có mức độ khác ảnh hưởng nhiều đến chất lượng, suất trình sản xuất trình có tác động làm thay đổi trạng thái, tính chất đối tượng sản xuất, q trình cơng nghệ 1.1.2- Q trình cơng nghệ Q trình cơng nghệ phần q trình sản xuất, trực tiếp làm thay đổi trạng thái tính chất đối tượng sản xuất Đối với sản xuất khí, thay đổi trạng thái tính chất bao gồm: - Thay đổi trạng thái hình học (kích thước, hình dáng, vị trí tương quan phận chi tiết ) - Thay đổi tính chất (tính chất lý độ cứng, độ bền, ứng suất dư ) * Q trình cơng nghệ bao gồm: - Q trình cơng nghệ tạo phơi: hình thành kích thước phơi từ vật liệu phương pháp đúc, hàn, gia công áp lực - Q trình cơng nghệ gia cơng cơ: làm thay đổi trạng thái hình học lý tính lớp bề mặt - Q trình cơng nghệ nhiệt luyện: làm thay đổi tính chất lý vật liệu chi tiết cụ thể tăng độ cứng, độ bền - Quá trình cơng nghệ lắp ráp: tạo vị trí tương quan xác định chi tiết thông qua mối lắp ghép chúng để tạo thành sản phẩm hồn thiện Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Q trình cơng nghệ cho đối tượng sản xuất (chi tiết) phải xác định phù hợp với yêu cầu chất lượng suất đối tượng Xác định q trình cơng nghệ hợp lý ghi thành văn kiện cơng nghệ văn kiện cơng nghệ gọi quy trình cơng nghệ 1.2- dạng sản xuất Dạng sản xuất khái niệm cho ta hình dung quy mơ sản xuất sản phẩm Nó giúp cho việc định hướng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - công nghệ tổ chức tồn q trình sản xuất Các yếu tố đặc trưng dạng sản xuất: - Sản lượng - Tính ổn định sản phẩm - Tính lặp lại q trình sản xuất - Mức độ chun mơn hóa sản xuất Tùy theo yếu tố mà người ta chia dạng sản xuất: - Đơn - Hàng loạt - Hàng khối 1.2.1- Dạng sản xuất đơn Dạng sản xuất đơn có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm ít, thường từ đến vài chục - Sản phẩm không ổn định chủng loại nhiều - Chu kỳ chế tạo không xác định Đối với dạng sản xuất ta phải tổ chức kỹ thuật công nghệ sau: - Sử dụng trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn để đáp ứng tính đa dạng sản phẩm - Yêu cầu trình độ thợ cao, thực nhiều cơng việc khác - Tài liệu hướng dẫn công nghệ nét bản, thường dạng phiếu tiến trình cơng nghệ 1.2.2- Dạng sản xuất hàng loạt Dạng sản xuất hàng loạt có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm khơng q - Sản phẩm tương đối ổn định - Chu kỳ chế tạo xác định Tùy theo sản lượng mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia dạng sản xuất loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn Sản xuất loạt nhỏ gần giống với sản xuất đơn chiếc, sản xuất loạt lớn gần giống sản xuất hàng khối 1.2.3- Dạng sản xuất hàng khối Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là: - Sản lượng hàng năm lớn, sản phẩm ổn định - Trình độ chun mơn hóa sản xuất cao - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thường chuyên dùng - Quá trình cơng nghệ thiết kế tính tốn xác, ghi thành tài liệu cơng nghệ có nội dung cụ thể tỉ mỉ - Trình độ thợ đứng máy khơng cần cao đòi hỏi phải có thợ điều chỉnh máy giỏi - Tổ chức theo dây chuyền Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng phương pháp cơng nghệ tiên tiến, có điều kiện khí hóa tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức đường dây gia công chuyên mơn hóa Các máy dạng sản xuất thường bố trí theo theo thứ tự ngun cơng q trình cơng nghệ Chú ý việc phân chia thành ba dạng sản xuất mang tính tương đối Trong thực tế, người ta chia dạng sản xuất sau: - Sản xuất đơn loạt nhỏ - Sản xuất hàng loạt - Sản xuất loạt lớn hàng khối Ngoài ra, cần phải nắm vững hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích hợp cho dạng sản xuất khác Trong q trình chế tạo sản phẩm khí thường thực theo hai hình thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền không theo dây chuyền Hình thức sản xuất theo dây chuyền thường áp dụng quy mô sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Đặc điểm: - Máy bố trí theo thứ tự ngun cơng q trình cơng nghệ, nghĩa ngun cơng hồn thành vị trí định - Số lượng chỗ làm việc suất lao động chỗ làm việc phải xác định hợp lý để đảm bảo tính đồng thời gian nguyên công sở nhịp sản xuất dây chuyền Nhịp sản xuất khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công lắp ráp, nghĩa khoảng thời gian nguyên công trình cơng nghệ thực đồng sau khoảng thời gian đối tượng sản xuất hoàn thiện chuyển khỏi dây chuyền sản xuất Hình thức sản xuất khơng theo dây chuyền thường áp dụng quy mô sản xuất loạt nhỏ Đặc điểm: - Các ngun cơng qúa trình cơng nghệ thực khơng có ràng buộc lẫn thời gian địa điểm Máy bố trí theo kiểu, loại khơng phụ Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy thuộc vào thứ tự nguyên công - Năng suất hiệu kinh tế thấp hình thức sản xuất theo dây chuyền Ngày nay, nhờ ứng dụng thành tựu điện tử, tin học, xử lý điện toán kỹ thuật điều khiển tự động, cơng nghệ q trình sản xuất thực máy điều khiển tự động nhờ máy tính điện tử, có khả lập trình đa dạng để thích nghi với sản phẩm Dạng sản xuất gọi sản xuất linh hoạt dạng sản xuất đặc trưng ngày phổ cập xã hội Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy CHƯƠNG 2: Q TRÌNH GÁ ĐẶT CHI TIẾT TRONG GIA CƠNG 2.1 KHÁI NIỆM Gá đặt chi tiết bao gồm hai trình: định vị chi tiết kẹp chặt chi tiết Định vị xác định vị trí xác tương đối chi tiết so với dụng cụ cắt trước gia cơng Kẹp chặt q trình cố định vị trí chi tiết sau định vị để chống lại tác dụng ngoại lực (chủ yếu lực cắt) q trình gia cơng chi tiết làm cho chi tiết khơng rời khỏi vị trí định vị Ví dụ: Khi gá đặt chi tiết mâm cặp ba chấu tự định tâm Sau đưa chi tiết lên mâm cặp, vặn cho chấu cặp tiến vào tiếp xúc với chi tiết cho tâm chi tiết trùng với tâm trục máy, q trình định vị Tiếp tục vặn cho ba chấu cặp tạo nên lực kẹp chi tiết để chi tiết không bị dịch chuyển trình gia cơng, q trình kẹp chặt Chú ý rằng, trình gá đặt, trình định vị xảy trước, trình định vị kết thúc bắt đầu q trình kẹp chặt Khơng hai q trình xảy đồng thời hay trình kẹp chặt xảy trước trình định vị 2.2- NGUYÊN TẮC ĐỊNH VỊ ĐIỂM Bậc tự theo phương vật rắn tuyệt đối khả di chuyển vật rắn theo phương mà không bị cản trở phạm vi ta xét Một vật rắn tuyệt đối khơng gian có bậc tự chuyển động Khi ta đặt vào hệ tọa độ Đềcác, bậc tự là: bậc tịnh tiến dọc trục T(Ox), T(Oy), T(Oz) bậc quay quanh trục Q(Ox), Q(Oy), Q(Oz) Hình bên sơ đồ xác định vị trí vật rắn tuyệt đối hệ toạ độ Đềcác - Điểm khống chế bậc tịnh tiến theo Oz - Điểm khống chế bậc quay quanh Oy - Điểm khống chế bậc quay quanh Ox - Điểm khống chế bậc tịnh tiến theo Ox Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy - Điểm khống chế bậc quay quanh Oz - Điểm khống chế bậc tịnh tiến theo Oy Người ta dùng nguyên tắc điểm để định vị chi tiết gia công Chú ý: - Mỗi mặt phẳng có khả khống chế bậc tự sử dụng chi tiết có mặt phẳng khống chế bậc tự - Trong q trình gia cơng, chi tiết định vị không cần thiết phải đủ bậc tự mà cần bậc tự cần thiết theo u cầu ngun cơng - Số bậc tự khống chế không lớn 6, có bậc tự khống chế lần gọi siêu định vị Siêu định vị làm cho phôi gia công bị kênh lệch, khơng đảm bảo vị trí xác, gây sai số gá đặt phơi, ảnh hưởng đến độ xác gia cơng Do đó, q trình gia cơng khơng để xảy tượng siêu định vị - Không khống chế thiếu bậc tự cần thiết, cho phép khống chế lớn số bậc tự cần thiết để dễ dàng cho trình định vị gá đặt - Số bậc tự cần hạn chế phụ thuộc vào yêu cầu gia công bước công nghệ, vào kích thước bề mặt chuẩn, vào mối lắp ghép bề mặt chuẩn phôi với bề mặt làm việc cấu định vị phôi a ) b ) a ) b ) a ) b ) Hình 2.1- Một số trường hợp định vị thường gặp a) Siêu định vị b) Định vị Ví dụ minh họa khả khống chế chi tiết định vị thường gặp: Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy D D L L>D Khối V dài khống chế bậc tự Chốt trụ dài định vị bậc tự L LD Chốt trám định vị bậc tự L Hai mũi tâm định vị bậc tự Mâm cặp ba chấu định vị bậc tự Hình 2.2: Phiến tỳ kết hợp với chốt trụ ngắn, chốt trám định vị bậc tự Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy 2.3 PHƯƠNG PHÁP GÁ ĐẶT CHI TIẾT KHI GIA CÔNG 2.4- NGUYÊN TẮC CHỌN CHUẨN Khi chọn chuẩn để gia công, ta phải xác định chuẩn cho nguyên công chuẩn cho nguyên công Thông thường, chuẩn dùng cho nguyên công chuẩn thơ, chuẩn dùng ngun cơng chuẩn tinh Mục đích việc chọn chuẩn để bảo đảm : - Chất lượng chi tiết q trình gia cơng - Nâng cao suất giảm giá thành 2.4.1- NGUYÊN TẮC CHỌN CHUẨN THƠ Chuẩn thơ thường dùng ngun cơng q trình gia cơng Việc chọn chuẩn thơ có ý nghĩa định q trình cơng nghệ, có ảnh hưởng đến ngun cơng độ xác gia cơng chi tiết Khi chọn chuẩn thô phải ý hai yêu cầu: - Phân phối đủ lượng dư cho bề mặt gia cơng - Bảo đảm độ xác cần thiết vị trí tương quan bề mặt không gia công bề mặt gia công Dựa vào yêu cầu trên, người ta đưa nguyên tắc chọn chuẩn thô: Nếu chi tiết gia cơng có bề mặt khơng gia cơng nên chọn bề mặt làm chuẩn thơ, làm cho thay đổi vị trí tương quan bề mặt gia cơng bề mặt khơng gia cơng nhỏ Ví dụ: Hình bên chi tiết có bề mặt B, C, D gia cơng, có bề mặt A B không gia công Ta chọn bề mặt A làm chuẩn thô để gia công mặt B, C, D để đảm bảo độ đồng tâm với A A C D Nếu có số bề mặt khơng gia cơng nên chọn bề mặt khơng gia cơng có u cầu độ xác vị trí tương quan cao bề mặt gia cơng làm chuẩn thơ Ví dụ: Khi gia cơng A lỗ biên, nên lấy mặt A B làm chuẩn thơ để đảm bảo lỗ có bề dày u cầu vị trí tương quan tâm lỗ với mặt A cao mặt B Nếu tất bề mặt phải gia công, nên chọn mặt có lượng dư nhỏ, làm 10 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy d: góc nâng vòng chia dao “+” dao chi tiết ngược chiều nghiêng “-” dao chi tiết chiều nghiêng d nd d nd = 0 + d = 0 - d 0 0 nc nc a) b) Hình 12.4- Sơ đồ gá dao phay lăn nghiêng a) Bánh nghiêng phải, dao xoắn phải b) Bánh nghiêng phải, dao xoắn trái Ngồi sơ đồ bên, vẽ sơ đồ gá dao khác phay bánh nghiêng trái dao xoắn trái phải Chú ý: Khi góc nghiêng = 100, nên gia công theo sơ đồ ngược chiều xoắn bánh dao (tức bánh xoắn phải gia công dao xoắn trái ngược lại) Còn góc nghiêng > 100 gia công theo sơ đồ chiều xoắn bánh dao Một điểm cần ý rằng, hướng chạy dao S d song song với trục chi tiết nên phay lăn bánh nghiêng, phơi phải có chuyển động quay bổ sung để hướng dao lăn trùng với hướng gia công Chuyển động thực nhờ truyền dẫn vi sai thiết kế xích truyền động máy 91 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Rõ ràng là, phay lăn bánh thẳng, dao tịnh tiến đoạn Si gia công đoạn thẳng từ Do đó, gia cơng bánh nghiêng ta phải cho phơi thêm chuyển động quay cho với Si dao cắt từ 2’ Si 2’ Z=1 .D S’ B L Như vậy, dao chạy thẳng đứng đoạn L bước xoắn nghiêng chuyển động quay bàn máy mang chi tiết gia công phải quay nhanh thêm (nếu dao hướng bánh gia công chiều) chậm (nếu dao hướng bánh gia cơng ngược chiều) vừa vòng (tương ứng với tổng số Zc cần gia công) Nếu chuyển động bàn máy nhanh thêm (hay chậm đi) bước dao phay phải dịch quãng đường S’: .D0.cotg L S' Zc Zc Sau bàn máy quay vòng dao phay dịch chuyển đoạn S ht; đó, quay bàn máy nhanh thêm (hay chậm đi) góc tương ứng với số Z: Z Sht Zc Sht S' .D0.cotg (Sht: lượng chạy dao hướng trục) Do đó, bánh chia phải điều chỉnh thành: Z' Zc Z Z c Zc Sht .D0 cotg S tg Z' Zc ht D Vậy, phay lăn nghiêng cần đảm bảo tỷ số truyền dao chi tiết 92 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy là: i nd Z' Zc S tg ht nc Zd Zd .D0 CHẾ ĐỘ CẮT KHI PHAY LĂN: Khi phay lăn, thẳng nghiêng phải chọn chế độ cắt thích hợp để đảm bảo yêu cầu sản phẩm: - Tốc độ cắt V: Với dao phay lăn thép gió dùng cắt thép dùng V = 15 30 m/ph; với dao hợp kim cứng cho phép cắt với V = 60 70 m/ph cao - Lượng chạy dao S: Lượng chạy dao dọc trục có ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt Để nâng cao độ xác gia cơng chọn lượng chạy dao lớn gia công thô , thường khoảng S = 0,8 1,8 mm/vg thép S = 2,3 mm/vg Khi gia công tinh cần chọn lượng chạy dao nhỏ (bị giới hạn độ nhám độ sóng bề mặt), khoảng S = mm/vg thép S = 1,2 2,2 mm/vg gang ĐẶC ĐIỂM CỦA PHAY LĂN RĂNG: - Phương pháp có tính vạn cao, sử dụng dao để gia công nhiều loại bánh có số khác - Năng suất gia cơng cao - Độ xác gia cơng thấp so với xọc - Cần khoảng thoát dao lớn nên gia công loại bánh bậc - Dao phức tạp, khó chế tạo Xọc Xọc phương pháp cắt bao hình, dao xọc có dạng bánh (hình chậu) hay dao có dạng (hình lược) * Xọc dao xọc dạng bánh răng: Phương pháp gia cơng bánh thẳng, nghiêng, bánh bậc mà khoảng cách bậc nhỏ đặc biệt để sản xuất bánh ăn khớp Về chất, dụng cụ cắt bánh mà mặt đầu tạo thành mặt trước mặt bên tạo thành mặt sau lưỡi cắt Trong q trình gia cơng, dụng cụ cắt chuyển động cắt theo hướng dọc trục bánh với chi tiết có chuyển động quay cưỡng Khoảng cách 93 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy trục dụng cụ cắt chi tiết gia công khoảng cách tâm cặp bánh tương tự ăn khớp khơng có khe hở Tốc độ vòng dụng cụ cắt chi tiết gia công phải tuân theo tỷ số: nc Zd nd Zc đó, nc, nd số vòng quay chi tiết gia công dụng cụ cắt Zc, Zd số chi tiết gia công dụng cụ cắt Xọc dao nd xọc dạng bánh dựa nguyên tắc v chuyển động tương hỗ S1 dao chi tiết Dao xọc chi tiết gia công nc quay cưỡng S xung quanh trục chúng theo hướng ngược gia công bánh ăn khớp hướng gia công bánh ăn khớp Dao thực chuyển động lên xuống v để cắt gọt, chuyển động thẳng gia công thẳng chuyển động xoắn gia công nghiêng Khi dao xuống thực tách phoi chuyển động trở lại hành trình chạy khơng Chi tiết có chuyển động vào để dao không cà vào mặt gia công chạy không Khi gia công, lúc cắt hết chiều sâu rãnh bánh mà phải từ từ tiến dao hướng kính Khi tiến dao hướng kính lần đầu, chi tiết quay cung tương ứng với thời gian tiến dao, sau lại quay thêm vòng để dao cắt hết chiều cao vòng răng, việc thực nhờ cam máy Tiếp đó, dao lại tiến theo hướng kính chi tiết quay cung tương ứng, chi tiết lại quay thêm vòng để cắt hết chiều cao với lượng tiến dao hướng kính Cứ dao tiến theo hướng kính lượng chiều cao cần gia cơng thơi Tiến dao hướng kính 1, hay lần phụ thuộc vào môđun cần cắt Tốc độ cắt xọc phải chọn hợp lý, phụ thuộc vào vật liệu gia cơng, u cầu kỹ thuật, điều kiện cắt Tốc độ cắt xọc tính theo số hành 94 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy trình kép đầu xọc, thông thường khoảng 400 1000 htk/ph Thông thường, dùng phương pháp xọc để gia công bánh thẳng Tuy nhiên, Bạc dẫn xọc bánh nghiêng dao có nghiêng với bạc dẫn nghiêng tương ứng Hướng nghiêng dao xọc phải hay trái, dao nghiêng Bánh phải dùng để gia công nghiêng trái ngược lại Khi xọc nghiêng, chuyển động xọc thẳng, phơi có thêm chuyển động quay tương ứng với góc nghiêng * Xọc dao xọc dạng răng: Phương pháp dựa nguyên tắc ăn khớp bánh góc nghiêng Dao có dạng với prơfin hình thang thực chuyển động cắt theo hướng vng góc với mặt đầu bánh gia cơng Chuyển động bao hình thực bánh gia công gá bàn quay, đồng thời dịch chuyển tâm dọc theo phương dao Vì chiều dài dao thường có nên cắt lúc số bánh việc gia công tiến hành cung nhỏ 95 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy O5 S O1 O4 O2 O3 Ban đầu, bàn máy mang vật gia công chạy dao ngang tiến dần tới dụng cụ cắt, đạt chiều sâu rãnh Sau đó, gia cơng bắt đầu vị trí biên O Khi gia công xong phần răng, dao khỏi ăn khớp với vật gia cơng, lúc vật vị trí O 3, chuyến động S bàn máy dừng chuyển động lăn dừng Bánh gia công di chuyển từ O đến O4 nhờ trục vít bàn máy mang vật gia cơng đến vị trí O5 Quay cặp bánh chia độ số bước xác định chu trình làm việc lặp lại tất gia công Phương pháp dùng để gia cơng xác bánh thẳng, nghiêng, bánh chữ V Dao chế tạo đơn giản rẻ tiền so với dao xọc dạng bánh răng, nhiên máy để xọc dao dạng lại phức tạp, phương pháp sử dụng phương pháp xọc dao dạng bánh ĐẶC ĐIỂM CỦA XỌC RĂNG: - Phương pháp đạt độ xác tương đối cao dao dễ chế tạo xác Độ bóng bề mặt tốt phơi cắt liên tục theo chiều dài - Là phương pháp gia cơng bánh có khoảng cách bậc nhỏ, bánh - Do có chuyển động tịnh tiến nên phát sinh lực quán tính, gây va đập, khơng tăng vận tốc cắt nên suất không cao - Khi cắt nghiêng dao khó chế tạo cần có bạc dẫn chuyên dùng c) Gia công mặt đầu Mặt đầu cần gia công để tạo hình dạng thuận lợi cho việc vào khớp bánh di trượt, đồng thời để làm cùn cạnh sắc tẩy hết bavia xuất trình cắt Hình dạng mặt đầu đạt tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng khả công nghệ thiết bị 96 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy a) b) c) d) Các dạng mặt đầu gia cơng hình trên: - Vê tròn đầu dùng bánh vừa quay vừa di trượt - Vát nhọn đầu dùng bánh không quay mà di trượt - Vát cạnh hai phía dùng bánh quay với tốc độ thấp mà di trượt - Vát cạnh phía thường dùng với bánh trụ nghiêng Việc gia cơng đầu gia cơng cách sau: - Phương pháp thủ công: dùng dũa tay để gia công đầu Phương pháp đơn giản, suất thấp, độ xác khơng cao, khơng đồng - Dùng máy chuyên dùng với dao phay ngón (định hình hình cơn): Khi cắt, loại dao có chuyển động theo cung tròn 1800 cắt từ cạnh bên sang cạnh bên đầu răng, bánh gia cơng đứng n Cắt xong răng, dao nâng lên, sau phân độ xong, dao trở lại vị trí làm việc để cắt Phương pháp cắt không liên tục nên suất thấp - Dùng máy chuyên dùng với dao phay định hình chuyên dùng: Dao Khi cắt, dao chi tiết chuyển động Giữa hai chuyển động có xích truyền động cưỡng Quỹ đạo tương đối dao so với chi tiết đường epixicloid Đầu gia cơng có dạng vát nhọn khơng tròn Phương pháp 97 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy cắt liên tục suất đạt cao c) Gia cơng tinh bánh trụ Có thể chia gia công tinh bánh làm hai loại: - Loại 1: Gia cơng khơng có phoi phương pháp chạy rà bánh - Loại 2: Gia công có phoi cà răng, mài răng, nghiền răng, khơn Chạy rà bánh Phương pháp chạy rà bánh thực hai bánh gia công ăn khớp với ba bánh mẫu tơi có độ cứng xác cao Trong q trình gia cơng, nhờ áp lực P bánh mẫu tác dụng lên bánh gia công mà nhấp nhô bề mặt bị nén xuống phẳng Bánh cần chạy rà quay bánh mẫu tác động truyền chuyển động cho hai bánh mẫu Để chạy rà cần phải quay theo hai chiều với số vòng quay giống từ 25 vòng Áp lực P chọn khoảng 10 at Thời gian chạy rà từ 10 30 giây với bánh có mơđun m = Phương pháp thực nhờ biến dạng dẻo bề mặt răng, vật liệu phơi phải có độ giãn dài tương đối > 9% độ cứng HB < 380 Chạy rà cho phép giảm tiêu hao dụng cụ, suất cao Thường gia công bánh không nhiệt luyện Cà Cà phương pháp gia công tinh bánh cho bánh không cứng bánh không sau qua xêmentit hố, trước tơi Cà gia cơng bánh thẳng, nghiêng, hay ngồi Dao cà có dạng bánh răng, prôfin người ta xẻ rãnh song song với mặt đầu để tạo lưỡi cắt Dao cà tơi cứng, cho ăn khớp khơng có khe hở với bánh gia cơng Q trình cắt xảy dao cà trượt lăn mặt bánh gia công Để cà bánh trụ thẳng dao cà phải có nghiêng 150 cà thép 98 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy 100 cà gang Ngược lại cà bánh trụ nghiêng dao cà phải có thẳng nghiêng phải khác với góc nghiêng bánh gia công Cà cho phép sửa sai số hình dáng nâng cao độ nhẵn bóng bề mặt (có thể đạt Ra = 0,63 0,16); gia cơng bánh có đường kính 1200 mm với môđun từ m = 0,01 12 mm, lượng dư khoảng 0,25 0,1 mm * Các loại dao cà răng: - Cà dao cà dạng bánh răng: Phương pháp sử dụng phổ biến cà bánh có kích thước bất kỳ, bánh ngồi, sửa sai số bước Để tạo cắt gọt tốt cho dao cà, trục dao cà trục chi tiết phải đặt chéo góc = 150, nhờ tượng trượt không xảy theo biên dạng mà theo hướng Chính thành phần vận tốc trượt theo hướng làm cho lưỡi cắt cạo lên bề mặt chi tiết tách lớp phoi mỏng Khi gia cơng, có dao nhận chuyển động từ động cơ, chi tiết (được gá hai mũi tâm) quay theo dao Để cà hai phía răng, chuyển động quay bánh cà phải đổi chiều thuận nghịch Chi tiết gia cơng có chuyển động chạy dao tịnh tiến qua lại để cắt hết chiều dài rãnh sau hành trình có chuyển động tiến thẳng đứng đến dao cà để cắt hết chiều sâu cắt - Cà dao cà dạng răng: Dao cà dạng ghép từ nhiều mảnh lại với Dùng dao cà răng thẳng cà bánh thẳng, bánh nghiêng theo hướng phải trái góc < 300 Khi cần cà bánh nghiêng có góc nghiêng > 300 phải dùng dao cà có nghiêng Dao cà kẹp bàn máy có chuyển động tịnh tiến qua lại, bánh gia công lắp tự trục ăn khớp với dao áp lực 99 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy nên quay thuận nghịch theo lại dao Ngoài chuyển động trên, chi tiết gia cơng phải chạy dao S để cắt hết chiều dày sau hành trình kép, P S Sk nd v dao tiến lượng Sk để lấy hết lượng dư cần cắt Dao cà dạng có độ bền lớn dùng dao khó chế tạo xác đắt tiền so với dao cà dạng bánh * Các phương pháp cà răng: - Cà theo phương pháp chạy dao song song: Phương pháp này, bánh gia công dịch chuyển song song theo trục Sau hành trình, bánh có chạy dao hướng kính tới bánh cà Để nâng cao độ bóng mặt răng, gia cơng Bánh cà gần xong khơng cần chạy dao hướng kính Tiết diện trung bình bánh cà cần phải chạy khỏi mép ngồi bánh gia cơng để thực S sửa Vì vậy, chiều dài hành trình bàn máy cần phải bề rộng bánh cộng thêm môđun Cà theo phương pháp cần dao mỏng hành trình lại phải dài số hành trình phải nhiều nên suất gia công thấp - Cà theo phương pháp chạy dao vng góc: Phương pháp này, bánh gia cơng dịch chuyển vng góc với trục dao Q trình cắt hồn thành sau hành trình kép S Bánh cà bàn máy khơng có chạy dao hướng kính Cà theo phương pháp dao phải dày hành trình lại ngắn số hành trình nên suất gia cơng cao - Cà theo phương pháp chạy dao tiếp tuyến: Phương pháp này, bánh gia công dịch chuyển vng góc với trục Khoảng cách trục dao trục chi tiết không thay đổi 100 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Q trình cắt hồn thành sua hành trình S Bánh cà kép bàn máy khơng có chạy dao hướng kính Chiều rộng dao yêu cầu phải lớn so với chiều rộng bánh cần gia công Để cà hết vết rãnh sườn bánh cà cần phải có dịch chuyển nhỏ theo chiều trục Phương pháp thường dùng để gia cơng bánh có vành hẹp, vành kín - Cà theo phương pháp chạy dao theo đường chéo: Phương pháp chạy dao theo đường chéo tạo thành góc với trục bánh gia cơng Ưu điểm phương pháp chiều dài hành Bánh cà S trình làm việc ngắn, nâng cao suất (điều hoà hai phương pháp cà song song vng góc) Hơn nữa, điểm giao hai trục liên tục thay đổi trình gia cơng nên độ mòn bánh cà theo chiều dài đặn hơn, nâng cao tuổi bền bánh cà Cà theo phương pháp có độ nhẵn bề mặt thấp so với phương pháp cà song song với chế độ cắt * Chế độ cắt cà răng: - Tốc độ cắt: Tốc độ cắt cà luôn thay đổi từ chân Tốc độ cắt chân đỉnh lớn vùng vòng chia chênh lệch bỏ qua nên thường lấy tốc độ cắt vòng chia làm đại diện vct Tốc độ cắt tốc độ trượt: vcà = vct s vd s vct s đó, vct s: tốc độ vòng chi tiết ct vd s: tốc độ vòng dao vd “+”: phương bánh cà gia công chiều vct k = vd k vd s “-”: phương d bánh cà gia công ngược chiều (trên hình ngược chiều) ct - d Dao cà Từ hình ta có: ct vct s = vct.sinct d Chi tiết Hình 9.24- Sơ đồ tính toán tốc độ cắt vd s = vd.sind với ct: góc nghiêng chi tiết 101 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy d: góc nghiêng dao Mặt khác, mà: vct k = vd k (do ăn khớp) vct k = vct.cosct vd k = vd.cosd nên: Suy ra: vd.cosd = vct.cosct vct vd cos d cos ct Do vậy, ta tìm mối liên hệ tốc độ trượt tốc độ vòng dao: sin ct vcµ vd cos d sin d cos ct sin ct d vd cos ct vcµ vd sin cos ct với : = ct d góc nghiêng trục dao trục chi tiết gia công vd .Dd nd (m/ph): tốc độ vòng dao với số vòng quay dao nd 1000 (v/ph) Vậy, tốc độ cắt cà là: vcµ .Dd nd sin (m/ph) 1000 cos ct - Lượng chạy dao: Lượng chạy dao chọn tùy theo phương pháp cà Nói chung, lượng chạy dao dọc chọn khoảng Sd = 0,2 0,6 (mm/ vòng quay dao) lượng chạy dao hướng kính S0 = 0,02 0,06 (mm/ hành trình kép) * Đặc điểm cần ý cà răng: - Dao cà phải có số lớn nhiều so với số chi tiết không nên bội số số chi tiết gia công để khỏi in dập theo chu kỳ sai số cục dao lên chi tiết mà phân bố cho tất - Kết cấu dao cà có rãnh phoi rãnh phoi tạo thành lưỡi cắt cạo lên bề mặt chi tiết để tách phoi Dao cà có hai dạng rãnh phoi sau: Loại rãnh phoi (a) có góc trước hai bên hai bên khác khác Loại rãnh thoát phoi (b) tốt a) b) tạo lưỡi cắt mà hai bên hai bên có góc trước 102 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy - Để cà trục dao cà trục bánh gia cơng phải tạo với góc = ct d (ct d góc nghiêng chi tiết dao cà vòng chia) lúc có trượt dao cà gia cơng Khi góc mà tăng chiều dài trượt qua tốc độ cắt tăng đồng thời tác dụng dẫn hướng chuyển động tương đối dao cà bánh bị cà giảm đi, công tác dao cà khơng đặn độ bóng bề mặt cà giảm Nếu giảm góc độ bóng bề mặt cao suất lại thấp Mài Mài phương pháp gia cơng tinh bánh có khả đạt độ xác cấp 6; độ nhám bề mặt đạt từ Ra = 1,25 0,32; thường dùng cho bánh sau nhiệt luyện có mơđun m = 10 mm Mài có suất thấp giá thành cao nên dùng cần thiết gia công dụng cụ cắt bánh răng, bánh mẫu, bánh máy có yêu cầu kỹ thuật cao Mài thực theo hai nguyên lý bản: định hình bao hình hai đá * Mài theo phương pháp định hình: Mài theo phương pháp định hình thực nhờ đá mài có prơfin giống prơfin rãnh Trong q trình gia cơng, đá mài thực chuyển động cắt quay tròn, ngồi đá có thêm chuyển động dọc theo trục bánh để cắt hết chiều dày Cắt từ sang khác nhờ phân độ chi tiết gia công Phương pháp tương tự phay bánh dao phay mơđun định hình Có thể mài lần bên hai mặt bên lúc hai đá L a) b) c) Mài mặt bên (a) cho suất thấp Mài hai mặt bên dao (b) dạng prơfin đá phụ thuộc vào mơđun, tổng số góc ăn khớp; phương pháp có độ xác thấp Mài hai mặt bên hai dao (c) cho độ xác cao hiệu Hai đá mài đặt cách khoảng L, giá trị 103 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy L phụ thuộc vào tổng số Khi mài định hình, tất sai số hình dạng đá từ ban đầu bị mài mòn q trình mài trực tiếp gây sai số cho vật mài Vì vậy, đá mài cần sửa xác theo dưỡng phận sửa đá tự động sau gia cơng xong Khi mài định hình, thường chọn tốc độ quay đá v = 30 35 (m/ s); tốc độ tiến đá vt = 16 (m/ ph) Lượng dư khoảng z = 0,2 0,3 (mm) chia làm 3, bước * Mài theo phương pháp bao hình: Mài theo phương pháp bao hình đạt độ xác cao ứng dụng rộng rãi so với mài định hình Phương pháp dựa theo nguyên lý ăn khớp với bánh mà có mơđun góc ăn khớp với bánh gia cơng Khi mài bao hình thường dùng loại đá sau: - Mài đá có prơfin hình thang răng: Với kiểu đá mài này, mặt làm việc đá có hình Đá mài tiếp xúc với bánh gia công điểm Theo phương pháp v v này, mài đá có prơfin hình thang (a) dùng hai đá đĩa đặt nghiêng Sd góc cho hai mặt Sd côn hai đá tạo a) b) prơfin hình thang (b) - Mài hai đá đĩa nghiêng góc góc ăn khớp: Hai đá mài đĩa đặt góc góc ăn khớp cho đá tạo với mặt bên tưởng tượng mà bánh gia công lăn theo (hình 9.24) Đá có mặt mài mép mặt đầu Mặt làm việc đá mặt phẳng nên tiếp xúc đá mặt bánh tiếp xúc đường - Mài hai đá đĩa có trục quay vng góc với trục bánh răng: 104 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Hai đá mài đĩa đặt song song có trục quay vng góc với trục bánh gia cơng (hình 9.25) v v Sd Sd Với phương pháp mài bao hình đá mài hình đá mài đĩa cần có chuyển động sau: chuyển động quay đá mài v; chuyển động lại tịnh tiến bánh gia cơng hay ụ mài theo hướng vng góc với trục bánh phù hợp với quay bánh răng; chuyển động tương đối đá dọc theo bánh Sd; quay bánh bước sau kết thúc gia công - Mài đá mài dạng trục vít: Mài bánh đá mài trục vít có suất cao q trình gia cơng liên tục đồng thời số Ta gia cơng bánh trụ hay nghiêng Đá mài chế tạo theo dạng trục vít có hai đầu mối, đường kính đá khoảng 300 400 mm Chuyển động quay đá tạo nên chuyển động cắt gọt với tốc độ 22 32 mm/s Chuyển động với chuyển động quay bánh tạo thành chuyển động bao phay lăn Ngồi ra, có chuyển động đá dọc theo trục theo hướng (nếu nghiêng) để mài hết chiều dày răng; chuyển động hướng kính đá để mài hết chiều sâu Gia công đá mài trục vít đạt độ xác cấp 5; độ nhám bề mặt Ra = 1,25 0,16; thời gian gia công ngắn Nhưng nhược điểm việc sửa đá mài lâu phức tạp, thoát nhiệt nên ảnh hưởng đến chất lượng mặt 105 ... GIA CÔNG RĂNG .87 Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1- Quá trình sản xuất q trình cơng nghệ 1.1.1- Q trình sản xuất Nói cách tổng qt, q trình sản xuất trình. .. - Các nguyên công qúa trình cơng nghệ thực khơng có ràng buộc lẫn thời gian địa điểm Máy bố trí theo kiểu, loại khơng phụ Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy thuộc vào thứ tự nguyên công - Năng... khống chế bậc tịnh tiến theo Oz - Điểm khống chế bậc quay quanh Oy - Điểm khống chế bậc quay quanh Ox - Điểm khống chế bậc tịnh tiến theo Ox Giáo trình: Cơng nghệ chế tạo máy - Điểm khống chế bậc