Giáo trình Phay Nâng Cao - CĐ Nghề Nha Trang

Cùng nắm kiến thức trong Giáo trình Phay Nâng Cao này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: Phay trục vít - bánh vít, phay bánh răng côn thẳng, phay rãnh xoắn, phay cam có dạng xoắn ốc acsimet, phay mặt định hình, phay bánh răng trụ thẳng, nghiêng theo phương pháp bao hình,...Mời các bạn cùng tham khảo.

Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS BÀI 1: PHAY TRỤC VÍT - BÁNH VÍT I.GIỚI THIỆU Khi cần truyền động hai trục thẳng góc với tỉ số giảm tốc lớn tải trọng lớn, ta dùng cặp bánh vít - trục vít Cơ cấu truyền động gọn, truyền động ổn định có tính tự hãm tốt ma sát nhiều nên hiệu suất truyền động kém, bị nóng tản nhiệt chậm Ngoài ra, sức đẩy chiều trục lớn ảnh hưởng xấu tới ổ trục Việc chế tạo bánh vít - trục vít tương đối khó Trục vít có đầu ren hai, ba đầu ren tùy theo tỉ số giảm tốc cần có II CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA MỘT BÁNH VÍT a Các yêu cầu kỹ thuật - Răng có bền mỏi tốt - Răng có độ cứng cao, chóng mịn tốt - Tính truyền động ổn định, không gây ồn - Hiệu suất truyền động lớn, suất cao b Các điều kiện kỹ thuật phay bánh vít - Kích thước thần phần bánh vít ăn khớp với trục vít - Số đúng, đều, cân, cân tâm - Độ nhám đạt cấp đến cấp 11 tức là: - Khả ăn khớp bánh vít với trục vít III.CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CỦA BÁNH VÍT - TRỤC VÍT Tương tự bánh trụ xoắn ta có mơđun thật mơđun giả (cịn gọi mơđun chếch) Mơđun thật (của chung cặp) là: Trong đó: - bước đo mặt cắt thẳng góc với b Mơđun giả ( chung cặp) Bước xoắn (của chung cặp) Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Hình 11.1 Các thành phần bánh vít trục vít ( số đầu ren trục vít: đường kính nguyên trục vít) Góc xoắn bánh vít góc lên đường trục vít: Số ren Z1 trục vít số Z2 bánh vít: Z1 tùy tỉ lệ giảm tốc; (Nếu = 22 Nếu 26) Số giả bánh vít: Đường kính nguyên : a .Đường kính nguyên trục vít: (trong đó, theo tiêu chuẩn trị số ) b .Đường kính nguyên bánh vít: Dp2 = Z2 mn Đường kính đỉnh Di1 = Dp1 + 2mn Di2 = Dp2 + 2mn (nếu z1 = 1) Di2 = Dp2 + 1.5mn (nếu z1 = 2, 3) Di2 = Dp2 + mn (nếu z1 = trở lên) Đường kính (đường kính chân) Dc: a Đường kính (đường kính chân) trục vít: b Đường kính (đường kính chân) bánh vít: Chiều cao đầu (của chung cặp) Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS 10 Chiều cao chân (của chung cặp) 11 Chiều cao toàn (của chung cặp) 12 Khe hở chân (chung cặp) 13 Chiều dày (chung cặp) 14 Chiều rộng bánh vít: nếu 15 Khoảng cách hai trục: 16 Tỉ số truyền động : Z1 Bảng trị số q góc q 10 11 0 0 07’30” 20’25” 11’40” 11’40” 14002’10” 12021’44” 100 10018’17” 20023’22” 18026’46” 18’17” 15015’18” 26033’54” 23057’15 15015’18” 19058’59 18058’05 12 45’49” 9027’41” 11002’10” 18026’06 13 23’55” 8044’46” 12059’41” 17006’10 Từ suy số vóng quay bánh vít (bị đơng): IV PHƯƠNG PHÁP PHAY TRỤC VÍT, BÁNH VÍT 4.1 Phương pháp phay trục vít Về nguyên tắc, cách phay trục vít phương pháp phay rãnh xoắn dao định hình, kết hợp với việc chia độ trục vít có nhiều đầu ren (Z1>1) Có thể phay dao phay đĩa định hình (trên máy phay ngang) dao phay đứng định hình (trên máy phay đứng máy phay ngang) Nếu trục vít có dạng hình thang, dao có dạng rãnh Nếu trục vít có dạng thân khai, chọn dao theo mơđun thật Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Hình 11.2 Phay trục vít dao phay đĩa dao phay trụ đứng mn dao số dao Khi phay dao phay đĩa (hình 11.2a), sườn bị ăn lẹm lúc cắt vào dao Do thường phay thô tiện tinh mài đúng, loại trục vít thân khai Với dao phay đứng (đầu côn), sườn không bị cắt lẹm (hình 11.2b) Khi phay trục vít lõm cong (gơlơbơit), phải có gá dao đặc biệt quay góc quay với bán kính quay tương ứng vận tốc với trục vít (rập theo chuyển động cặp bánh vít- trục vít) Phay trục vít mặt trụ phương phay áp dụng tương tự nguyên tắc gia công bánh nghiêng tức phối hợp chuyển động tịnh tiến dọc quay tròn phơi (cịn dao quay chỗ để cắt gọt phơi) Hai chuyển động phải xảy đồng thời với tỉ lệ định, cho thời gian phơi quay vịng tịnh tiến khoảng bước xoắn S rãnh Chuyển động tịnh tiến dọc chạy dao dọc tự động Đồng thời từ vít bàn máy dọc, chuyển động truyền qua bánh lắp (thay được), dẫn tới trục đầu chia, làm quay phơi Bộ bánh phơi tính tốn để đạt bước xoắn cần thiết Nếu phay dao phay dạng đĩa (bao gồm dao phay góc) mặt phẳng thân dao phải nằm chéo theo hướng xiên rãnh mặt cắt rãnh có biến dạng lưỡi dao cắt rãnh sâu không bị kẹt dao Yêu cầu thực cách xoay chéo bàn máy (của máy phay vạn năng) với giá trị số góc ự so với hướng cũ Nếu phay dao phay mặt đầu yêu cầu nghiêng dao không cần phải thực Nguyên tắc phay trục vít nói cụ thể hóa qua khâu truyền động (có thể tham khảo phay bánh trụ nghiêng môđun 31) 4.2 Phương pháp phay bánh vít Trong sản xuất đại, người ta gia cơng bánh vít máy đặc biệt theo phương pháp phay lăn Khi khơng địi hỏi độ xác cao, ta gia cơng bánh vít máy phay ngang vạn Dao phay môđun dạng đĩa chọn theo mơđun mn răng, số đường kính phải đường kính trục vít ăn khớp Dao dùng bước phay thô Đến bước phay tinh, dùng dao phay trụ lăn có dạng trục vít Nội dung cơng việc bước sau (h 11.3) Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Hình 11.3 Q trình cắt của dao phay bánh vít 3.2.1 Phay thơ (định hình) Phơi lồng trục gá, chống mũi tâm đầu chia ụ động Xoay bàn máy xiên góc (tức góc xoắn trục vít), ý hướng xoay cho đúng, cụ thể là: - Bánh vít xoắn tráI (trục vít ren phải) quay bàn máy ngược chiều kim đồng hồ; - Bánh vít xoắn phải (trục vít ren trái) quay bàn máy theo chiều kim đồng hồ Rà cho dao trùng với tâm phôi Cho dao cắt vào phôi từ từ vặn tay nâng bàn máy lên cho đủ chiều sâu (để lại lượng dư 0,2 ~ 0,4mm để phay tĩnh) Chiều sâu rãnh chiều cao h = 2,25mm Có thể xác định theo trị số sau (h.11.4) Hình 11.4 Xác định chiều sâu phay bánh vít Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ môn CTM&KNS Sau phay xong rãnh, hạ bàn máy xuống chia độ sang rãnh khác cách trên; rãnh cuối 4.2.2 Phay tinh (bao hình) Thay dao đĩa dao phay trụ lăn có dạng trục vít đường kính ngồi xấp xỉ đường kính ngồi trục vít (Kích thước lớn lượng hai lần khe hở chân răng) Phôi gá chống hai mũi tâm tháo tốc để quay tự Xoay bàn máy vị trí bình thường Điều chỉnh cho dao trung tâm với tâm phôi cho dao lọt vào rãnh phôi Hãm bàn máy ngang dọc Từ từ nâng bàn máy lên dao phay vừa cắt thêm vào rãnh vừa kéo phôi quay theo Như bánh vít cắt tinh đạt chiều sâu ngừng nâng bàn máy, tiếp tục cho cắt vài vòng để đạt độ nhẵn tốt Trong trường hợp máy phay ngang vạn khơng có hệ thống xoay bàn máy (tức khơng xoay chéo bàn máy), ta xoay đầu phay nghiêng góc , kết tương tự Để gia cơng nhanh bánh vít với chất lượng cao, ta áp dụng phương pháp phay bao hình máy có đầu phay vạn (h.11.5) Hình 11.5 Phay bánh vít cách phay bao hình Đầu chia gá phôi quay quanh trục thẳng đứng có bánh lắp ngồi truyền chuyển động quay tử vít me bàn máy lên Nhờ vậy, vít me quay, phơi vừa tịnh tiến vừa quay trịn, tức chuyển động lăn Bộ bánh lắp tinh chọn theo cơng thức: Trong đó: Ms – mơđun chếch bánh vít Z – số thật bánh vít P – bước ren vít me bàn máy N – tỉ số truyền đầu chia (thường N = 40) Ví dụ : Với ms = 5; Z = 40; p = 6mm N = 40, bánh lắp chọn sau: Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Đầu phay phải quay chếch góc (góc xoắn trục vít) Rà cho dao trùng tâm với phơi Di chuyển bàn máy ngang để lấy chiều sâu cắt mở máy cho dao quay Phôi vừa quay vừa tịnh tiến, bị dao cắt theo rãnh theo nguyên tắc bao hình (lăn) Ngừng máy, đưa phơi vị trí ban đầu, chia rãnh khác tiếp tục phay lăn Vì dao nằm xiên góc nên mặt rãnh gia cơng xong khơng đạt độ xác theo u cầu Do đó, cần tăng đường kính dao xác định đường kính vịng chia lên lượng 0,2 – 0,3mm, theo cơng thức sau: Trong đó: Dp1 - đường kính ngun trục vít - góc xoắn Có thể dùng dao khoét có răng, để thay dao phay đĩa, dạng dao giống dạng trục vít V KIỂM TRA ĐỘ ĐIỀU ĐẶN CỦA BƯỚC RĂNG 5.1 Kiểm tra độ răng: Hình 11.6 Pan me đo độ Dùng calíp giới hạn, thước cặp, pan me đặc biệt (hình 11.6) Kích thước miệng đo a xác định sau (với có góc ăn khớp góc = 200) 5.2 Kiểm tra chiều dày bánh Thường dùng loại thước cặp đo (hình 11.7) mỏ thước cặp kẹp vào sườn với độ sâu h (chiều cao răng) đo dây cung tương ứng với chiều dày vòng tròn nguyên Độ xác đạt tới 0,02mm Kết đo phải qua phép tính nhỏ sau để tìm đáp số (lấy tới số lẻ thứ đủ ) : h, = m a T=m.b Trong đó: m - mơđun a, b - hệ số tra bảng Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Hình 11.7 Kiểm tra chiều dày Ví dụ: Bánh có 20 răng, mơđun = Kích thước kiểm tra là: h = m a = 5.1,0362 = 5,181 ~ 5,18: T = m b = 1,5686 = 7,843 ~7,84 Bảng hệ số a, b Z a b Z 12 - 13 1,0514 1,5663 26 - 34 14 -16 1,0440 1,5675 35 - 54 17 - 20 1,0362 1,5686 55 - 134 21 - 25 1,0294 1,5694 > 134 Bộ môn CTM&KNS a 1,0237 1,0176 1,0112 1,0047 b 1,5698 1,5702 1,5706 1,5707 VI CÁC TRƯỜNG HỢP SAI HỎNG KHI PHAY TRỤC VÍT Góc lên sai chiều sai Ngun nhân Biện pháp khắc phục Có thể tính tốn bánh lắp đầu chia bị nhầm lẫn, Nếu phay xong phát tính lắp sai khơng sửa Muốn đề phịng, trước phay Khơng thể sửa nên kiểm tra cẩn thận tính tốn, củng cách lắp bánh lắp ngồi Xác định hướng xoắn xác, phay thử vạch mờ tồn mặt phơi kiểm tra lại, thấy phay Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Răng to, nhỏ Biện pháp khắc phục Nguyên nhân - Có thể chia đầu khơng (nếu Z1 > 1) Nếu phay chưa sâu mà kịp phát có - Răng to, nhỏ chiều dày thể sửa cách xác định lại số lỗ số sai, chia sai vịng lỗ, khử độ rơ q trình phay số lỗ (số vịng đúng); chia độ không triệt tiêu khoảng rơ lỏng đầu chia; chọn dao sai; xác định độ sâu rãnh khơng Cũng ta thực bước rà phơi khơng trịn Dạng sai Ngun nhân Có thể dạng dao khơng đúng, rà dao chưa tâm phơi Nếu dạng thân khai, chọn dao sai: sai môđun, sai số hiệu Biện pháp khắc phục - Xác định xác chọn dao mơđun số hiệu - Nếu cịn lượng dư, khắc phục nguyên nhân phay thêm tới kích thước Độ nhẵn bề mặt kém, không đạt Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Độ nhẵn sườn - Do chọn chế độ cắt không hợp lí (chủ yếu lượng chạy dao lớn) - Do lưỡi dao bị cùn (mòn mức độ cho phép ), dao bị lệch vài làm việc - Do chế độ dung dịch làm nguội không phù hợp., hệ thống công nghệ vững - Khơng thực bước tiến hành khóa chặt phương chuyển động bàn máy - Chọn chế độ cắt hợp lý v, s, t - Kiểm tra dao cắt trước, q trình gia cơng - Ln thực tốt độ cứng vững công nghệ: dao, đồ gá, thiết bị - Ln khóa chặt vị trí bàn máy thực bước cắt - Nếu lượng dư nhiều, khắc phục nguyên nhân phay thêm lượt VII CÁC TRƯỜNG HỢP SAI HỎNG KHI PHAY BÁNH VÍT Góc xoắn ß sai Ngun nhân Biện pháp khắc phục Có thể xoay bàn máy chưa đúng, rà dao chưa tâm (khi phay định hình) Khơng sửa Răng to nhỏ Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Có thể chia đầu không - Nếu phay chưa sâu mà kịp phát sửa cách xác định lại số lỗ số vòng - Răng to, nhỏ chiều dày lỗ, khử độ rơ q trình phay sai, chia sai số - Nếu sai không nhiều qua bước phay bao lỗ, chia độ khơng triệt tiêu hình làm cho khoảng rơ lỏng đầu chia; chọn dao sai; xác định độ sâu rãnh khơng Cũng ta thực bước rà phơi khơng trịn Dạng sai, bước sai Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Có thể dạng dao khơng đúng, - Xác định xác chọn dao mơđun số rà dao chưa tâm hiệu phôi Nếu dạng thân khai, có - Nếu cịn lượng dư, khắc phục thể chọn dao sai: sai mơđun, sai ngun nhân phay thêm tới kích thước số hiệu đường kính Qua bước phay tinh, dạng sai, dạng dao khơng Độ nhẵn bề mặt kém, không đạt Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Độ nhẵn sườn - Do chọn chế độ cắt khơng hợp lí (chủ yếu lượng chạy dao lớn) - Do lưỡi dao bị cùn (mòn mức độ cho phép), dao bị lệch vài làm việc - Do chế độ dung dịch làm nguội không phù hợp., hệ thống công nghệ vững - Không thực bước tiến hành khóa chặt phương chuyển động bàn máy - Chọn chế độ cắt hợp lý v, s, t - Kiểm tra dao cắt trước, q trình gia cơng - Ln thực tốt độ cứng vững công nghệ: dao, đồ gá, thiết bị - Ln khóa chặt vị trí bàn máy thực bước cắt - Nếu lượng dư nhiều, khắc phục nguyên nhân phay thêm lượt Hãy điền nội dung thích hợp vào chỗ trống trường hợp sau đây: a) Khi phay bánh vít yêu cầu đặt b) Để đảm bảo cho việc ăn khớp tốt bánh vít trục vít phải tiến hành phay tiến hành phay phương pháp c) Khi chọn số hiệu dao phay mơđun để phay bánh vít người ta chon Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 10 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS phay mặt xung quanh phôi cách quay từ từ bàn gá quay để gia cơng mặt cong; cịn gia cơng hai mặt phẳng cho chạy bàn máy ngang dọc (khơng quay bàn gá) Khi phay khóa cố định hướng di chuyển khơng cần thiết Có thể dùng loại bàn gá quay tự động để khỏi phải quay tay, song ý gần tới giới hạn kích thước, để khỏi bị quá, phải quay tay đoạn cuối Phay phối hợp chạy dao tay Đối với công việc phay thô (lấy dạng gần để bớt lượng dư cho nguyên công tinh chế tạo), ta phay mặt cong phức tạp cách phối hợp chuyển động chạy dao (vặn tay theo dấu) Dùng tay điều khiển hai chuyển động chạy dao ngang dọc, khu vực có lượng dư nhất, cho dao cắt gọt theo dấu vạch mặt phôi Độ xác hình dạng độ nhẵn bề mặt gia công phụ thuộc việc điều khiển phối hợp khéo léo hai chuyển động chạy dao phụ thuộc chất lượng dao IV CÁC DẠNG SAI HỎNG, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC KHI PHAY MẶT ĐỊNH HÌNH Sai kích thước Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Do tính tốn vạch dấu sai - Nếu phay xong phát - Lắp sai vị trí hệ thống trung khơng sửa gian thao tác sai - Muốn đề phòng, trước tiên ta phải xác định vị - Sử dụng dụng cụ đo, dưỡng đo trí kích thước cho mặt, rãnh định hình, lấy khơng xác, kỹ đo dấu xác Trong trường hợp sử dụng kiểm không kỹ thuật phương pháp phay lăn…Ta phảI thử nghiệm lấy độ tin cậy tiến hành phay - Thận trọng đo kiểm - Nên kiểm tra cẩn thận kết công đoạn, thấy phay tiếp Sai lệch vị trí Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Do trình xác định - Đọc xác định xác thành phần, thơng số hình học khơng đúng, thơng số mặt định hình đọc sai số liệu liên quan đến - Tính tốn hệ thống trung gian, hệ thống điều thành phần mặt định hình khiển xác kể vị trí lắp - Điều xảy - Kiểm tra chặt chẽ theo dõi thường xuyên trình thao tác: quên nhầm q trình phay cơng đoạn - Luôn thận trọng thao tác - Nên phát sớm để có định hướng khắc phục Rãnh hay mặt không biên dạng, sai lệch fropin thực fropin theo vẽ Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Sử dụng dao phay không biên - Nếu phay chiều sâu phát dạng thao tác không kỹ khơng sửa thuật thao tác tay - Muốn đề phòng, trước tiên phải kiểm tra - Sai số mẫu chép hình phay thử, phay phá dao sai số mài lại thay đổi - Thận trọng việc chọn dao phay dao trình thay đổi mài sửa Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 39 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS - Trong q trình gia cơng khơng cẩn - Thao tác thận trọng, xác thận,tập trung công đoạn Độ nhẵn bề mặt kém, không đạt Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Do chọn chế độ cắt khơng hợp lí (chủ - Chọn chế độ cắt hợp lý v, s, t yếu lượng chạy dao lớn, mà vận - Kiểm tra dao trước gia cơng tốc cắt thấp) - Luôn thực tốt độ cứng vững công - Do lưỡi dao bị cùn (mòn mức độ nghệ: dao, đồ gá, thiết bị cho phép), dao bị lệch vài - Khóa chặt vị trí bàn dao không cần làm việc thiết - Do chế độ dung dịch làm nguội không phù hợp, hệ thống công nghệ vững - Không thực bước tiến hành khóa chặt phương chuyển động bàn máy Hãy điền nội dung thích hợp vào chỗ trống trường hợp sau đây: a) Phay chép hình dựa ngun tắc doc quay trịn phơi, cho dao có hình dạng bề mặt chi tiết chuyển động ngang, theo quĩ đạo b) Ngun tắc phay định hình dùng dao có cắt giống biên dạng (prôphin) bề mặt cần gia công theo chiều lật ngược, cắt trực tiếp vào phơi c) Dao phay định hình dùng để phay dạng định hình thường (ví dụ phay rãnh lõm lòng máng, dao mái tròn đầu) Bề mặt gia công dao kiểm tra Hãy chọn câu sau: Dao phay định hình mặt đầu dùng trên: ngược lại Máy phay đứng Máy phay ngang Tất hai loại máy Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng – sai) trường hợp sau đây: - Biên dạng dao không phay bước xoắn phụ thuộc vào đường kính đỉnh Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng – sai) trường hợp sau đây: - Bước xoắn phụ thuộc vào góc xoắn Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng – sai) trường hợp sau đây: - Góc xoắn lớn bước xoắn nhỏ Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng – sai) trường hợp sau đây: - Bước xoắn phụ thuộc vào vị trí đặt bánh thay Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng – sai) trường hợp sau đây: Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 40 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ môn CTM&KNS - Chiều xoắn trái hay phải xác định theo hướng xoắn từ xuống Hãy đánh dấu vào hai ô (đúng – sai) trường hợp sau đây: - Có thể khắc phục lại phay sai bước xoắn Dao phay định hình có đặc điểm gì? Khi phay định hình, phải ý điểm để đạt kết tốt giữ gìn tuổi bền dao? 10 Ngun tắc phay chép nào? Có phương pháp phay chép hình nào? Phạm vi ứng dụng phương pháp 11 Trình tự nội dung phương pháp phay quay phôi nào? Tự chọn chi tiết phay theo phương pháp 12 Phân tích nguyên nhân dạng sai hỏng phay mặt định hình, tìm biện pháp để đề phịng sửa sai Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 41 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ môn CTM&KNS BÀI 6: PHAY BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG, NGHIÊNG THEO PHƯƠNG PHÁP BAO HÌNH Phương pháp bao hình: phương pháp cắt mà dụng cụ cắt không cần có biên dạng lưỡi cắt rãnh Quá trình cắt diễn liên tục, cắt dụng cụ cắt lăn tương đối vành bánh gia cơng quỹ tích đường bao dụng cụ cắt prôfin thân khai bánh gia cơng GIA CƠNG BÁNH RĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP BAO HÌNH PHAY LĂN RĂNG Phay lăn phương pháp phay bánh theo nguyên lý bao hình Đây phương pháp sản xuất phổ biến nay, cho suất độ xác cao ( đạt cấp 4,5 ) Dụng cụ để phay lăn dao phay lăn dạng trục vít thân khai mà prơfin mặt pháp tuyến N-N Máy để gia cơng theo phương pháp phay bao hình máy phay lăn trục thẳng đứng, dao với chi tiết thực ăn khớp truyền trục vít Sự ăn dao dao phay lăn liên tục, tất bánh gia công đồng thời nên máy không cần thiết bị đổi chiều phức tạp, không cần cấu phân độ, tất thời gian phục vụ có liên quan đến cơng việc bị loại trừ, nâng cao suất 2.RĂNG THẲNG: Chuyển động bao hình thực dựa nguyên lý ăn khớp dao phơi chuyển động quaycủa dao phơi, đồng thời dao cịn có chuyển động tịnh tiến dọc trục phôi nhằm cắt hết chiều dày bánh Trước cắt, dao phay lăn cịn có chuyển động hướng kính cho vịng lăn dao tiếp xúc với vịng lăn phơi, điều nhằm để đạt chiều sâu rãnh cần cắt Mối liên hệ vòng quay dao bánh gia cơng thực nhờ Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 42 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS bánh thay máy: phơi quay 1/z vịng dao quay 1/k vòng (z: số bánh cần cắt; k: số đầu mối dao ) Khi phay bánh thẳng, trục dao phải đăt nghiêng so với trục chi tiết góc góc nâng đường xoắn vít trục chia dao Dao phay gá theo hướng nghiêng phải hay trái tùy theo hướng nghiêng dao Lượng chạy dao dao phay lăn theo phương dọc trục phơi sau vịng quay phôi phụ thuộc vào tốc độ cắt dao Cho đến nay, hầu hết máy phay lăn làm việc phương pháp phay nghịch (a) cắt êm, gây va đập, làm gãy vỡ dao Với máy phay lăn cải tiến cho phương pháp phay thuận (b) , dao có vị trí vật chạy dao từ lên, phương pháp cho phép nâng cao tốc độ cắt lên 20 40% lượng chạy dao lên 80% Nếu bánh có mơ đun nhỏ phay lần cắt, bánh có mơ đun lớn phải phay số lần cắt Các dao phay có đường kính lớn bảo đảm hiệu cắt lớn hơn, chất lượng bề mặt tốt có độ xác cao Khi cắt răng, tiến dao theo hai cách: tiến dao hướng trục tiến dao theo hướng kính tiến theo hướng trục bánh ( rút ngắn hành trình phụ l) 3.RĂNG NGHIÊNG: Bánh nghiêng phay phương pháp phay lăn tương tự với bánh thẳng Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 43 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Nhưng để đảm bảo cho đoạn xoắn vít dao vùng cắt trùng với phương chi tiết gia công phải gá trục dao làm với mặt đầu chi tiết góc cho:   0   d Với:  : góc nghiêng vịng chia bánh gia cơng  d : góc nâng vịng chia dao “+” dao chi tiết ngược chiều nghiêng “-“ dao chi tiết chiều nghiêng Ngoài sơ đồ bên, vẽ sơ đồ gá dao khác phay bánh nghiêng trái dao xoắn trái phải Chú ý: 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 ) cịn góc nghiêng  > 10 gia cơng 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, phôi 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 Rõ ràng là, phay lăn bánh thẳng, dao tịnh tiến đoạn Si gia công đoạn thẳng từ  đó, gia cơng bánh nghiêng ta phải cho phơi thêm chuyển động quay cho với Si dao cắt từ  2’ Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 44 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS 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 ( dao hướng bánh gia công chiều ) chậm ( dao hướng bánh gia cơng ngược chiều ) vừa vịng ( 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’: Sau bàn máy quay vịng dao phay dịch chuyển đoạn Sth; đó, quay bàn máy nhanh thêm ( hay chậm đi) góc tương ứng với số Z : (Sth : lượng chạy dao theo hướng trục) đó, bánh chia phải điều chỉnh thành : Vậy, phay lăn nghiêng cần đảm bảo tỷ số truyền dao chi tiết là: Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 45 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS 4.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=1  2,3 mm/vg gia công tinh cần chọn lượng chạy dao nhỏ ( bị giới hạn độ nhám độ sóng bề mặt ), khoảng S=1  mm/vg thép gió S = 1,2  2,2 mm/vg gang 5.ĐẶC ĐIỂM CỦA PHAY LĂN RĂNG: Phương pháp có tính vạn cao, sử dụng dao để gia cơng nhiều loại bánh có số khác Năng suất gia cơng cao Độ xác gia công thấp so với xọc Cần khoảng dao lớn nên khơng thể gia cơng loại bánh bậc Dao phức tạp, khó chế tạo Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 46 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS BÀI 7: GIA CƠNG BÁNH RĂNG CƠN, BÁNH VÍT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BAO HÌNH 1.GIA CƠNG BÁNH RĂNG CƠN Gia cơng bánh thuộc loại cơng việc khó sản xuất tùy theo yêu cầu sử dụng mà bánh có nhiều loại khác nhau: Nếu vào hướng chí bánh thành: Răng thẳng Răng nghiêng Răng xoắn ( cong) Răng cong cung tròn Răng cong thân khai Răng cong epixicloid Nếu vào vị trí tương quan hai trục quay chia bánh thành loại có hai trục giao ( vng góc khơng vng góc) loại có trục chéo Nếu dựa vào chiều cao chia bánh thành: loại có chiều cao loại có chiều cao thay đổi Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 47 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS 2.GIA CƠNG BÁNH RĂNG CƠN RĂNG THẲNG (bằng phương pháp bao hình) Khi gia cơng bánh theo phương pháp bao hình tạo nên lăn côn chia bánh theo mặt phẳng chia bánh dẹt sinh bánh dẹt sinh coi bánh có góc đỉnh chia 180 P rô fin tạo nên lăn tương đối dụng cụ cắt bánh gia cơng Dụng cụ cắt có lưỡi cắt dạng hình thang, thực chuyển động đến đỉnh lại theo hướng côn chia bánh dụng cụ cắt gá đầu dao mà đầu dao phải thực chuyển động ăn khớp với bánh gia cơng  Phay bao hình dao phay dĩa: Phương pháp có q trình cắt thực hai dao phay đĩa nghiêng hai phía nằm rãnh gia cơng dao có đường kính lớn, dạng chắp, mặt bên cạch hình thang giống dạng mảnh lưỡi cắt dao nằm xen mảnh lưỡi cắt dao Trục hai dao phay đĩa đặt mặt đầu bàn trượt quay mà số vòng quay nc bánh tạo nên chuyển động lăn lưỡi cắt mặt bên bánh gia công Các dao phay thực chuyển động quay để cắt có thêm chuyển động thẳng đứng để cắt hết chiều rộng bánh ( đường kính dao lớn nhiều chiều rộng bánh khơng cần ) Sau gia công xong rãnh, bàn quay ( mang dao) quay đến vị trí ban đầu, vật gia công quay bước dụng cụ chia độ tiếp tục gia công gia công bánh theo phương pháp có suất cao ( so với bào) 3.GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN CONG Bánh răng cong sử dụng nhiều tính chất trội khả truyền mơ men xoắn lớn, truyền động êm, ồn, hệ số trùng khớp cao, đạt tỷ số truyền lớn với không gian tương đối bé nhiên, bánh răng cong lại có lực chiều trục lớn ( bánh côn thẳng) Về mặt chế tạo bánh răng cong địi hỏi phải có thiết bị phức tạp chuyên dùng cắt liên tục nên suất đạt cao Nếu bánh dẹt sinh có vịng trịn bán kính Ra ln ln lăn khơng trượt với vịng trịn bán kính rs đầu dao quỹ đạo chuyển động tương đối lưỡi cắt vạch bánh dẹt sinh đường cong: Khi rs=0 , ta có đường cung trịn, hay bánh dạng cung trịn ( cịn gọi hệ Gleason) Loại có chiều cao thay đổi Khi rs  0, ta có đường cong epixicloid, hay bánh dạng epixicloid ( cịn gọi hệ Mammano) loại có chiều cao khơng đổi Khi rs =  , ta có đường thân khai, hay bánh côn dạng cung thân khai ( cịn gọi hệ Klingelnberg) Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 48 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS 4.GIA CƠNG BÁNH RĂNG DẠNG CUNG TRỊN Hiện nay, loại bánh dạng cung trịn sử dụng phổ biến gia cơng loại thực máy Gleason phương pháp bao hình với đầu dao phay nguyên lý làm việc máy dựa ăn khớp ( hay lăn) bánh dẹt sinh với bánh gia công Khi gia cơng, đầu dao gồm nhiều dao có dạng hình thang lắp vịng trịn, thường bố trí lưỡi cắt phía ngồi, lưỡi cắt liên tiếp lưỡi cắt đóng vai trị bánh dẹt sinh vị trí cắt Chi tiết lắp trục máy đỉnh nón chia chi tiết gá đặt trùng với đỉnh bánh dẹt sinh Chuyển động quay đầu dao số dao khơng bị ràng buộc tỷ số truyền mà phụ thuộc vào yếu tố cắt gọt Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 49 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Trước lúc bắt đầu làm việc, vật dịch chuyển hướng kính để lấy chiều sâu rãnh chuyển động quay quanh trục để tạo vận tốc cắt, đầu dao cịn quay với đĩa gá thực chuyển động ăn khớp bánh dẹt sinh với chi tiết gia công mặt phẳng đầu dao phải tiếp xúc với mặt nón chân chi tiết lăn không trượt nhau, chuyển động lắc lư đầu máy ( chuyển động ăn khớp bánh dẹt sinh) với chuyển động chi tiết phải thỏa mãn tỷ số truyền thích hợp Dạng cung trịn loại bánh tiến hành mài biên dạng nguyên lý gia công mài giống cắt 5.GIA CÔNG BÁNH RĂNG DẠNG EPIXICLOID Gia công bánh dạng epixicloid tiến hành máy Oerlikon với suất cao kết cấu máy đầu dao cho phép gia công liên tục đồng thời tất lăn dao chi tiết gia cơng phay lăn bánh trụ Vì đường epixicloid đường tạo nên từ điểm vịng trịn lăn khơng trượt đường cong, để gia cơng có dạng đường epixicloid việc gá đặt giống gia cơng bánh dạng cung trịn khác việc bố trí lưỡi cắt đầu dao quay Các lưỡi cắt bố trí đầu dao ( đĩa phẳng) theo dạng đường archimede, ứng với đường archimede dao ( từ  lưỡi cắt) tạo thành dùng dãy dao nhiều dãy dao ( thường từ  dãy) Khi gia công, dụng cụ cắt bánh gia công phải thực ăn khớp bánh côn với bánh dẹt sinh tưởng tượng Cũng giống phương pháp gia công dạng cung tròn, bánh dẹt sinh thay đĩa gá quay với tốc độ nd mà có đặt đầu dao phay quay với tốc độ v với tâm quay lệch so với tâm đĩa gá Prôfin bánh dẹt sinh prơfin dao, có dạng hình thang mặt bên tạo đường xycloid kéo dài Góc chia tương tự góc chân đỉnh răng, có nghĩa với phương pháp tạo có chiều cao khơng đổi Trong q trình gia cơng, ngồi chuyển động ăn khớp, đầu dao khơng quay độc lập cắt dạng cung tròn mà có mối liên hệ với chuyển động quay bánh gia cơng qua xích phân độ 6.GIA CƠNG BÁNH RĂNG DẠNG THÂN KHAI Gia cơng bánh có dạng thân khai thực máy Klingelberg dao phay lăn đặc biệt Dao phay lăn có dạng cơn, dao phân bố đường xoắn vít mà bước đường chia khơng đổi rãnh phoi tạo nên mặt trước dao, mặt bên đỉnh mài tạo thành góc sau dao phay lăn trục vít Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 50 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Tuy bước dao khơng đổi góc nâng ren lại thay đổi , mặt gia cơng khơng có biên dạng thân khai suốt chiều dài bánh mà biên dạng thực tế có dạng paloid thế, loại bánh cịn gọi bánh côn poloid Phương pháp dựa nguyên lý ăn khớp dụng cụ bánh dẹt sinh tưởng tượng mà bánh tạo nên với đĩa gá lắc lư máy Dao gá đĩa gá mà trục quy trùng với trục quay bánh dẹt sinh trục bánh gia công bánh dẹt sinh tưởng tượng cắt mặt phẳng chia bánh dẹt sinh Đường sinh nón chia dao nằm mặt phẳng chia bánh dẹt sinh dao lăn bánh dẹt sinh thực thêm chuyển động quay đĩa gá xung quanh trục Để lưỡi cắt tạo nên hình bao lên bánh gia cơng, giá mang đầu dao cịn phải mang chuyển động quay chậm từ vị trí bắt đầu đến vị trí kết thúc với góc quay gọi góc bao hình Với trị số mơ đun pháp tuyến với góc ăn khớp, gia cơng cần có dao phay riêng vậy, gia công cặp bánh côn thân khai ăn khớp với cần phải có dao, dao xoắn phải để cắt bánh xoắn trái dao xoắn trái để cắt bánh xoắn phải Răng truyền sản xuất có chiều dày nhau, gia cơng liên tục 7.GIA CƠNG BÁNH VÍT Khi gia cơng bánh vít, dụng cụ cắt trường hợp đóng vai trị trục vít ăn khớp với bánh vít cắt mặt kết cấu, dụng cụ cắt hồn tồn giống trục vít ăn khớp với bánh vít gia cơng làm việc, khác đường kính ngồi dụng cụ cắt lớn đường kính ngồi trục vít lượng khe hở hướng kính Gia cơng bánh vít thực máy phay lăn dao phay lăn máy phay ngang dao quay A GIA CÔNG BÁNH VÍT BẰNG DAO PHAY LĂN 7.A.1.TIẾN DAO HƯỚNG KÍNH Khi gia cơng bánh vít theo phương pháp tiến dao hướng kính, cần gá đặt cho đường kính dao phay lăn nằm mặt phẳng đối xứng bánh vít Khi cắt, dao quay trịn, chi tiết quay tròn; hai chuyển động theo tỷ số truyền xác định Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 51 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS chuyển động chạy dao hướng kính dao ( chi tiết ) thực dao có vị trí tương ứng vị trí trục vít ăn khớp với bánh vít lượng tiến dao S=0,55  1mm/vòng quay chi tiết Khi cắt hết chiều sâu răng, chi tiết quay  vòng để nâng cao độ xác Phương pháp cho phép đạt suất cao hành trình ngắn có nhược điểm độ nhám bề mặt thấp, bị cắt lẹm góc nghiêng đỉnh chi tiết khơng giống góc xoắn dao Vì có tượng cắt lẹm nên góc nâng trục vít lớn  khơng cho phép dùng phương pháp để gia công lần cuối Trong thực tế, dao phay lăn bánh vít dùng dao phay lăn bánh răng, lúc bánh vít gia cơng có sai số lớn ( dao phay lăn có đường kính lớn so với trục vít sai số gia cơng bánh vít lớn) 7.A.2.TIẾN DAO TIẾP TUYẾN Khi gia cơng bánh vít phương pháp lăn tiến dao tiếp tuyến, đường tâm dao lăn gá đặt cách đường tâm chi tiết khoảng khoảng cách tâm bánh vít trục vít Về mặt kết cấu, dao phay lăn trường hợp gồm phần: Phần đầu hình côn để cắt chiều sâu cắt tăng không đột ngột, góc thường 10  15 Phần sau có hình trụ để cắt tinh Khi cắt, dao quay tròn tiến thẳng theo hướng tiếp tuyến với vịng lăn bánh vít; cịn chi tiết thực chuyển động quay bao hình Số vịng quay dao chi tiết phải phù hợp với tỷ số truyền cặp trục vít- bánh vít mà chi tiết cịn có thêm chuyển động vi sai để bù lại lượng tiến dao theo hướng tiếp tuyến ( giống phay lăn bánh nghiêng) Phương pháp thường dùng để gia cơng bánh vít có mô đun m=3  12 mm; Lượng tiến dao tiếp tuyến S=1,1  1,6 mm/vịng quay chi tiết nói chung, phương pháp có suât thấp thường dùng dễ điều chỉnh khoảng cách tâm, độ bóng bề mặt cao khơng có tượng cắt lẹm 7.A.3.TIẾN DAO PHỐI HỢP Phương pháp phối hợp hai cách tiến dao nên khắc phục nhược điểm hai Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 52 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Với phương pháp này, ban đầu cắt thơ cách tiến dao hướng kính đạt suất cao sau đạt khoảng cách tâm cặp ăn khớp trục vít bánh vít bắt đầu tiến dao theo hướng tiếp tuyến để sửa bề mặt gia công vậy, cần dùng dao phay lăn hình trụ 7.B.GIA CƠNG BÁNH VÍT BẰNG DAO QUAY Vì dao phay lăn đắt tiền nên sản xuất nhỏ người ta dùng dao quay lưỡi dao gắn trục dao quay tạo thành dao phay lăn lưỡi, biên dạng kích thước lưỡi dao phải giống hệt lưỡi dao phay lăn tương ứng góc tạo thành mặt trước dao với đường tâm trục dao phải góc nâng trục vít mà ăn khớp với bánh vít sau gia cơng Khi cắt, dao có chuyển động quay trịn, chi tiết có chuyển động quay tròn; hai chuyển động theo tỷ số truyền bánh vít gia cơng xong ăn khớp với trục vít Nghĩa dao quay vòng, chi tiết phải quay Zd răng, mà Zd số đầu ren trục vít Để lăn hết sườn cịn phải có chuyển động chạy dao tiếp tuyến chi tiết phải có chuyển động quay thêm tương ứng Trục dao gá cách đường tâm chi tiết khoảng cách khoảng cách trục vít bánh vít làm việc Ở cần đường chuyển dao cắt xong chi tiết khoảng chạy dao khơng lớn số lưỡi cắt ( ) nên muốn có độ nhám bề mặt biên dạng khơng q lớn lượng chạy dao phải bé, suấ gia công thấp Để nâng cao suất độ bóng bề mặt răng, người ta dùng hai ba dao dao lắp đường xoắn đường xoắn trục vít ăn khớp với bánh vít cần gia cơng dao trước cắt thơ cịn dao sau cắt tinh Các dao trước làm thành bậc thang ( khơng cần có biên dạng xác) để phân phối lượng dư cho hợp lý với nhóm dao vậy, lượng chạy dao lớn Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 53 ... mơđun thật Giáo trình Phay Nâng Cao Trang Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang Khoa Cơ Khí Bộ mơn CTM&KNS Hình 11.2 Phay trục vít dao phay đĩa dao phay trụ đứng mn dao số dao Khi phay dao phay đĩa (hình... 4.5 4.5 2 4-2 5 4.75 2 6-2 7 5 2 8-2 9 5.25 3 0-3 1 5.5 5.5 3 2-3 4 5.75 3 5-3 7 6 3 8-4 1 6.25 4 2-4 6 65 6.5 4 7-5 4 6.75 5 5-6 5 7 6 6-7 9 7.25 8 0-1 02 7.5 7.5 10 3-1 34 7.75 >134 8 Lắp dao phay Đối với dao phay môđun... đó: - D chu vi bánh xoắn - s bước xoắn - góc xoắn Tính tốn chuyển động phay rãnh xoắn Hình 11.12 Hệ thống truyền động phay rãnh Giáo trình Phay Nâng Cao Trang 22 Trường Cao Đẳng Nghề Nha Trang