răng:
Ta có sơ đồ kích thước kết cấu và các thông số hình học cơ bản của dao phay lăn răng như hình vẽ:
1 - Đường kính dao phay: De
Đường kính ngoài của dao De ảnh hưởng đến năng suất và độ chính xác gia công Đường kính ngoài De lớn năng suất cắt và độ chính xác gia công cao,vì khi De tăng thì góc xoắn vít giảm, tăng số răng, làm tăng khả năng cắt và điều kiện thoát phoi, tăng độ cứng vững và còn làm nguội lưỡi cắt tốt hơn.
Tuy nhiên khi De tăng sẽ tiêu hao nguyên vật liệu, góc tiếp xúc giữa dao và chi tiết tăng lên, tăng mô men xoắn. Ngoài ra De còn bị khống chế bởi các kích các bộ phận kẹp dao trên máy và không gian cho phép của máy. Vì vậy lựa chọn D e của dao phay có thể dựa vào góc nâng của răng để giảm nhám bề mặt răng, nâng cao độ chính xác gia công.
Khi lựa chọn De cần chú ý đến chiều sâu rãnh Hk, đường kính lỗ d và kích thước p ở thân dao để thoả mãn:
d p H De 2 k 2 Hoặc: 2 2 '1 d p H t De k
Chiều dày p phải thoả mãn dao đủ bền, thô ng thường: p 0,250,3 .d
2-Đường kính lỗ gá:d
Đường kính lỗ gá d được chọn đảm bảo độ cứng vững khi kẹp chặt và chọn d càng lớn càng tốt.
Chú ý chọn kích thước đường kính d phù h ợp tiêu chuẩn đường kính lỗ của dụng cụ cắt (bảng 4 –106 STCNCTMT1).
3- Chiều dài dao phay: L
Chiều dài dao phay phải đảm bảo chiều dài tạo hình đúng các răng bánh răng, đồng thời đảm bảo cắt sơ bộ một lượng dư cần thiết tránh hiện tượng quá tải ở các răng tạo hình đầu tiên.
Ta có công thức tính L như sau:
u u u h g S S L Lmin 12 1cot 2
Vì các răng dao phay vào cắt, trước khi tạo hình nên chiều dài dao phay phải chọn lớn hơn hình chiếu đường tạo hình trên trục da o phay.
Ngoài ra khi làm việc dao phay mòn không đều, để tăng thời gian sử dụng, dao phay được dịch chuyển theo trục gá. Vì thế khi chọn chiều dài dao phay cần tính đến lượng dự trữ cho khả năng dịch dao phay dọc trục.
Chiều dài toàn bộ dao phay bao gồm cả chiều dài hai vòng gờ: l = (610) mm
Vòng gờ dùng để kiểm tra độ đảo tâm dao phay khi chế tạo cũng như khi sử dụng:
Dgờ = 1,5d
Hoặc chiều dài L được chọn theo đường kính ngoài dao phay:
De
L 0,841,25 .
4- Số răng dao phay Zuvà dạng rãnh răng:
Khi chọn Zu cần đảm bảo không gian rãnh giữa các răng để thoát phoi và thoát đá mài khi mài hớt lưng răng.
Số răng dao phay ảnh hưởng đến độ chính xác và nhám bề mặt của bánh răng gia công. Khi tăng số răng Zu thì nhám bề mặt giảm(độ bóng tăng lên) bởi vì tăng số lưỡi tạo hình, nhưng việc mài profin răng khó hơn.
Thông thường số răng dao phay được chọn Zu = 816, phụ thuộc vào đường kính và chiều cao răng dao phay. Góc trước ở đỉnh răng dao phay thường lấy bằng không,(đ=0). Cho nên khi tạo rãnh thoát phoi mặt trước dao phay là mặt xoắn vít. Mặt vít này vuông góc với đường vít hình trụ tính toán trung bình của mặt răng nghĩa là trên mặt trung bình tính toán góc nghiêng của rãnh bằng góc xoắn vít của răng.
d g
Sk . tb.cot với Sk là bước của rãnh xoắn Từ đó ta có: k tbt S d tg . và tbt u d t . sin k u S t tg .sin = k S t1
Khi đó: k u k u S t tg S t tg tg .sin 2
Chiều sâu của rãnh được xác định theo công thức:
r K K h H 2 1 Trong đó:
- H: là chiều sâu rãnh , H = 2,5m (chiều cao răng)
- r: là bán kính rãnh thoát phoi
- K1 :là lượng hớt lưng lần thứ nhất
- K : là lượng hớt lưng khi mài
- Góc profile rãnh răng trong tiết diện mặt đầu lấy bằng 2030. Rãnh răng dao phay có thể là rãnh thẳng song song với trục dao (d = 0) đi qua trục dao để việc chế tạo được dễ dàng.
-
`
Tuy vậy đối với dao phay rãnh thẳng trong quá trình cắt góc trước ở hai bên trái và bên phải profin tăng lên một lượng và giảm đi một lượng . Thông thường đối với những dao phay có = 30 50 có thể làm rãnh thẳng, như hình vẽ:
5- Đường kính trung bình tính toán: Dtbt
Đường kính trung bình tính toán Dtbt của dao phay lăn răng là đường kính quy ước cần thiết trong việc tính toán dao phay. Khi mài Deu giảm và do đó Dtbt thực tế cũng giảm và khi đó tăng lên, dẫn đến cũng thay đổi theo.
Độ giảm sai số và so với tính toán đường kính trung bì nh của dao phay khi thiết kế phải chọn trong tiết diện cách mặt trước một khoảng = 0,10,25 bước vòng.
Ta có công thức tính toán bước vòng như sau: Dtbt = Deu – 2.h’
u– 2..K Trong đó:
- K là lượng hớt lưng khi mài
- h’
ulà chiều cao đầu răng của profin dao phay
- là hệ số xác định trong khoảng, = 0,11,25
Theo đặc tính về kết cấu công nghệ dao phay lăn răng cắt bánh răng trụ chia ra làm các giai đoạn sau :
+ dao phay module nhỏ : m đến 1,5 mm.
+ dao phay module trung bình : m đến 1,5 8 mm. + dao phay module lớn : m đến 8 mm.
- Về kết cấu chia ra dao có chuôi, dao chuôi rời, dao chắp. Về độ chính xác theo tiêu chuẩnOCT 9324- 60 Có dao phay công dụng thấp A, B, C và cấp chính xác AA
- Về số đầu mối có dao phay 1 đầu mối và nhiều đầu mối
- Dao phay lăn răng chế tạo với mặt bên có prôfile thẳng ở tiết diện pháp tuyến trên cơ sở trục vít cônvôluýt hay ở tiết diện chiều trục – trục vít Acsimet thay thế cho trục vít cơ sở là trục vít thân khai.
Chương II
Tính toán thiết kế dao phay lăn răng
Dao phay răng liền có Modul m = 4, góc ăn khớp = 200
Trục vít cơ sở được chọn là trục vít Acsimet
Dao phay lăn răng cần chế tạo có mô đun m = 4 là loại dao có môđun trung bình. Với môđun này, kích thước c ủa dao không lớn lắm. Để đơn giản cho quá trình gia công chế tạo, ta chọn kết cấu dao phay nguyên khối.
Để tạo profin lưỡi cắt,tạo rãnh thoát phoi trong quá trình làm việc, tạo ra các răng cắt, tạo không gian để hớt lưng và mài sắc người ta tạo các rãnh dọc dao. Đối với dao phay lăn răng cấp chính xác B, người ta làm rãnh dọc theo đường vít. Mặt trước của răng dao là mặt xoắn Acsimet, hướng của đường vít ngược và thẳng góc với hướng của đường vít răng dao trên trụ chia trung bình tính toán.
Chọn số đầu mối của dao phay: Độ chính xác của bánh răng gia công phụ thuộc vào số lát cắt để tạo ra profin ở mỗi phía răng của bánh răng. Số đường ren nprf được xác định bởi tỷ số chiều dài L và bước của đường ren – tđường ren .
duongren prf
t L
n
Sau một vòng quay của đường ren, số lượng lưỡi cắt ở mỗi bên của đường ren bằng số răng Zn của dao phay trên vòng tròn. Do đó số lát cắt Zprf để tạo ra profin của răng bánh răng gia công ở mỗi phía bằng:
t n Z L Z t L Z n Z u u duongren u prf prof . . . .
Như vậy, để profin chi tiết chí nh xác ta cần phải tăng số lát cắt của dao. Từ công thức trên ta thấy rằng, nếu tăng số đầu mối n của dao thì độ chính xác của profin bánh răng gia công sẽ giảm. Vì vậy đối với dao phay lăn răng có số đầu mối không lớn và có cấp chính xác A , người ta thườ ng lấy số đầu mối n = 1 để quá trình tính toán và chế tạo trục vít dễ dàng.
Chọn góc trước trên đỉnh d:
Nếu tăng góc trước lên thì điều kiện cắt được cải thiện nhưng trong trường hợp này cần phải hiệu chỉnh profin răng. Đối với dao phay lăn ră ng việc tính toán hiệu chỉnh d > 0 khá phức tạp vì ngoài kích thước hình học còn phải xét đến chuyển động tạo hình. Vì vậy người ta thường chọn góc trước d = 0 để sai số của bánh răng gia công là nhỏ nhất.