Về nguyên lý tạo hình bề mặt có thể gia công răng bánh răng theo hai phương pháp sau:
Phương pháp định hình ( phân độ ): Cắt từng rãnh răng bằng dao phay định hình bằng cách quay phôi bánh răng lần lượt từng răng tương ứng 1 góc:
α = 2π/z ( z là số răng )
Phay định hình thực hiện bằng dao phay đĩa mômen hay dao phay ngón môđun với propin răng dao trùng với propin rãnh răng bánh răng. Cắt chiều sâu hết một lượt các răng mới điều chỉnh tiếp theo, lần lượt cho tới khi đạt kích thước chiều cao răng.
Phôi bánh răng được lắp ( định vị ) vào trục gá bằng mặt lỗ và mặt đầu ( 5 bậc tự do ), và trục gá được gá vào đầu phân độ và mũi tâm lắp trên máy được khống chế bằng 4 bậc tự do.
Dao phay đĩa môđun được gá trên trục dao của máy phay ngang. Phôi tịnh tiến theo bàn máy để gia công hết chiều dài bánh răng ( hình vẽ - phim ).
Khi phay bánh răng trụ răng chữ V: dùng dao phay ngón để gia công ( lắp trên máy phay đứng ).
Phay bánh răng trụ răng xoắn phải điều chỉnh quay bàn máy mang phôi đi một góc tương ứng góc nghiêng của răng. Chi tiết vừa quay vừa tịnh tiến nhờ phân độ và bàn máy thông qua các bánh răng thay thế ( phim ).
Khi phay định hình bằng dao phay đĩa môđun cần phải chọn đúng số dao trong bộ dao theo số răng z. Ví dụ: z = 12 ÷ 13 chọn dao số 1 trong bộ 8 dao; z = 55
÷ 136 chọn dao số 7; z > 134 chọn dao số 8.
Phương pháp này đạt độ chính xác thấp cấp 7 ÷ 8 có V ≤ 5 m/s ( vận tốc bánh răng ). Trong sản xuất hàng loạt, hàng khối dùng phương pháp này để phay thô.
Cắt răng bằng dao định hình có thể bằng phương pháp xọe – năng suất thấp, ít dùng.
Ngoài các phương pháp đã nêu, gia công định hình có thể dùng truốt răng, có thể truốt một hoặc một số răng cùng lúc ( lực cắt lớn, ít dùng ).
Phương pháp bao hình:
Đây là phương pháp gia công răng dựa vào nguyên lý ăn khớp của hai bánh răng hoặc bánh răng thanh răng. Trong đó, một bánh răng chính là dụng cụ cắt còn bánh răng kia là phôi cần gia công.
1.Phay lăn răng: Là phương pháp gia công bao hình cho năng suất cao, chất lượng tốt, đươc dùng phổ biến. Dụng cụ là dao phay lăn có dạng trục vít ( dao phay trục vít ). Dụng cụ này có thể gia công bánh răng và răng bánh vít.
Máy phay là máy phay lăn chuyên dùng, sự ăn dao của quá trình phay là liên tục, tất cả các răng đều được gia công đồng thời, không cần phải có cơ cấu đổi chiều, không cần chia độ, năng suất cao vì giảm được nhiều thời gian phụ, chạy không cắt.
Sự ăn khớp của dao phay lăn và bánh răng gia công bảo đảm bước răng ăn khớp tn = πm, α = 200. Tỷ lệ các thông số: ωd/ωc = nd/nc = zc/zd.
− Phay bánh răng thẳng:
Phối hợp giữa chuyển động quay của phôi, chuyển động quay và tịnh tiến của dao ( thực hiện cắt hết chiều dài răng ). Dao chuyển động hướng kính trước khi cắt để vòng lăn của dao trùng vòng lăn của răng để đạt chiều sâu răng.
Phôi quay 1/z vòng thì dao quay 1/k vòng.
Dao phay phải đặt nghiêng so với trục phôi một góc bằng góc nâng của đường xoắn vít trên vòng chia của dao. Góc nghiêng trái hay phải tùy theo hướng nghiêng của răng dao.
Khi phay có thể thực hiện tiến dao theo hướng trục, theo hướng kính, hoặc ban đầu theo hướng kính sau đó theo hướng trục
− Phay lăn răng nghiêng: Thực hiện tương tự như phay bánh răng thẳng nhưng để đạt xoắn vít cần phải gá trục dao làm với mặt đầu chi tiết gia công một góc sao cho thỏa mãn: = β0 ± γd
β β
Vì hướng chạy dao Sd song song với trục của bánh răng nên khi phay bánh răng nghiêng phôi phải có chuyển động quay bổ sung để hướng của răng dao lăn trùng với hướng răng gia công. Chuyển động được thực hiện nhờ bộ vi sai được thiết kế lắp trong máy.
Nếu như dao phay lăn chạy thẳng đứng được một đoạn L bằng bước xoắn của răng nghiêng thì chuyển động quay của bàn mang vật ( phôi ) phay quay ngang nhanh hơn ( hoặc chậm đi nếu như dao phay có hướng xoắn vít ngược với hướng xoắn răng bánh răng ) đúng một vòng và bằng tổng số răng z. Nếu chuyển động của bàn phôi nhanh thêm hay chậm đi chỉ bằng một bước răng thì dao phải dịch đi một quảng đường S’: S’ = L/ZC
Dao phay dịch chuyển sau một vòng quay của bàn một đoạn St, trong khi đó, sự quay của bàn nhanh hơn ( hoặc chậm đi ) một giá trị ∆z của bánh răng.
ÄZ = St/S' = Zc.St/L, St lượng tiến dao dọc trục.
Như vậy bánh chia phải được điều chỉnh: Z’ = Zc + Äz.
ω ω β d γ ω ω d γ β (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chiều dài bước xoắn: L=∏.Docotagβ0 Ta có: o o t c .cotgβ π.D .S Z ΔZ= , khi đó. o o.cotgβ π.D Zc.St Zc Z'= ± .
Cần phải đảm bảo tỷ số truyền i giữa dao và phôi là:
)π.D π.D .tg.β S (1 Z Z Z Z' n n i o o t d c d c d = = ± =
Lấy dấu (+) khi cắt thuận, khi chi tiết và dao có cùng chiều xoắn. Lấy dấu (-) khi khác chiều xoắn. Khi cắt nghịch thì ngược lại.
Phương pháp này dùng cho phay bánh răng thẳng với βo = 0. Chế độ cắt khi phay ( tự nghiên cứu ).
c. Xọc răng:
Xọc bao hình có thể thực hiện bằng dao dạng bánh răng ( hình chậu ) hay dạng thanh răng ( hình lược ) trên máy xọc bao hình.
Xọc răng bằng dao bánh răng:
Theo phương pháp này có thể chế tạo bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng, bánh răng bậc mà khoảng cách giữa các bậc nhỏ và đặc biệt gia công bánh răng trong.
Dụng cụ cắt là một dạng bánh răng có mặt đầu là mặt trước của dao, mặt bên tạo thành mặt sau của dao. Trong quá trình cắt, dụng cụ chuyển động cắt theo hướng dọc trục và cùng với phôi chuyển động quay cưỡng bức.
Điều chỉnh tâm dao trùng với tâm bánh răng ăn khớp tương ứng ( không có khe hở ) tốc độ vòng của dao và phôI đảm bảo tỷ số:
Dao và phôi quay ngược hướng khi gia công răng ngoài và cùng hướng khi gia công răng ăn khớp trong. Dao được chuyển động hướng trục để gia công hết chiều dài răng, chuyển động hướng kính trước khi cắt để đảm bảo chiều sâu răng.
Có thể cắt hết chiều sâu răng trong một lần cắt ( tiến hướng kính ) hoặc chia nhiều lần tùy thuộc vào mô đun của bánh răng: m = 1 ÷ 2 một lần tiến dao, m = 2,25 hai lần tiến dao và m = 6 ba lần tiến dao.
Xọc răng, trong nhiều trường hợp là phương pháp duy nhất có thể gia công được sản phẩm, gia công bánh răng bậc mà khoảng cách nhỏ, bánh răng chữ V, bánh răng trong. Cắt bánh răng trong được thực hiện khi:
Đây là điều kiện để gia công không cắt lẹm đỉnh răng.
Có thể tăng năng suất cắt gọt bằng nhiều biện pháp khác nhau tùy điều kiện cụ thể.
Xọc răng bằng dao răng lược:
Để gia công chính xác bánh răng thẳng, răng nghiêng, răng chữ V ta dùng phương pháp xọc bằng dao răng lược trên máy xọc bao hình dựa trên nguyên tắc ăn khớp của thanh răng và bánh răng. Thanh răng là dao xọc, phôi là bánh răng an khớp tương ứng. Dụng cụ có dạng thanh răng hình propin hình thang thực hiện chuyển động cắt trong hướng vuông góc với mặt đầu của bánh răng gia công.
Vì dao chỉ có số răng có hạn và chỉ ăn khớp với một số răng của bánh răng nên khi gia công phải dịch chuyển vị trí của phôI ( quay quanh trục của nó theo từng góc nhất định, phù hợp với số răng dao cắt được ) và dịch dọc theo phương dao lược.
Máy xọc răng có dao dạng răng lược có kết cấu động học phức tạp nên ít dùng.
3. Vê, vát đầu răng.
Để bánh răng có thể vào khớp dễ dàng khi di trượt dọc trục ( hộp số ) cần phảI vê, vát đầu răng. Có thể dùng dao phay ngón định hình hoặc bằng dao phay chuyên dùng, hoặc bằng dao phay định hình chuyên dùng. Khi cắt cả dụng cụ và phôI đều chuyển động, quỹ đạo là một đường epixicloit - đầu bánh răng được vát không tròn.
4. Phương pháp gia công tinh răng bánh răng: Chia làm 2 phương pháp:
− Gia công theo phương pháp không phoi: chạy rà bánh răng.
− Gia công có phoi: mài răng, cà răng, nghiền răng, khôn răng
a. Chạy rà bánh răng: dùng các bánh răng mẫu đã tôi cứng với lực ép vừa phảI để làm ép các nhấp nhô bề mặt tạo nên chất lượng bề mặt tốt, đạt độ chính xác cao.
b. Cà răng: Khi bánh răng không cứng lắm, không tôI hoặc sau khi xementit hóa, trước khi tôi.
Bánh răng cà được chế tạo chính xác hơn bánh răng gia công và được tôI cứng, cho ăn khớp với bánh răng gia công ( không có khe hở ). Trên mặt bánh cà có xẻ rãnh làm lưỡi cắt.
Cà đạt R2 0,63 ÷ 0,16; Bánh răng có D từ 6 ÷ 1200 mm; Với mô đun từ 0,1 ÷
12mm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
− Cà bằng bánh cà hình đĩa ( dạng bánh răng )
− Cà bằng bánh cà dạng thanh răng.
c. Mài răng bánh răng: Là phương pháp gia công tinh trước và sau khi nhiệt luyện, đạt độ chính xác cao từ cấp 4 ÷ 5, độ nhẵn đạt Ra = 1,25 ÷ 0,32.
− Mài răng theo phương pháp bao hình.
− Mài răng theo phương pháp định hình.
Có thể thực hiện bằng một dao, hai dao cùng lúc ( phía của răng ). Mài bằng đá mài kiểu trục vít.
d. Mài nghiền bánh răng: ( tự đọc ). e. Mài khôn bánh răng: ( tự đọc ). 5.11. Kiểm tra bánh răng:
Cần kiểm tra bánh răng sau khi gia công bằng các chỉ số sau: a. Độ chính xác động học:
- Sai số động học.
- Sai số tích lũy bước vòng. - Độ đảo vòng chia.
- Sai lệch chiều dài pháp tuyến chung.
- Sai lệch khoảng cách tâm khi bánh răng quay 1 vòng. b. Độ ổn định khi làm việc, gồm:
- Sai số bước vòng. - Sai số propin.
- Sai lệch khoảng cách tâm khi quay đi một răng c. Độ chính xác tiếp xúc:
- Diện tích tiếp xúc.
- Sai lệch phương của răng.