- Tiện ren pitch ngoài bảng:
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG RĂNG 4.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT CHẾ TẠO BÁNH RĂNG
4.2.2 Phương pháp bao hình
Xọc răng bao hình đđược thực hiện bằng dao dạng bánh răng( hình chậu) hoặc dao dạng thanh răng (hình lược) trên máy xọc bao hình.
a). Xọc răng bằng dao dạng bánh răng(dao xọc răng):
Phương pháp này cho phép gia công bánh răng thẳng, bánh răng nghiêng,
bánh răng nhiều bậc có khoảng cách giữa các bậc nhỏ đđặc biệt đđể gia công
bánh răng ăn khớp trong, về bản chất, dụng cụ là một bánh răng mà mặt đđầu tạo
thành mặt trước còn các mặt bên tạo thành các mặt sau của lưỡi cắt. Hình 4.8 là sơ dồ xọc răng.
Hình 4.8. Sơ đồ xọc răng.
1 - Bánh răng gia công 2 - Dao xọc
Theo nguyên lý ăn khớp của 2 bánh răng thì khi dao xọc quay đđi một răng, bánh gia công cũng phải quay đđược một răng. Như vậy, dao xọc và bánh răng gia công thực hiện các chuyển đđộng quay cưỡng bức xung quanh trục của chúng
Công nghệ chế tạo máy II
theo hướng ngược nhau(khi gia cơng bánh răng ăn khớp ngồi) và cùng
hướng(khi gia công bánh răng ăn khớp trong). Dao thực hiện chuyển đđộng thẳng
đi lại(khi gia công bánh răng thẳng) và chuyển đđộng xoắn đđi lại (khi gia công bánh răng nghiêng). Khi dao đđi xuống là q trình cắt phoi, cịn khi dao đđi lên là qúa trình chạy khơng( lúc này chi tiết gia cơng dịch về phía sau - gọi là chuyển đđộng nhường dao đđể tránh phá hủy dao và tránh chà sát mặt gia công
với dao làm cho chất lượng bề mặt bị xấu đi).
Khi gia công, không thể ngay một lúc cắt hết chiều sâu rãnh răng, mà phải từ từ tiến dao hướng kính. Khi tiến dao thì chi tiết quay 1 cung tương ứng với thời gian tiến dao( tương ứng với chiều sâu của 1 lần cắt), rồi sau đó lại quay thêm ít ra là một vòng nữa đđể dao cắt hết chiều cao của răng. Việc đó đựợc thực hiện nhờ 1 bánh cam trên máy. Tùy theo môđun m của bánh răng gia công mà cam có
kết cấu 1, 2 hoặc 3 lần tiến dao, đđối với bánh răng m =ỉ+2mm thì dùng cam 1 lần tiến dao, cịn những bánh răng có m = 2.25mm cần cắt bằng cam 2 lần tiến dao và nếu m=4 mm phải dùng cam 3 lần tiến dao. Khi xọc răng phải chọn tốc
đđộ họp lí. Tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vật liệu gia công, yêu cầu kĩ thuật, đđiều kiện cắt. Tốc đđộ cắt có thể đđược tính theo số hành trình kép của đđầu sọc trong 1 phút. Các máy xọc răng thơng thường có số hành trình kép trong 1 phút: 400 4-1000. Xọc răng là một phương pháp cắt răng có thể đđạt đđược đđộ
chính xác tương đđối cao vì chế tạo dao đđơn giản. Trong nhiều trường hợp xọc
răng là phương pháp duy nhất có thể gia cơng đđược các bánh răng trong mà các
phương pháp khác không thể thực hiện đđược. Đổi với bánh răng trong chỉ có thể
, * Zh ,, ■ , n Z.
căt đđược nêu: -^->2 khi góc áp lực cco =20° và —^->3, khi góc áp lực
z<i Zd
a0 = 15°, (Zb-số răng của bánh răng;Zd-sổ răng của dao).
Hình 4.9. Sơ đồ xọc bánh răng
nghiêng.
1) . Bạc dẫn có rãnh nghiêng.
2) . Bánh răng.
3) . Rãnh dẫn nghiêng
Neu các đđiều kiện này khơng đđược thỏa mãn thì sẽ xảy ra cắt lẹm đđỉnh
răng. Phương pháp xọc răng thông thường đđược sử dụng đđể gia công bánh răng
Cơng nghệ chế tạo máy II
thẳng.Tuy nhiên,cũng có thể xọc đđược bánh răng nghiêng khi dao có răng nghiêng cùng với bạc dẫn nghiêng tương ứng(hình 4.9). Xóc răng có nhược đđiểm là năng suất khơng cao,đđặc biệt là khi cắt răng nghiêng(chế tạo dao phức
tạp và phải có dao dẫn chuyên dùng).Tuy nhiên,xọc răng có ưu điểm là sử dụng máy đđơn giản và đạt đđộ chính xác gia cơng cao.Vì vậy,khi gia cơng các chi tiết chính xác thì người ta dùng phương pháp phay lăn răng và để lại lượng dư
khoảng 0.6-r0.8mm (cho chiều dày của răng)đđể xọc răng (gia công tinh).
Thời gian cơ bản To (phút) khi xọc bánh răng trụ đđược xác định theo công thức:
_ h 7t.m.z .
Tn ~ ------1" -z~ -t sữ.n SV.N
Ớ đây: h - chiều cao răng (mm). m - môđun bánh răng(mm).
z - số răng của bánh răng gia cơng. s - lượng chạy dao hướng kính.
N - sổ hành trình kép trong một phút.
s - lượng chạy dao vịng của dao xọc (mm/hành trình kép). i - số lần cắt.
Để tăng năng suất khi xọc răng ta có thể dùng các biện pháp sau đây:
- Lắp hai dao xọc trên cùng một trục gá dao để gia công hai bậc cùng một
lúc (hình 4.1 Oa ),ở đđây dao phía dưới cắt thơ cịn dao phía trên cắt tinh.
- Dùng hai dao xọc lắp trên cùng một trục gá dao đđể gia công hai bậc cùng một lúc(hình 4.10b).
- Rút bỏ thời gian tiến dao hướng kính bằng cách dùng dao xọc chuyên dùng
đđể gia cơng nhiều bánh răng cùng một lúc (hình 4.10c). Trên dao xọc có
một cung trơn khơng có răng, số dao của răng đđược chia làm hai nhóm
:nhóm cắt thơ và nhóm cắt tinh .Ban đđầu phơiđđược gá đặt vào chỗ khơng
có răng với khoảng cách tâm giống như khi gia công xong .Phương pháp
này chỉ đđược dùng trong sản suất lớn và phải có đđiều kiện :Zd> Zb(Zd-số răng của dao;Zb - số răng của bánh răng).
- Lắp dao phay lăn lên máy xọc chuyên dùng (hình 4.10d).Như vậy trên
máy này có thể vừa xọc vừa phay lăn răng cùng một lúc.
- Dùng nhiều lưỡi dao đđể xọc theo phương pháp đđịnh hình (hình 4.10e).Trong trường hợp này mỗi lưỡi dao cắt một rãnh răng khi thực hiện
ăn dao hướng kính ,cịn chi tiết gia công chỉ thực hiện chuyển đđộng lên xuống.
Cơng nghệ chế tạo máy II
Hình 4.10. Các phương pháp tăng năng suất khi xọc răng.
a) . Cắt thô và cắt tinh cùng lúc. b) . Gia công bánh răng bậc.
c) . Gia công nhiều bánh răng cùng lúc.
d) . Xọc và phay bánh răng bậc. e) . Xọc răng bằng nhiều lưỡi dao.
b) . Xọc răng bằng dao dạng răng lược:
Phương pháp này dựa trên nguyên lí ăn khớp của thanh răng và bánh răng gia
cơng. Dụng cụ cắt có dạng thanh răng với profin hình thang thực hiện chuyển động cắt theo hướng vng góc với mặt đđầu của bánh răng gia cơng có chi tiết thực hiện chuyển đđộng quay bao hình (hình 4.11).
Hình 4.11. Xọc răng bằng dao dạng răng lược.
c) . Cắt răng bằng phương pháp xọc - tiện.
Công nghệ chế tạo máy II
Phương pháp xọc tiện rắn sử dụng đđể gia công bánh răng trụ răng thẳng và
răng nghiêng trên máy phay răng bằng dao xọc sử dụng như một dụng cụ cắt có nhiều lưỡi(hình 4.12).
Hình 4.12. Xọc tiện bánh răng trụ.
a) Dao xọc nghiêng; b) Dao xọc thẳng;
Như vậy trên máy phay răng người ta thay dao phay trục vít bằng dao xọc và gá dao xọc nghiêng 1 góc p khi gia cơng bánh răng thẳng ta dùng dao xọc
nghiêng (hình 4.12a) và góc gá dao bằng góc nghiêng của răng dao xọc /3 d cịn
khi gia cơng bánh răng nghiêng ta dùng dao xọc thẳng(4.12b) và góc gá dao bằng
góc nghiêng của dao chi tiết p b (p b = 45° ).
Thời gian cơ bản To (phút) .Khi cắt bằng phương pháp xọc tiện.
(/0 + /, +/2).z
0 S.n.Zd
Hình 4.13. Các phương pháp tiến dao.
a) . Tiến dao hướng trục b). Tiến dao hướng kính và hướng trục
Ớ đây: l0-chiều dài bánh răng(mm); lị - chiều dài ăn dao (mm);
Cơng nghệ chế tạo máy II
12 - chiều dài thốt dao (mm);
z - số răng của bánh răng gia công
s - lượng chạy dao trong một vòng quay của chi tiết
(mm/vòng);
d - số vòng quay của dao/phút(v/p);
zd - số răng của dao;
d). Phay lăn răng.
Phay lăn răng bằng phương pháp bao hình là phương pháp phổ biến nhất cho
năng suất cao và độ chính xác tơt, dụng cụ là dao phay lăn (hình 4.14 ) nó có
dạng trục vít thân khai mà profil của nó ở mặt pháp tuyến là thanh răng cơ bản với loại dao này có thể gia cơng răng của bánh răng và răng của bánh vít
Phay lăn răng bằng phương pháp phay lăn được tiến hành trên máy chuyên dùng, trên đó dao với bánh răng gia công thực hiện sự ăn khớp của bộ truyền trục vít.
Sự ăn dao của dao phay lăn là liên tục, tất cả các răng của bánh răng được gia
công đồng thời, nên máy không cần thiết đổi chiều phức tạp, cũng không cần thiết bị chia độ do đó tất cả thời gian phục vụ có liên quan đến cơng viêc đó là bị loại trừ.
Hình 4.14. Phay lăn răng bằng phương pháp bao hình.
Sự ăn khớp của dao phay lăn và bánh răng gia công phải đảm bảo cho bước răng của cặp ăn khớp ở mặt phẳng pháp tuyến tn =7ĩ.m góc ăn khớp của cả cặp
trong mặt phẳng pháp tuyến a = 20° tỷ lệ tốc độ góc bằng tỷ lệ sơ' vịng quay
của cả cặp và ngược với tỷ sơ'răng của chúng, nghĩa là:
«c zd
ở đây:
ỨJ(/ > "</ ’ zd ■ Tốc độ góc, sơ' vịng quay, sơ' răng (sô' đầu mối) của dao.
(ứj,nc,zc ■ Tốc độ góc, sơ' vịng quay, sơ' răng của bánh răng.
Cơng nghệ chế tạo máy II
Hình 4.15. Các kiểu phay lăn răng,
a) Sơ đồ phay thẳng.
b) Gá dao nghiêng hướng phải, c) Gá dao nghiêng hướng trái.