- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và
2. Các phương pháp gia công bánh răng
2.1 Gia cơng răng theo phương pháp định hình
2.1.1 Phay định hình:
Theo phương pháp này chi tiết thường được gá trên đầu chia độ vạn năng (h.12- 1). Dùng dao phay đĩa môđun trên máy phay nằm ngang để cắt từng rãnh răng, sau đó dùng cơ cấu phân độ để quay chi tiết đi một góc 3600/Z (Z: số răng của bánh răng cần gia công), để phay rãnh tiếp theo cho đến khi gia công xong các rãnh răng (h.12 - 2).
Hình 12-1. Đầu chia độ vạn năng trên máy phay . ( 1. Đầu chia độ; 2. ụ động: 3. Bàn gá)
Phương pháp phay định hình có thể dùng để gia công bánh răng nghiêng, bằng cách xoay bàn máy đi mội góc tương ứng với góc nghiêng của răng. Chi tiết được gá trên đẩu chia độ trên bàn máy, còn bàn máy được nối xích phay rãnh xoắn với trục vít me bàn dao dọc (h. 12- 2)
Hình 12-2. Phay răng theo phương pháp định hình
(a dùng dao phay đĩa mơ đun; b dùng dao phay ngón mơ đun;)
Hình 12- 3. Xoay bàn máy khi phay răng nghiêng.
Phay răng theo phương pháp định hình do biến dạng rãnh răng thay đổi theo số răng, nên muốn đạt độ chính xác, dao phải có dạng rãnh răng tương ứng, do đó với bánh răng có số răng và mơdun khác nhau, số dao phải chế tạo rất nhiều. Để đảm bảo tính kinh tế, dao phay mơđun chỉ sản xuất theo bộ 8, 15 hoặc 26 dao. Mỗi dao dùng để phay bánh răng với số răng trong phạm vi nhất định, vì vậy gia cơng theo phương pháp này độ chính xác dạng răng chắp chỉ dùng cho cơ cấu truyền động có tốc độ khơng cao (v < l,5m/s) và cho năng suất thấp.
2.1.2 Chuốt định hình.
Là phương pháp gia công răng cho năng suất và độ chính xác cao. Thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Dao chuốt được chế tạo có biên dạng như biên dạng của rãnh răng (hình 12- 4). Có thể chuốt một hoặc nhiều rãnh răng cùng mộc lúc, tuy nhiên chuốt toàn bộ các
rãnh của bánh răng thường ít dùng, vì kết cấu dao phức tạp, lực cắt khi chuốt rất lớn do các lưỡi cắt của dao có lượng nâng và cùng tham gia vào cắt.
Sau mỗi hành trình của dao chuốt, bánh răng được quay đi một góc nhờ cơ cấu phân độ để gia cơng cung răng tiếp theo.
Hình 12- 4. Chuốt định hình
2.2.Gia cơng răng theo phương pháp bao hình
Gia cơng răng theo phương pháp bao hình được tiến hành theo nguyên lý ăn khớp của hai bánh răng hoặc một bánh răng và một thanh răng, trong đó một là dụng cụ cắt còn một là chỉ tiết gia công. Các phương pháp gia công răng theo nguyên lý bao hình gồm:
2.2.1. Phay lăn răng
Phay lăn răng là phương pháp gia công răng theo nguyên lý bao hình cho năng suất và độ chính xác cao. Dụng cụ là dao phay lăn răng dạng trục vít có 1 biện dạng thân khai (h. 12 - 5), có các rãnh thẳng góc với đường xoắn vít để thốt phoi và tạo nên các góc trước, góc sau của lưỗi cắt.
Gia công bánh răng.
Để lặp lại nguyên lý ăn khớp của hai bánh răng thì chuyển động quay của dao và chuyển động quay của chi tiết phải nằm trong xích truyền động bao hình. Khi phơi quay l/z vịng thì dao phay phải quay 1/k vòng (z: số răng của bánh răng cần gia công; k: số đầu mối của dao phay lăn răng). Khi gia cơng bánh răng có số răng khác nhau, người ta tính tốn và thay đổi xích bao hình nhờ các bánh răng thay thế của máy.
Phay răng theo phương pháp này được tiến hành trên máy phay răng chuyện dùng. Trong quá trình cắt, theo nguyện lý ăn khớp, dao quay và cắt liên tục tất cả các răng của chi tiết. Ngoài ra dao phay lăn răng còn có chuyến động tịnh tiến dọc trục của phơi để cắt hết chiều dày của bánh răng.
Hình 12- 5. Dao phay lăn răng
Khi phay bánh răng thẳng, trục của dao phải quay so với trục của chi tiết gia cơng một góc bằng góc nâng () của đường xoắn vít trên trục chia của dao. Hướng nghiêng tuỳ thuộc hướng nghiêng trái hay phải của răng dao (h. 12- 5).
Khi phay bánh răng nghiêng, trục của dao phải quay một góc () so với mặt đẩu chi tiết để tạo nên một góc nghiêng () của răng chi tiết cần gia cơng vậy: = ±
: góc nghiêng trên vịng chia của răng cần gia công; : gốc nâng ở vịng chia của dao.
Trong đó dấu (-) dùng khi dao và chi tiết có cùng chiều nghiêng và dấu (+) dùng khi dao và chi tiết ngược chiều nghiêng.
Vì hướng tiến dao dọc (sd) song song với đường tâm chi tiếl bánh răng gia công nên khi phay bánh răng nghiêng, lúc tiến dao dọc. chi tiết phải có chuyển động quay bổ sung đế hướng của răng dao trùng với hướng của răng gia công. Chuyển động này được thực hiện nhờ bộ truyền vi sai đã đuợc thiết kế trong xích truyền dộng của máy phay lăn răng.
Phay lăn răng là phương pháp các răng có tính vạn năng, độ chính xác dạng răng và năng suất cao. Tuy nhiên phương pháp này phải gia công trên máy chuyên dùng, dao phay chế tạo phức tạp. giá thành cao.
Phương pháp bào theo dưỡng chép hình có độ chính xác khơng cao do sai số biên dạng đưỡng chép hình, sai số động học của cơ cấu truyền động khi chép hình. Phương pháp này thường dùng để gia công các bánh răng cơn có cấp chính xác 911 có mơdun lớn.
Gia cơng bánh vít
Ngồi gia cơng bánh răng, trên máy phay lăn răng chuyên dùng còn dùng dao phay lăn dạng trục vít để gia cơng được bánh vít theo hai phương pháp: tiến dao hướng kính và tiến dao tiếp tuyến.
Phương pháp tiến dao hướng kính (h 12- 6)
Ngoài chuyến động quay ăn khớp theo xích bao hình giữa dao và chi tiết, cịn có chuyến động tiến dao hướng kính của bánh vít về phía dao (hình 12- 6).
Hình 12-6. Gia cơng bánh vít theo phương pháp tiến dao hướng kính
Gia công theo phương pháp này cho năng suất cao, tuy nhiên răng bánh vít ở đỉnh thường bị cắt lẹm, nhất là với bánh vít có góc nghiêng ( > 6°).
Phương pháp tiến dao hướng tiếp tuyến (h 12-7) :
Dao phay ngoài chuyển động quay cịn có chuyến động tiến dao tiếp tuyến với bánh vít, vì thế bàn máy cẩn phải thực hỉện thêm chuyển động quay nhờ bộ truyền vi sai để bù lượng dịch chuyển tiếp tuyến, bảo đảm nguyên lý ăn khớp giữa dao và chi tiết
.
Hình 12-7. Gia cơng bánh vít theo phương pháp tiến dao tiếp tuyến
Phương pháp tiến dao tiếp tuyến gia cơng bánh vít có thể đạt độ chính xác cao nhưng năng suất thấp hơn so với phương pháp tiến dao hướng kính. Vì thế trong sản xuất hàng loạt lớn thường phối hợp hai phương pháp trên: khi gia công thô dùng phương pháp tiến dao hướng kính; gia cơng tinh dùng phương pháp tiến dao tiếp tuyến.
thường có góc hớt lưng nhỏ đế khỉ mài sắc mặt trước dao, kích thước dao thay đổi ít, bảo đảm độ chính xác của bộ truyền trục vít-bánh vít, vì thế nó chỉ dùng cho sản xuất hàng loạt.
Trong thực tế khi khơng có dao phay lăn bánh vít, có thế dùng dao phay lăn bánh răng để gia cơng bánh vít. Do dao phay lăn răng có đường kính lớn nên sai số gia cơng lớn khó bảo đảm độ chính xác bộ truyền bánh vít-trục vít. Vì thế trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ. Để đảm bào độ chính xác của bộ truyền và hiệu quả kinh tế, người ta thường sử dụng dao quay lắp lên trục dao của máy phay lăn răng chuyên dùng (h. 12- 8). Trên trục dao có lắp 1 - 3 dao theo góc nâng của trục vít và gia cơng bánh vít theo phương pháp tiến, dao tiếp tuyến. Dao được quay trong xích bao hình ăn khớp với chi tiết theo tỷ số truyền, ngồi ra cịn thêm chuyển động tịnh tiến theo hướng tiếp tuyến. Phương pháp này năng suất thấp.
Hình 12- 8 gia cơng bánh vít bằng dao quay 2.2.2. Xọc răng
Xọc răng là một phuơng pháp cắt răng bao hình thực hiện bằng dao có dạng bánh răng hoặc dao dạng thanh răng (dao răng lược) trên máy xọc răng chuyên dùng. Xọc răng có thế gia cơng răng trong răng ngồi, cung răng, bánh răng bậc. then hoa ngồi và trong có chiều dài ngắn, răng mặt đầu (hình 12 - 9)...
- Xọc răng bằng dao xọc dạng bánh răng
Theo phương pháp này, nó lặp lại chuyển động ăn khớp của hai bánh răng trong đó một là chi tiết gia cơng, một là dao. Dao xọc răng, thực chất là một bánh răng (dạng đĩa, dạng bát, dạng bánh răng liển trục chuối côn) mà mặt đầu được tạo thành mặt trước (góc trước) và mặt bên tạo thành mặt sau (góc sau) của các lưỡi cắt.
Hình 12- 9 Xọc bao hình các dạng bề mặt
(a. xọc răng trong; b xọc răng ngoài; c. xọc cung răng; d. xọc răng tầng; e. xọc then hoa ngoài; f. xọc then hoa trong; g. xọc răng côn)
Chuyển động quay của dao và của chỉ tiết phải theo tỷ số truyền trong
xích truyền đơng bao hình:
nct /nd = Zd/Zct
Trong đó: nct; nd: số vịng quay của chỉ liết và của dao xọc; Zd,: Zct: số răng của dao và chi tiết.
Ngồi ra cịn chuyển động lên xuống của đẩu dao (số hành trình kép/ phúc) để gia cơng hết bề rộng của bánh răng. Chuyển động tiến dao hướng kính để gia cơng đạt chiều cao răng đặc biệt có chuyển động nhường dao là khi dao đi lên khơng cắt thì chi tiết gia cơng được dịch lùi ra để tránh ma sát vào mặt sau làm mòn dao (h.12- 10). Chuyến động này được thực hiện bởi cơ cấu cam trên máy xọc răng.
Khi tiến dao hướng kính để đạt chiều sâu cắt. khơng thế tiến ngay mộc lúc hết chiều sâu bánh răng mà phải tiến từ từ trong khi chi tiết vẫn quay một cung tương ứng với thời gian tiến dao, sau đó chỉ tiết lại phải quay tiếp ít nhất là một vòng để dao- cắt hết chiều cao răng trên cả vòng răng, răng trên cả vòng răng, việc này được thực hiện tự động nhờ cơ cấu cam lắp trên máy. Trên máy có các loại cam cho phép tiến dao một lần với m= 1- 2 mm, cam tiến dao hai lần với m = 2,25 – 4 mm, cam tiến dao ba lẩn với m > 4mm, số lần tiến dao là sổ vịng mà phơi quay khi tiến vào để bảo đảm độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt răng.
Hình 12- 10. Xọc răng bao hình
Xọc răng là phương pháp gia cơng răng đạt độ chính xác cao vì dao dễ chế tạo chính xác, nhưng năng suất khơng cao do cắt không liên tục. Xọc răng cũng là phương pháp duy nhất có thể gia cơng được các bánh răng nhiều bậc mà khoảng cách giữa các bậc nhỏ, bánh răng chữ V, bánh răng trong.
Khi cắt bánh răng trong để tránh hiện tượng cắt lẹm đỉnh răng do chênh lệch giữa số răng chi tiết và số răng dao không lớn, nên khi dao tiến sâu vào cắt, đỉnh răng chi tiết dễ bị cẳt lẹm. Điều kiện để không bị cắt lẹm được xác định qua đổ thị hoặc tính lốn và có liên quan đến số răng của dao, số răng của chi tiết và mức độ dịch chỉnh.
Xọc răng thông thường dùng để gia công các bánh răng thẳng. Tuy nhiên cũng có thể xọc được bánh răng nghiêng, khi đó dao cũng có răng nghiêng và khi đi xuống cắt dao nhân thêm chuyển động quay phụ nhờ bạc dẫn nghiêng tương ứng (hình 12-11).
Hình 12- 11. Xọc bánh răng nghiêng
( a,b bạc có rãnh nghiêng; c sơ đồ xọc răng nghiêng)
Xọc răng có thể gia cơng được bánh răng chữ V (h. 12- 12) khi gia cơng trên máy chun dùng có hai dao xọc. cả hai dao (2) cùng dịch chuyển về phía bên phải, phía bên trái và quay trong xích ăn khớp với chuyển động quay của chi tiết l.
Hình 12- 12 Sơ đồ xọc bánh răng chữ V bằng 2 dao xọc. - Xọc răng bằng dao xọc dạng răng lược:
Xọc răng bằng dao dạng răng lược được thực hiện bằng cách lập lại sự ăn khớp giữa bánh răng cần gia công và thanh răng - dao xọc dạng răng lược. Chuyến động bao hình được thực hiện bằng cách: bánh răng gia cơng gá trên bàn máy, khi bánh răng quay, bàn máy mang bánh răng cũng dịch chuyển dọc theo phương của dao xọc răng lược như trong quá trình ăn khớp. Dao xọc thực hiện chuyển động cắt (V1). Dụng cụ có dạng thanh răng được chế tạo với góc độ tương ứng của lưỡi cắt (h. 12.13).
Hình 12- 13 xọc răng bằng dao xọc răng lược 2.2.3. Vê đầu răng
Vê đầu răng được thực hiện sau khi gia công răng, dùng cho những bánh răng cần di trượt, để ra vào ăn khớp không bị va đập gây nứt mẻ đẩu răng.
Hình 12- 14. Các dụng vê đầu răng.
(a. Vê tròn ; b, c. Vê nhọn; d. Sơ đồ vê đầu răng).
Đầu răng có thể được vê trịn hay vát nhọn (h. 12- 14). Vê đầu răng có thế dùng dao phay ngón, dao phay chun dùng (dạng ống, dĩa định hình). Vê đầu răng được thực hiện trên máy chun dùng: dao gá được đạt vng góc với đường tâm chi tiết, khi cắt dao có chuyển động theo một cung trịn, cắt từ cạnh bên này sang cạnh bên kia của mội đầu răng, còn bánh ráng thì đứng yên. Cắt xong một răng, dao nâng lên, sau khi phân độ, dao trở lại để cắt răng tiếp theo.
Đế nâng cao năng suất, người ta cắt liên tục theo phương pháp bao hình dùng dao chuyên dùng, khi cắt cả chi tiết và dao đều chuyển động theo xích truyền động bao hình. Quỹ đạo tương đối của dao so với chi tiết là theo đường cong epixicloit đầu răng gia công sau khi vê được vát nhọn.