dụng cụ cắt phần gia công răng

- L ỡi cắt có biên dạng phức tạp, các chuyển động trong quá trỡnh cắt cũng rất phức tạp nên các thông số hỡnh học của dao trong quá trỡnh cắt th ờng không đạt trị số hợp lý.. Phương phá

Chương 7: GIA CÔNG RĂNG

(Gear machining)

§7.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH CẮT BIÊN DẠNG RĂNG

§7.2- Gia c«ng RĂNG b»ng dao phay m« ®uyn

§ 7.3- Gia c«ng R NG b»ng dao phay l n trôc vÝt Ă Ă

§7.4- Gia c«ng RĂNG b»ng dao xäc R NG Ă

Đ7.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRèNH CẮT BIấN DẠNG RĂNG

Specifications of a gear cutting process

Theo cách hỡnh thành prrôfin r ng, việc gia công r ng đ ợc chia làm hai ă ă

ph ơng pháp:

Định hỡnh và Bao hỡnh.

Tuy nhiờn, cả hai ph ơng pháp gia công r ng đều có nh ng đặc điểm ă ữ sau:

- Diện tớch cắt luôn thay đổi theo từng r ng và có nhiều r ng cùng ă ă tham gia cắt Do đó, lực cắt lớn và luôn thay đổi.

- Tốc độ cắt thay đổi theo từng điểm trên l ỡi cắt.

- L ỡi cắt có biên dạng phức tạp, các chuyển động trong quá trỡnh cắt cũng rất phức tạp nên các thông số hỡnh học của dao trong quá trỡnh cắt

th ờng không đạt trị số hợp lý.

- Dao đòi hỏi phải có độ chính xác cao, đắt tiền, tuổi bền lớn.

§7.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH CẮT BIÊN DẠNG RĂNG

7.1.1 Phương pháp định hình.

(Form - copying method)

Sơ đồ cắt răng bằng dao phay đĩa môđun (a) và dao phay vấu môđun (b) Cutting diagrams by gear-tooth side milling (a) & gear - tooth end mill (b)

§7.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH CẮT BIÊN DẠNG RĂNG

7.1.1 Phương pháp định hình.(Forming/copying method)

-Là PP gia công răng bằng DCC có hình dáng lưỡi cắt chính gần giống với biên

dạng rãnh giữa hai hoặc nhiều răng của bánh răng cần gia công

- Khi cắt răng theo PP này, thường có các chuyển động sau:

+ Chuyển động cắt chính- do dao đảm nhận

+ Chuyển động phân độ của phôi

+ Chuyển động chạy dao – do dao hoặc phôi đảm nhận

+ Chuyển động để cắt hết chiều sâu rãnh răng cần gia công

-Ưu điểm:

+ Thực hiện quá trình cắt đơn giản, trên các máy vạn năng

+ với m ≥ 10; PP này chiếm ưu thế

-Nhược điểm:

+ Năng xuất thấp

+ Độ chính xác thấp (trừ chuốt răng)

-Phạm vi sử dụng:

+ Gia công bánh răng trong sx đơn chiếc, loạt nhỏ những bộ truyền có độ cx thấp + Gia công BR có với m ≥ 10

+ Gia công BR chữ V không có rãnh thoát dao

§7.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH CẮT BIÊN DẠNG RĂNG

7.1.2 Phương pháp bao hình (Generating method)

Sơ đồ cắt răng bằng dao phay lăn trục vít

Cutting diagram by hobs

§7.1- ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH CẮT BIÊN DẠNG RĂNG

7.1.2 Phương pháp bao hình (Generating method)

-Là PP gia công răng mà biên dạng răng của bánh răng cần gia công được hình

thành nhờ đường bao các vị trí liên tiếp các lưỡi cắt của dao Như vậy, lưỡi cắt chính của dao có thể giống & không giống biên dạng răng của BR gia công

- Khi cắt răng theo PP này, thường có các chuyển động sau:

+ Chuyển động cắt chính- do dao đảm nhận

+ Chuyển động quay của phôi có liên kết động học với chuyển động quay của dao; tạo thành chuyển động bao hình phân độ

+ Chuyển động chạy dao dọc theo trục phôi – do dao hoặc phôi đảm nhận- để cắt hết bề rộng bánh răng

+ Chuyển động để cắt hết chiều sâu rãnh răng cần gia công

-Ưu điểm:

+ Năng xuất cao

+ Chất lượng không phụ thuộc vào số răng

-Nhược điểm:

+ Chi phí dao & máy đắt

+ Tính toán điều chỉnh máy phức tạp

-Phạm vi sử dụng:

Được sử dụng rộng rãi để chế tạo bánh răng

Đ7.2- Gia công răng bằng dao phay mô đun

(Grear cutting by gear –tooth side milling cutters)

7.2.1 Kết cấu của dao phay đĩa mụ đun.

(the structure of a gear-tooth side milling)

Tớnh biờn dạng khi gia cụng BR thẳng:

Bao gồm hai phần:

- Phần làm việc có dạng cung thân khai.(BC)

- Phần chuyển tiếp.(O1B)

Phương trỡnh đường thõn khai trong hệ tọa độ

cực là:

Trong đó:

rx - bán kính vectơ tại một điểm bất kỳ trên đ ờng

thân khai

ro - bán kính vòng tròn cơ sở của đ ờng thân khai

α x - góc áp lực

θx - góc thân khai









=

−

=

=

x x

x x

x x

inv tg

r r

α α

α θ

α

cos

0

Đ7.2- Gia công răng bằng dao phay mô đun

(Grear cutting by gear –tooth side milling cutters)

7.2.1 Kết cấu của dao phay đĩa mụ đun.

(the structure of a gear-tooth side milling)







=

=

x x

x x

r y

r

x

δ

δ

cos

sin r0 ≤ rx ≤ re δx = δ0 + θx

x

x x

x

r

r r

arccos

g

g g

r

S

2

=

δ 2

.m

S

Wg = g = π

Z Z

D

m r

m

g g

g

g

2

2

2

.

4

π

0 0

Z −

.

Toạ độ của một điểm M(x,y) bất kỳ:

Mà :

Thay vào trờn cú:

;

Sau khi tính đ ợc δ theo radian và đổi ra độ sẽ tính đ ợc tọa độ của điểm M

x

x inv α

⇒

Do đú:

0 0

0 0

Mặt khỏc:

§7.2- Gia c«ng răng b»ng dao phay m« ®un

(Grear cutting by gear –tooth side milling cutters)

7.2.1 Kết cấu của dao phay đĩa mô đun.

(the structure of a gear-tooth side milling)

Tính biên dạng khi gia công BR nghiêng:

Xét trong MP pháp tuyến N-N tại tâm ăn khớp của cặp BR nghiêng với đường

răng trên mặt trụ chia, hình cắt sẽ là hình elip; như vậy có thể xem sự ăn khớp khi này xảy ra giữa hai BR thẳng & dao phay đĩa mô đun đang gia công 1 BR thẳng có bán kính vòng chia:

Trong đó:

a- bán trục lớn của elip& a= rg/cosω

b- bán trục nhỏ của elip & b = rg

Khi đó có:

Các thông số của BR tương đương này được dùng để tính toán hình dáng dao hoặc chọn số hiệu dao để cắt răng; với các chú ý sau:

- mtđ= mn= ms* cosω

Với: mn- mô đun pháp của BR nghiêng; ms- mô đun mặt đầu BR nghiêng;

- Khi đó:

b

a Rtđ

2

=

ω

2

2

cos

g

r b

a Rtđ = =

ω

3

cos

Z Ztđ =

Đ3 - Gia công r ng bằng dao phay l n trục vít Ă Ă

Gear Cutting by Hobs

- Kết cấu dao phay l n r ng ă ă

- Ph ơng pháp gia công

+ Khả n ng công nghệ ă

+ ặc điểm chung: Đ

Theo ph ơng pháp bao hỡnh dựa trên nguyên lý n khớp gi a ă ữ bánh r ng với trục vít ă

Thực chất, dao phay l n r ng là một trục vít, trên đó có chế tạo ă ă các rãnh xoắn để tạo ra mặt tr ớc của r ng và các l ỡi cắt ể tạo ă Đ

ra góc sau, mặt sau của r ng dao đ ợc hớt l ng theo đ ờng xoắn ă Acximét.

Dao phay l n có thể sử dụng một hoặc nhi ă ều đầu mối

Cho độ chính xác gia công cao, dùng để gia công bánh r ng ă

trụ n khớp ngoài, bánh vít, bánh r ng ch V & ă ă ữ 1 phần bỏnh răng ăn khớp trong…

7.3.1- Kết cấu của dao phay l n trục vít ă

ờng kính ngoài của dao phay l n trục vít phải bảo đảm các điều kiện

sau:

- N ng suất cắt cao ă

- Tiết kiệm vật liệu

- ộ bền cho r ng dao Đ ă

- ộ chính xác , Đ độ nhẵn bề mặt sau gia công

1) ờng kính ngoài: Đ

2) ờng kính vòng chia (Dtbtt): Đ

Còn gọi là đ ờng kính trung bỡnh tính toán ó là đ ờng kính trung Đ bỡnh quy ớc, là cơ sở để thiết kế dao phay lăn răng; được xỏc định trong tiết diện tớnh túan là tiết diện cỏch mặt trước dao σ*tov= (0.1- 0.25)*tov

Trong đó: h’u - chiều cao đầu r ng của prôfin r ng dao, mm ă ă

K - l ợng hớt l ng, mm

Dtt tính theo công thức: Dtb tt = De − 2 h'u − 2 σ K

e

e tg Z

D

K = π . α

Chú ý: ối với dao phay l n r ng có mài lại profin, th ờng chỉ tiến hành trên 2/3 chiều rộng l Đ ă ă

ng r ng.ă

Khi đó phải hớt l ng r ng dao theo hai trị số hớt l ng:ă

- Phần cần mài profin theo trị số K

- Phần không mài theo K1 = (1.2-1.8).K

* Ưu điểm:

- Thoát đá khi mài hớt l ng và tránh đ ợc hiện t ợng (yên ngựa) trên l ng r ngă

- Tiết kiệm vật liệu đá mài và thời gian mài l ng r ng.ă

Khi đú: chiều cao của rónh răng dao được xỏc định theo cụng thức:

Trong đú: hu- chiều cao toàn răng dao

r – bỏn kớnh gúc lượn chõn răng

r

K

K h

2

1

3) Chiều dài dao L:

Chiều dài dao phay l n r ng phải thoả mãn các yêu cầu:ă ă

1 Đủ chiều dài tạo hỡnh các r ng của bánh r ng gia công; ă ă

2 ảm bảo cắt sơ bộ l ợng d cần thiết, tránh hiện t ợng quá tải ở các r ng tạo Đ ă hỡnh đầu tiên

3 T ng tuổi thọ cho dao bằng cách dịch chuyển dao dọc trục gá hoặc xoay dao khi tháo ă chạc phân độ

4 ảm bảo các r ng ngoài cùng trên mặt đầu dao không tham gia cắt.Đ ă

l1 = K1K2 cos α0

Chỳ ý: Vị trí giới hạn của điểm K1 khi Z bằng vô cùng là điểm K’1 khi đó: l1 = h cotg α o

(h – chiều cao r ng của bánh r ng cần cắt, mm; ă ă α o - góc profin bánh r ng) ă

Tổng lượng tăng tối thiểu của cỏc yờu cầu 2,3,4 là: 2πm

5 Trên hai mặt đầu của dao đ ợc chế tạo hai vành gờ có chiều rộng bằng 3 ữ 5mm Các vòng

gờ này đ ợc chế tạo chính xác và dùng để làm chuẩn kiểm tra độ đảo đường kớnh ngo i của à dao khi lắp trên máy phay r ng.ă

Nh vậy, chiều dài tổng cộng của dao phay l n trục vít là: ă

L = h cotg α o + 2 π m + (6 ữ 10), mm

Sơ đồ xác định chiều dài dao phay l n r ng ă ă