Quá trình hình thành prôphin răng bánh răng bằng dao phay lăn răng tơng tự nh qúa trình ăn khớp của bánh răng gia công với trục víttrục vít đợc coi nh bánhrăng nghiêng và có số răng bằng
Trang 1Mục lục
Lời nói đầu 1
Mục lục 2
Chơng I 5
dao phay lăN răng 5
1.1 Nguyên lý làm việc 5
1.2.Nguyên lý thiết kế 8
1.2.1 Đờng cong hớt lng của dao phay 8
1.2.2 Các kích thớc kết cấu của dao phay 9
1.2.3 Thiết kế răng dao phay lăn răng 13
1.3.1 -Prôphin trong thiết diện pháp tuyến của trục vít đợc chọn đúng bằng prôphin dạng sinh của bánh răng gia công 19
Chơng II 20
Thiết kế dao phay lăn răng 20
2.1.các thông sô của dao phay lăn lăng 20
24.Chiều dài toàn bộ dao: L L=215(mm) 22
2.2.Điều kiện kỹ thuật : 22
Chơng III 29
1.Tính lợng d gia công 29
1.1 Định vị và kẹp chặt 29
1.2 Tính toán lợng d 30
2 Lực cắt khi tiện 31
2.1 Chế độ cắt khi tiện đờng kính ngoài 31
2.2 Lực cắt 32
2.4 Lực chạy dao 32
3 Trình tự các nguyên công 33
3.1 Nguyên công 1: Cắt phôi 33
3.2 Nguyên công 2: Tiện khỏa mặt đầu A- Khoan- Khoét- Doa 34
3.3 Nguyên công 3: Tiện mặt đầu B- Tiện hốc- Vát mép 39
3.4 Nguyên công 4: Chuốt lỗ trụ 40
3.5 Nguyên công 5: Tiện thô trụ ngoài-tiện thô gờ 42
3.6 Nguyên công 6: Chuốt rãnh then 44
3.8 Nguyên công 8 : Phay đờng xoắn vit 46
2.Máy: máy tiện chuyên dùng 1B811 47
T0 = 48
3.9 Nguyên công 9: phay rãnh thoát phoi 48
3.10 Nguyên công 10: Phay phần vít nhọn 49
3.11 Nguyên công 11: Tiện hớt lng 50
3.12 Nguyên công 12: Đóng nhãn 52
3.13 Nguyên công 13: Kiểm tra trung gian 52
3.14 Nguyên công 14: Mài lỗ và mặt đầu A 55
3.15 Nguyên công 15: mài mặt đầu còn lại 57
3.16 Nguyên công 16: Khử từ 59
3.17 Nguyên công 17: Mài đờng kính ngoài và hai gờ 59
3.18 Nguyên công 18: Mài sắc mặt trớc 60
3.19 Nguyên công 19: mài hớt lng 60
3.20 Nguyên công 20: Mài Profin răng 62
T0 = 62
3.21 Nguyên công 21 Tổng kiểm tra-cắt thử-viết nhãn-bao gói 62
Pn 66
A Pd B 66
C 66
Trang 2TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 70
Chơng I 5
dao phay lăN răng 5
1.1 Nguyên lý làm việc 5
1.2.Nguyên lý thiết kế 8
1.2.1 Đờng cong hớt lng của dao phay 8
1.2.2 Các kích thớc kết cấu của dao phay 9
1.2.3 Thiết kế răng dao phay lăn răng 13
1.3.1 -Prôphin trong thiết diện pháp tuyến của trục vít đợc chọn đúng bằng prôphin dạng sinh của bánh răng gia công 19
Chơng II 20
Thiết kế dao phay lăn răng 20
2.1.các thông sô của dao phay lăn lăng 20
24.Chiều dài toàn bộ dao: L L=215(mm) 22
2.2.Điều kiện kỹ thuật : 22
Chơng III 29
1.Tính lợng d gia công 29
1.1 Định vị và kẹp chặt 29
1.2 Tính toán lợng d 30
2 Lực cắt khi tiện 31
2.1 Chế độ cắt khi tiện đờng kính ngoài 31
2.2 Lực cắt 32
2.4 Lực chạy dao 32
3 Trình tự các nguyên công 33
3.1 Nguyên công 1: Cắt phôi 33
3.2 Nguyên công 2: Tiện khỏa mặt đầu A- Khoan- Khoét- Doa 34
3.3 Nguyên công 3: Tiện mặt đầu B- Tiện hốc- Vát mép 39
3.4 Nguyên công 4: Chuốt lỗ trụ 40
3.5 Nguyên công 5: Tiện thô trụ ngoài-tiện thô gờ 42
3.6 Nguyên công 6: Chuốt rãnh then 44
3.8 Nguyên công 8 : Phay đờng xoắn vit 46
2.Máy: máy tiện chuyên dùng 1B811 47
T0 = 48
3.9 Nguyên công 9: phay rãnh thoát phoi 48
3.10 Nguyên công 10: Phay phần vít nhọn 49
3.11 Nguyên công 11: Tiện hớt lng 50
3.12 Nguyên công 12: Đóng nhãn 52
3.13 Nguyên công 13: Kiểm tra trung gian 52
3.14 Nguyên công 14: Mài lỗ và mặt đầu A 55
3.15 Nguyên công 15: mài mặt đầu còn lại 57
3.16 Nguyên công 16: Khử từ 59
3.17 Nguyên công 17: Mài đờng kính ngoài và hai gờ 59
3.18 Nguyên công 18: Mài sắc mặt trớc 60
3.19 Nguyên công 19: mài hớt lng 60
3.20 Nguyên công 20: Mài Profin răng 62
T0 = 62
3.21 Nguyên công 21 Tổng kiểm tra-cắt thử-viết nhãn-bao gói 62
Pn 66
A Pd B 66
C 66
Pn Pd 66
69
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 70
Trang 3Chơng I 5
dao phay lăN răng 5
1.1 Nguyên lý làm việc 5
1.2.Nguyên lý thiết kế 8
1.2.1 Đờng cong hớt lng của dao phay 8
1.2.2 Các kích thớc kết cấu của dao phay 9
1.2.3 Thiết kế răng dao phay lăn răng 13
1.3.1 -Prôphin trong thiết diện pháp tuyến của trục vít đợc chọn đúng bằng prôphin dạng sinh của bánh răng gia công 19
Chơng II 20
Thiết kế dao phay lăn răng 20
2.1.các thông sô của dao phay lăn lăng 20
24.Chiều dài toàn bộ dao: L L=215(mm) 22
2.2.Điều kiện kỹ thuật : 22
Chơng III 29
1.Tính lợng d gia công 29
1.1 Định vị và kẹp chặt 29
1.2 Tính toán lợng d 30
2 Lực cắt khi tiện 31
2.1 Chế độ cắt khi tiện đờng kính ngoài 31
2.2 Lực cắt 32
2.4 Lực chạy dao 32
3 Trình tự các nguyên công 33
3.1 Nguyên công 1: Cắt phôi 33
3.2 Nguyên công 2: Tiện khỏa mặt đầu A- Khoan- Khoét- Doa 34
3.3 Nguyên công 3: Tiện mặt đầu B- Tiện hốc- Vát mép 39
3.4 Nguyên công 4: Chuốt lỗ trụ 40
3.5 Nguyên công 5: Tiện thô trụ ngoài-tiện thô gờ 42
3.6 Nguyên công 6: Chuốt rãnh then 44
3.8 Nguyên công 8 : Phay đờng xoắn vit 46
2.Máy: máy tiện chuyên dùng 1B811 47
T0 = 48
3.9 Nguyên công 9: phay rãnh thoát phoi 48
3.10 Nguyên công 10: Phay phần vít nhọn 49
3.11 Nguyên công 11: Tiện hớt lng 50
3.12 Nguyên công 12: Đóng nhãn 52
3.13 Nguyên công 13: Kiểm tra trung gian 52
3.14 Nguyên công 14: Mài lỗ và mặt đầu A 55
3.15 Nguyên công 15: mài mặt đầu còn lại 57
3.16 Nguyên công 16: Khử từ 59
3.17 Nguyên công 17: Mài đờng kính ngoài và hai gờ 59
3.18 Nguyên công 18: Mài sắc mặt trớc 60
3.19 Nguyên công 19: mài hớt lng 60
3.20 Nguyên công 20: Mài Profin răng 62
T0 = 62
3.21 Nguyên công 21 Tổng kiểm tra-cắt thử-viết nhãn-bao gói 62
Pn 66
A Pd B 66
C 66
Pn Pd 66
69
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 70
Trang 4Chơng I
dao phay lăN răng 1.1 Nguyên lý làm việc.
Dao phay lăn răng đợc dùng rất phổ biến trong công nghiệp, là một loạidụng cụ cắt đợc tiêu chuẩn hoá(ΓOCT 9324-60) Chủ yếu dùng để gia công cácchi tiết có prôphin định hình nh: bánh răng, bánh vít, ren, trục then hoa
Quá trình hình thành prôphin răng bánh răng bằng dao phay lăn răng tơng tự
nh qúa trình ăn khớp của bánh răng gia công với trục vít(trục vít đợc coi nh bánhrăng nghiêng và có số răng bằng số đầu mối của trục vít) Để tạo ra mặt trớc củarăng và các lỡi cắt, trục vít đợc chế tạo có các rãnh dọc (thờng là rãnh xoắn) Đểtạo ra góc sau, các mặt sau của răng đợc hớt lng
Theo nguyên lý ăn khớp, muốn cặp bánh răng nghiêng ăn khớp đúng thì cácrăng của chúng phải ăn khớp chính xác với cùng một thanh răng khônggian(Hình 1)
Muốn ăn khớp đúng, cả hai bánh răng phải có bớc răng và góc prôphintrong tiết diện pháp tuyến với hớng răng bằng nhau Đối với dao phay lăn răng(trục vít, bánh răng nghiêng) trong tiết diện thẳng góc với hớng xoắn vít của răngtrên một trụ chia trung bình(đờng tâm tích) phải có bớc răng tU, góc prôphin αU,
và môđun mU bằng bớc răng t1, góc prôphin và môđun m1 của bánh răng gia côngtrong tiết diện pháp tuyến theo mặt trụ chia(vòng tròn tâm tích) của bánh răng.Tức là:
tU=ti , αU=α1 , mU=m1.Các kích thớc cơ bản trong tiết diện chiếu trục của dao phay đợc biểu diễntrên hình vẽ 2
Trang 6Khi gia công bánh răng để các đờng xoắn vít của dao phay và các răng củabánh răng tiếp xúc đợc với cùng một thanh răng không gian thì trục dao phayphải đặt nghiêng một góc τ so với tiết diện pháp tuyến của thanh răng, tức là tiếtdiện pháp tuyến với răng bánh răng(Hình 2).
Theo nguyên lý ăn khớp dao phay và bánh răng đợc gia công liên tục quanhtrục của chúng Khi dao phay quay một vòng(dao phay một đầu mối) thì bánhrăng gia công quay đợc một bớc, tức là 1/Z1 (Z1 là số răng bánh răng đợc giacông)
l l'
Re1
K i ' K1L
Trang 7Để xác định chiều dài phần làm việc và chiều dài của dao phay cần phải xác
định vị trí giới hạn của các điểm tạo hình, nghĩa là các điểm giới hạn khả nănggia công đợc Các điểm giới hạn là giao điểm của đờng tạo hình với vòng tròn
đỉnh răng bánh răng gia công K1 và đờng thẳng đỉnh răng dao phay (thanh răngkhởi thuỷ K2) Các điểm giới hạn khả năng làm việc của đờng tạo hình xác địnhchiều dài tạo hình L của dao phay đi theo hớng tâm tích dao trong hình chiếu lênmặt đầu bánh răng (Hình 3)
u h sin
r e r e R L
' 2
1 2
2 1 2
Chiều dài L phụ thuộc vào bán kính vòng đỉnh răng, có nghĩa là phụ thuộcvào số răng Z1 của bánh răng gia công Trên cơ sở chiều dài L, số răng dao ZU vàbớc chiều trục của dao phay có thể xác định đợc số lát cắt để tạo ra prôphin răng.Các dao phay nằm bên trái điểm K1 không tham gia tạo hình(hình 3), cácrăng đó tham ra cắt sơ bộ rãnh phôi để giảm tải trọng ở các răng tạo hình ban
đầu
1.2.Nguyên lý thiết kế
Dao phay lăn răng trong phạm vi thiết kế là loại dao phay hớt lng có prôphinmài Dùng để gia công các chi tiết có bề mặt định hình nh: bánh răng, bánh vít,ren, trục then hoa
1.2.1 Đờng cong hớt lng của dao phay.
Đờng cong hớt lng răng có thể là: Đờng xoắn acsimet, đờng xoắn lôgarit, ờng thẳng và các loại đờng khác xong thực tế hay dùng đờng xoắn acsimet sốgia của véctơ bán kính tỷ lện thuận với số gia góc độc cực Bởi vậy có thể giacông cam bằng cơ khí trên bất kỳ các máy có chuyển động quay và chuyển độngtịnh tiến ứng với số gia nói trên ngoài ra cam này còn có tính chất vạn năng
đ-∗Phơng trình đờng xoắn acsimet
Trang 8Từ phơng trình trên ta có độ nâng của đờng xoắn là không đổi sau mộtvòng quay.
D - đờng kính dao phay
α - góc giữa tiếp tuyến và đờng xoắn acsimet
1.2.2 Các kích thớc kết cấu của dao phay
a) Đờng kính dao phay : De
De ảnh hởng đến năng suất và độ chính xác gia công De lớn năng suấtcắt và độ chính xác gia công cao Bởi vì khi De tăng thì góc xoắn vít giảm,tăng số răng, cải thiện điều kiện cắt và điều kiện thoát phoi, tăng độ cứngvững, làm nguội lỡi cắt tốt hơn
Tuy nhiên, khi De tăng thì sẽ tiêu hao nguyên vật liệu, góc tiếp xúc giữadao và chi tiết tăng lên, tăng mô men xoắn Ngoài ra De còn bị khống chế bởikích thớc các bộ phận kẹp dao trên máy và không gian cho phép của máy Vìvậy lựa chọn De của dao phay có thể dựa vào góc nâng của răng τ để giảmnhám bề mặt của răng, nâng cao độ chính xác
Khi lựa chọn De cần chú ý đến chiều sâu rãnh HK, đờng kính lỗ d và kíchthớc p ở thân dao để thoả mãn:
De ≥ 2HK+2p+d
Trang 9Hoặc: De ≥ 2(t’
1+HK+p-d/2)Chiều dày p thoả mãn dao phải chọn đủ bền, thông thờng p ≥ (0,25ữ0,3)d
b) Đờng kính lỗ gá: d
Đờng kính lỗ gá d đợc chọn đảm bảo độ cứng vững kẹp chặt, d chọncàng lớn càng tốt Đợc xác định nh sau:
d=(0,25ữ0,45)De
Kích thớc của d phải đợc chọn phù hợp với tiêu chuẩn đờng kính lỗ củadụng cụ cắt
c) Chiều dài dao phay: L
Chiều dài dao phay phải đảm bảo chiều dài tạo hình đúng các răng bánhrăng, đồng thời đảm bảo cắt sơ bộ một lợng d cần thiết tránh hiện tợng quá tải ởcác răng tạo hình đầu tiên(Hình 4)
Lmin=L1+2SU=h1cotgαU+2SU
Bởi vì các răng dao phay vào cắt trớc khi bắt đầu tạo hình nên chiều dàiphay phải chọn lớn hơn hình chiếu đờng tạo hình trên trục dao phay Ngoài ra khilàm việc dao phay mòn không đều, để tăng thời gian sử dụng dao phay đợc dịchchuyển theo trục gá Cho nên khi chọn chiều dài dao phay cần tính đến lợng dựtrữ cho khả năng dịch dao phay dọc trục
Chiều dài toàn bộ dao phay bao gồm cả chiều dài hai vòng gờ
Trang 10Thông thờng số răng dao phay đợc chọn ZU=8ữ16, phụ thuộc vào đờng kính
và chiều cao răng dao phay Góc trớc ở đỉnh răng dao phay thờng bằng không( 00)
γđ= 00 Cho nên khi tạo rãnh thoát phoi mặt trớc dao phay là mặt acsimet thẳng( đờng sinh thẳng vuông góc với trục dao chuyển động vít tạo thành) Mặt vítnày( mặt trớc ) vuông góc với đờng vít hình trụ tính toán trung bình của mặt răng.Nghĩa là trên hình trụ trung bình tính toán góc nghiêng của rãnh ω bằng gócxoắn vít τ của răng
Trang 11Góc prôphin rãnh răng trong tiết diện mặt đầu (θ) lấy bằng 20 ữ 300(θ=20 ữ
30 0) Rãnh răng dao phay có thể là rãnh thẳng song song với trục dao( γđ=0 ) điqua trục dao sẽ để việc chế tạo đợc dễ dàng
Trang 12e) Đờng kính trung bình tính toán : dtbt
Đờng kính trung bình tính toán dtbt của dao phay lăn răng là đờng kính quy
-ớc cần thiết trong việc tính toán dao phay Khi mài DeU giảm và do đó dtbt thực tếcũng giảm và khi đó τ tăng lên, dẫn đến ϖ cũng thay đổi theo
Độ giảm sai số τ và ϖ so với tính toán đờng kính trung bình của dao phaykhi thiết kế phải chọn trong tiết diện cách mặt trớc một khoảng 0,1 ữ 1,25 bớcvòng
1.2.3 Thiết kế răng dao phay lăn răng
a) Mặt vít cơ bản
Bề mặt khối thủy của dao phay lăn răng là bề mặt vít của trục vít khởi thủy (trục vít cơ bản ) Để tạo thành dao phay lăn răng trên trục vít cơ bản có các rãnhdọc để thoát phoi và tạo thành mựt trớc và các mặt sau hớt lng để tạo thành gócsau dơng Lỡi cắt là giao tuyến của mặt trớc và mặt sau Về nguyên lý bánh răngthân khai chỉ ăn khớp đúng với trục vít thân khai Để tìm prôphin lỡi cắt cần phảixác định phơng trình của mặt trớc( mặt 2- Hình 7), phơng trình của mặt vít cơbản(mặt 1) Giao tuyến của hai bề mặt đó là prôphin cần tìm Nhng mặt sau daophay phải tạo thành góc sau dơng nên mặt sau không thể là mặt của trục vít cơbản mà là mặt xoắn vít acsimet Để đảm bảo cho prôphin lỡi cắt khi mài sắc lại
Trang 13( khi thay đổi vị trí của mặt trớc) không thay đổi hoặc thay đổi không đáng kể thìmặt sau phải đợc hớt lng hớng trục Nhng đến nay việc hớt lng hớng trục daophay lăn răng rất khó thực hiện Vì vậy nếu thiết kế dao phay lăn răng trên cơ sởtrục vít khởi thuỷ là trục vít thân khai trong thực tế vẫn không đảm bảo đợcprôphin lỡi cắt chính xác, mà việc chế tạo rất khó khăn Do đó dao phay lăn răngthờng đợc thiết kế thao các phơng pháp gần đúng, đảm bảo độ chính xác củaprôphin lỡi cắt yêu cầu kỹ thuật cho phép.
Các phơng pháp thiết kế gần đúng dao phay lăn răng dựa trên cơ sở thay thếtrục vít cơ bản thân khai chính xác bằng các trục vít gần đúng và đảm bảo chế tạothuận tiện
b) Dao phay lăn răng có prôphin thẳng trong tiết diện chiều trục
Để đảm bảo thuận tiện trong quá trình chế tạo, trục vít cơ bản thân khaichính xác đợc thay bằng trục vít acsimet Hình 7: Xác định Prôphin lỡi cắt.
<b>
<a>
H ớng trục
H ớng kính
H ớng kính
2 4
Nếu trục vít cơ bản là trục vít thân khai thì giao tuyến của nó với tiết diệnqua trục là đờng cong (Hình 8b) Tọa độ xk, yk của điểm K trên đờng đó trong hệtrục vuông góc Oxy có trục Ox trùng với trục của trục vít và trục Oy đi qua giao
điểm của đờng cong đó với mặt trụ cơ sở bán kính r0 đợc xác định theo côngthức:
Xk=±pinvαk
Trang 14trụ chia
N
x C
C y
Trục vít
K B
Hình 8: Prôphin răng dao phay khi thiết kế theo phơng pháp gần đúng.
Khi thay trục vít cơ bản thân khai bằng trục vít acsimet Giao tuyến của trụcvít acsimet với mặt phẳng qua trục là đờng thẳng (đờng sinh của trục vít) Đờngsinh này đợc chọn đi qua hai điểm B và C của prrophin răng dao phay (hình 8b).Hai điểm này trong qúa trình cắt sẽ gia công hai điểm B’ và C’ ngoài cùng của
đọan prôphin thân khai của bánh răng (hình 9)
Để giảm sai số prôphin răng dao khi màu sắc lại dao phay ( mài sắc theomặt trớc) hai điểm B và C đợc chọn nh sau:
Trang 15E 2
Hình 9: Prôphin răng dao khi thay trục vít thân khai bằng trục vít Acsimét.
Điểm B trên đầu lăn răng dao phay đợc chọn trong tiết diện tính toán
Điểm C ở chân răng đợc chọn trong tiết diện cáh mặt trớc ( cha mài sắc lại)một đọan bằng 0,5 bớc vòng
Tiết diện tính toán cách mặt trớc một đọan bằng 0,1 ữ0,25 bớc vòng (thôngthờng bằng 0,15 bớc vòng) Vì vậy điểm C đợc chọn trong tiết diện cách tiết diệntính toán một đọan 0,35 bớc vòng
Nh vậy, khoảng cách tử mặt trụ trung bình tính toán của dao phay lăn răng
đến điểm B, h’’p bằng chiều cao làm việc theo chân răng của bánh răng h’’p1 h’’p=h’’p1 (3)
Khoản cách từ mặt trụ trung bình tính toán của dao phay đến điểm Ch’p
bằng tổng chiều cao đọan làm việc của đầu răng h’’p1 và một lợng hớt lng bằng0,35K
h’p= h’p1+0,35K (4)
Đối với bánh răng không vát đỉnh răng thì h’p= h’’p1m Nếu bánh răng có vát
đỉnh răng thì h’p1 sẽ giảm đi một lợng bằng chiều cao vát hc ( hcmax=0,45 m)
Trang 16Do đó toạ độ các điểm tính toán B và C của prôphin răng dao phay đợc xác
r : góc nâng của đờng vít trên mặt trụ trung bình tính
r0: góc nâng của đờng vít trên mặt trụ cơ sở
thay giá trị p vào ta đợc :
tgαv =invαB-invαC)/2cosr((hp’’+hp1’)/mu+(0,35k/mu)) (10)
đối với dao phay lăn răng không vát đỉnh răng và hệ số chiều cao răng f=1tức là: hp1’=hp’=hp’’=m
góc prophin trục vít acsimet thay thế đợc xác định nh sau:
tgαv=(invαβ-invαc)/2cosr(2+0,35/mu) (11)
Trang 17Góc prophin của trục vít ácsimet thay thế (theo công thức 11) khác vớiprophin của trục vít thân khai Điều này cần đợc chú ý để đảm bảo độ chính xáckhi thiết kế ,tính toán chính xác dao phay lăn răng
Mặt khác khi thay thế bằng trục vít acsimet chiều dày cần thiết của dao suphải đợc đảm bảo (hình 9).Do đó đờng thẳng thay thế prophin thực tế không phải
là đờng 3 đi qua các điểm tính toán B và C mà phải song song với nó và tiếp xúcvới prophin chính xác ở điểm E nằm trên mặt trụ trung bình tính toán của daophay -đờng thẳng 4.Khi thay thế prophin 3 bằng prophin 4 htì chiều dày ở thân và
đầu răng dao sẽ tăng lên khác với kích thớc 2.Prophin răng bánh răng đợc cắtbằng dao phay này sẽ không đợc prophin yêu cầu1 mà là prophin 5 có hiện tợngcắt lẹm ở chân răng,đầu răng và có độ cong lớn Bánh răng có prophin nh vậy cólợi cho quá trình ăn khớp
Góc prophin của trục acsimet cơ bản là góc gần đúng vì thế có thể đợcxác định theo công thức đơn giản hơn ,đảm bảo độ chính xác thực tế:
Cotgαv=Cotgαδ.Cosr (12)Bởi vì mặt sau răng dao phay là mặt xoắn acsimet khác với bề mặt của trụcvít cơ bản,nên góc prophin răng daophay trong tiết diện qua trục đối với dao phayxoắn phải có thể đợc tính theo công thức :
• Góc prôphin của lới cắt bên phải:
c Dao phay lăn răng có prophin thẳng trong tiết diện pháp tuyến.
Thiết kế prôphin dao phay lăn theo phơng pháp này tức là trục vít thân khaicơ bản đợc thay bằng trục vít có prôphin răng thẳng ở tiết diện pháp tuyếnvới rãnh răng –truc lớn côn Vôliut Tiết diện pháp tuyến NN thẳng góc với đờngvít nằm trên mặt trủtung bình của dao phay và đi qua điểm giữa rãnh răng(hình10)
Dao phay đợc thiết kế theo phơng pháp này ,prôphin của trục vít thay thế
đợc xác định theo hai cách
Trang 181.3.1 -Prôphin trong thiết diện pháp tuyến của trục vít đợc chọn
đúng bằng prôphin dạng sinh của bánh răng gia công
Góc prôphin răng dao phay αu đợc chọn bằng góc prôphin của dạng sinhbánh răng gia công αδ
Hình 10: Kích thớc kết cấu và Prôphin của dao phay lăn răng cắt bánh răng trụ
Góc prôphin của dao phay không lớn (r<30) sự khác nhau giữa góc prôphincủa răng dao và trục vít thân khai ít, do đó có thể chọn αu=αδ .Khi góc r lớnprôphin răng dao ,trờng hợp này để giảm sai số góc prôphin của dao phải đợc
hiệu chỉnh có nghĩa là αu#αδ
αu =αδ ±∆α
Phơng pháp thiết kế dao phay lăn răng có prôphinthẳng ở tiết diện chiều trục có một số u điểm hớn so vớiphơng pháp prôphin thẳng ở tiết diện thẳng pháp tuyến.Dao phay thiết kế theo prôphin thẳng ở tiết diện chiềutrục có ít sai số nhất ,dễ chế tạo ,dễ kiểm tra hơn
Trang 19Ch¬ng II ThiÕt kÕ dao phay l¨n r¨ng
tn=31,4 Víi n=1(Mét ®Çu mèi )
2.ChiÒu dµy r¨ng ë tiÕt diÖn víi ph¸p tuyÕn : Sn
Trang 2124.Chiều dài toàn bộ dao: L L=215(mm).
2.2.Điều kiện kỹ thuật :
1-Vật liệu thép P.18.Độ cứng HRC=62 ữ65
2-Sai lệch giới hạn bớc răng theo phơng pháp tuyến ±0,015
3-Sai số tích luỹ giới hạn trên độ dài 3 bớc răng ±0,025
4-Độ đảo hớng kính theo đờng kính ngoài trong giới hạn một ờng vít 0,050
đ-5-Sai lệch giới hạn góc prôphin 0,025
6-Giới hạn sai lệch hớng kính của mặt trớc ở điểm bất kỳ trên chiều cao củaprôphin răng 0,080
7-Sai số tích luỹ lớn nhất của bớc vòng rãnh xoắn 0,040
8-Hiệu số khoảng cách từ đỉnh răng phân bố dọc rãnh thoát phoi đến trụcdao phay 0,020
9-Độ đảo hớng kính của gờ 0,020
10-Độ đảo mặt đầu của gờ 0,020
11-Sai lệch của góc cắt -15’ đến +25’
12-Sai lệch chiều dài răng 0,400
13-Sai lệch chiều dày răng±0,025
Trang 22Chiều dày răng ở tiết diện pháp tuyến Sn=15,708
Bán kính đoạn cong đầu rãnh rk=2
σ=5Chiều dài phần làm việc của dao L1=205
- Để tạo ra các răng cắt, chúng ta dùng phơng pháp phay rãnh xoắn vít với
τ = 3019’ để tạo đợc các răng cắt trên đó chế tạo các rãnh để tạo ra mặt trớc của
Trang 23răng và lỡi cắt, để tạo ra góc sau, mặt sau của răng dao đợc hớt lng theo đờngcôvôlôít.
- Để đảm bảo độ cứng của dụng cụ cắt, phải qua nguyên công nhiệt luyện.Vật liệu làm dao bằng thép gió P18 do đó rất khó khăn trong quá trình nhiệtluyện nên khi nhiệt luyện phải tránh hiện tợng cong vênh, nứt, độ cứng sau khinhiệt luyện phải đạt 62 ữ 64 HRC
- Để đảm bảo tính chính xác prôfin răng cắt thì phải mài hớt lng hai mặtbên và hớt lng đỉnh răng
- Khi gia công để đảm bảo chính xác chúng ta dùng chuẩn là lỗ và mặt
đầu
- Độ đảo mặt đầu không vợt quá 0,02 (mm)
- Độ chính xác của lỗ đạt I T4, độ nhẵn đạt Ra = 0,63 nên phơng pháp giacông lỗ là phơng pháp mài
- Sau khi nhiệt luyện nguyên công cuối cần phải mài các chuẩn công nghệ,mài mặt trớc và , mài hớt lng
II/ Xác định dạng sản xuất
- Xác định dạng sản xuất đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chếtạo sản phẩm ảnh hởng rất nhiều đến chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, nó phản ánh mốiquan hệ giữa tính chất và nhiệm vụ sản xuất cùng với các biện pháp tổ chức quản
b/ Tính khối lợng chi tiết.
- Ta tính khối lợng sơ bộ qua đờng kính trung bình tính toán
Trang 24VCT = ( ) ( 225 60 )
4
225 14 , 3 4
Π
d D
T - khoảng thời gian làm việc trong năm
Tra sổ tay định mức lao động có : T = 4575 giờ
=> tn =
Ni
506 10
4575 = giờ/ chi tiếtIII/ Ph ơng pháp tạo phôi
1 Phôi rèn :
- Vật liệu phôi rèn cho cơ tính tốt, dộ bền cao nhng còn có nhợc điểm lợng
d ra không lớn, sai số về đờng kính cũng nh kích thớc chiều dài lớn, phơng phápnày thích hợp với những chi tiết có đờng kính lớn
2 Phôi đúc.
- Phôi chế tạo theo phơng pháp này có cơ tính không cao, giá thành chế tạolại cao, yêu cầu phải trang bị lớn, năng xuất thấp, phơng pháp này chỉ phù hợpvới chi tiết dạng hộp
3 Phôi cán nóng.
- Thép đợc qua nhiều lần cán làm cho cấu trúc kim loại vì qua biến dạngdẻo hạt sẽ nhỏ, không đồng nhất các bít giảm, do vậy cơ tính đợc nâng cao, cókhả năng chịu uốn xoắn tốt Nhng còn có nhợc điểm trang thiết bị phức tạp, giáthành đầu t dây truyền quá lớn
4 Phôi dập.
Trang 25- Cho cơ tính cao, có độ chính xác về kích thớc và hình dáng, giá thànhchế tạo phôi so với chi tiết thành phẩm cao do chế tạo khuôn, sử dụng các thiết bịlớn, phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn.
*Kết luận :
- Qua phân tích các phơng pháp chế tạo phôi ta thấy với dạng sản xuất loạtlớn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật phải tiết kiệm nguyên vật liệu chúng ta phảichọn phơng pháp tạo phôi hợp lý
Đối với dao phay lăn răng có đờng kính Dcu = 96 (mm) và vật liệu P18 do
đó ta chọn phôi là loại thép cán nóng dạng thanh tròn đặc có đờng kính ngoàilớn hơn đờng kính ngoài của dao
IV/ Thiết kế quy trình công nghệ
1 Chuẩn và chọn chuẩn
- Chuẩn : là tập hợp những đờng điểm, bề mặt của chi tiết mà căn cứ vào
đó ngời ta xác định vị trí của bề mặt đờng điểm khác của chi tiết đó hoặc chi tiếtkhác trong cùng một mối quan hệ lắp
- Việc xác định chuẩn ở nguyên công, gia công cơ khí chính xác là sự xác
định vị trí tơng quan giữa dụng cụ cắt và bề mặt cần gia công của chi tiết để đảmbảo yêu cầu kỹ thuật và kinh tế ở nguyên công đó
a/ Chọn chuẩn thô :
Khi chọn chuẩn thô cần chú ý các yêu cầu sau:
- Phân phối đủ lợng d cho các bề mặt gia công
- Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tơng quan giữa các bề mặtkhông gia công với các bề mặt sắp gia công
Dựa vào những yêu cầu ngời ta đa ra năm điểm cần tuân thủ khi chọnchuẩn thô nh sau:
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có nhiều bề mặt giacông thì nên chọn bề mặt nào có độ chính xác đối với bề mặt gia công là cao nhấtlàm chuẩn thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có tất cả các bê mặt cầngia công thì nên chọn bề mặt nào có độ phân phối lợng d nhỏvà đồng đều nhấtlàm chuẩn thô
- Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu chi tiết có nhiều bề mặt bằngphẳng trơn tru thì chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô ứngvới một bậc tự do cần thiết của chi tiết chỉ cho phép sử dụng chuẩn thô một lầntrong cả quá trình gia công
Trang 26Căn cứ vào những lời khuyên trên, căn cứ vào bề mặt chi tiết gia công tachọn chuẩn thô bề mặt trụ ngoài khống chế bốn bậc tự do, mặt đầu khống chếmột bậc tự do.
Căn cứ vào lời khuyên trên ta chọn mặt lỗ và mặt đầu khống chế 5 bậc tự
do để có thể gia công chi tiết trong suốt quá trình công nghệ
Từ những lời khuyên về thiết kế quy trình công nghệ chúng ta chọn ra haiphơng án về thiết kế quy trình công nghệ dao phay lăn răng trục vít
Trang 27b.Tiện tinh 2 vòng gờ
Phay đờng xoắn vít
Phay rãnh thoát phoi
1k62Ky406H826H82K96
3A228375638263A151382036625K32
T15K6
T15K6T15K6T15K6T15K6P18T15K6
T15K6P18P18P18P18
Bộ nhãn
Ctr50MV2GCtr50MV2GCtr50MV2GCtr50MV2GCtr50MV2GCtr50MV2GP18
Trục gá mũi tâm
mâm cặp 3 chấu
Bạc dẫn hớngchĩa tay
Trục gá mũi tâmtốc kẹp
Trục gá mũi tâmBàn phẳng
ống kẹp đàn hồi
Bàn từ trục gáTrụcgá,dỡngđoTốc kẹpTốc kẹp
b Phơng án 2 :
Trang 28Trình tự gia công cũng giống nh phơng án 1 nhng chỉ khác ở nguyên côngVIII Chuốt rãnh then thay bẳng xọc rãnh then đợc thực hiện trên máy xọc7A420.
Với then có chiều rộng b = 10 ; t = 3,1
Chơng III
1.Tính lợng d gia công
− Phôi: Cắt từ phụi thanh bằng mỏy cưa vũng.Khoan, khoột,doa
Trang 29a) Sai lệch không gian đợc tính nh sau
− Chi tiết dạng trục, phôi thanh:
2 1 i 1
i 1 i min 2(Rza TaZ
Trang 30Kích thớc giới hạn dung sai khi tiện: 600 àm.
Dung sai phôi: 2000 àm
(Sách sổ tay CNCTM-2000) – vật liệu thép – phôi rèn
Đờng kính lớn nhất của chi tiết sau tiện thô là:
2.1 Chế độ cắt khi tiện đờng kính ngoài
D=230 (phôi) đến d=227 (chi tiết) t=1,5 (mm)
v KStT
CV
v v
T=120 phút (tuổi bền dao T15K6) Sử dụng 1 dao
Trang 31M=0,25; cv=187 (khi có dung dịch trơn nguội)
Xv=0,18; yv=0,45
Kv=Kuv Kmv Kov Knv
Kv: hệ số điều chỉnh vận tốc
Kuv: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt: Kuv=1,54
Kov- hệ số phụ thuộc vào dạng gia công: Kov=1,48
, 1 5 , 1 120
368 , 1 187
Trang 32⇒ Công suất hiệu dụng: (Công suất cắt).
N =
60.102
V
Pz (Kw).
V = 47,25 ⇒ N =
60.102
25,47.260
4 Chế độ cắt
Tra bảng X-50 (Sổ tay CNCTM)
Trang 3388 , 5 5
Trang 34− Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền: K1=0,1.
− Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ nghiêng: K2=0,92
− Hệ số phụ thuộc trạng tháI bề mặt phôi k3 = 0,6
− Hệ số phụ thuộc tỷ số đờng kính khi tiện ngang k4 = 0,85
− Hệ số phụ thuộc nhãn hiệu hợp kim của dao k5 = 1
Do đó Vtt=Vb.K1.k2.k3.k4.k5.=126.1.0,92.0,6.0,85.1 = 112(m/ph)
230 14 , 3
112 1000
1000
.
=
=
n D
104.1000D
V
n.D
π
(m/ph)
c) Tiện thô đờng kính ngoài lần 2
d) Tiện thô mặt đầu còn lại
e) Khoan lỗ φ 10, φ58,khoét lỗ φ59, doa φ59,4: