Đồ án tốt nghiệp Thiết kế và lập qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng

ĐỀ TÀI: Phân tích lý thuyết khi thiết kế dao phay lăn răng m6; K = 1. Lập qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng m6; K = 1. Sản lượng: 20.000 chiếcnăm. Trang thiết bị tự chọn. NỘI DUNG ĐỒ ÁN: I. Phần thiết kế: 1. Thiết kế dao phay lăn răng m6; K = 1 2. Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng m6; K = 1 3. Thiết kế đồ gá và chuyên đề II. Phần các bản vẽ: 1. Bản vẽ thiết kế dao phay lăn răng 1A0 2. Bản vẽ qui trình công nghệ chế tạo 4A0 3. Bản vẽ đồ gá, chuyên đề 2A0 III. Phần thuyết minh: 80 – 100 trang A4 IV. Phần chuyên đề: Hớt lưng răng dao sử dụng máy hớt lưng vạn năng K96.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LƯƠNG THẾ VINH

KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn : PGS TS Trần Hữu Đà

ĐỀ TÀI:

Phân tích lý thuyết khi thiết kế dao phay lăn răng m6; K = 1.

Lập qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng m6; K = 1.

TS Trần Thọ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LƯƠNG THẾ VINH

KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NỘI DUNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

Phân tích lý thuyết khi thiết kế dao phay lăn răng m6; K = 1.

Lập qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng m6; K = 1.

Sản lượng: 20.000 chiếc/năm.

Trang thiết bị tự chọn.

NỘI DUNG ĐỒ ÁN:

I Phần thiết kế:

1 Thiết kế dao phay lăn răng m6; K = 1

2 Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng m6; K = 1

3 Thiết kế đồ gá và chuyên đề

II Phần các bản vẽ:

1 Bản vẽ thiết kế dao phay lăn răng 1A 0

2 Bản vẽ qui trình công nghệ chế tạo 4A 0

III Phần thuyết minh: 80 – 100 trang A4

IV Phần chuyên đề: Hớt lưng răng dao sử dụng máy hớt lưng vạn năng K96.

Giáo viên hướng dẫn

PGS TS Trần Hữu Đà

Nam Định, ngày 15 tháng 09 năm 2009

T.L Hiệu Trưởng Trưởng Khoa KTCN

TS Trần Thọ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LƯƠNG THẾ VINH

KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 9

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ DỤNG CỤ CẮT & DAO PHAY LĂN RĂNG 11 A TỔNG QUAN VỀ DỤNG CỤ CẮT 11

I Tầm quan trọng của dụng cụ cắt 11

II Đặc điểm của qui trình công nghệ chế tạo dụng cụ cắt 12

B TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG RĂNG 13

1 Tầm quan trọng của gia công bánh răng 13

2 Đặc điểm của quá trình cắt răng 14

C CÁC LOẠI DỤNG CỤ CẮT RĂNG 16

I Các loại dụng cụ gia công bánh răng theo phương pháp định hình 16

1 Dao phay đĩa môđun 16

2 Dao phay mô đun ngón 18

3 Mài răng bằng phương pháp định hình 18

II Các loại dụng cụ gia công bánh răng theo phương pháp bao hình 19

1 Dao xọc răng 19

2 Dao phay lăn trục vít 19

3 Dao cà răng 20

4 Mài răng theo phương pháp bao hình 22

III Một số dụng cụ gia công bánh răng khác 24

1 Dao lược cắt răng 24

2 Dao chuốt răng 25

3 Dao bào răng 25

4 Đầu khôn răng 26

D CÁC LOẠI DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT 26

1 Đặc điểm kết cấu 27

2 Phân loại dao phay lăn răng theo cấp chính xác 27

3 Phân loại dao phay lăn theo dạng tạo hình 30

4 Phân loại dao phay lăn răng theo kết cấu dao 33

5 Phân loại dao phay lăn răng theo vật liệu chế tạo 34

PHẦN II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC & NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT 36

I Bộ truyền bánh vít – trục vít 36

1 Vị trí của bộ truyền trục vít-bánh vít 36

2 Các thông số hình học của bộ truyền trục vít – bánh vít 37

3 Các công thức tính bộ truyền trục vít-bánh vít trụ 39

4 Độ chính xác chế tạo bộ truyền trục vít-bánh vít 42

II Nguyên lý thiết kế dao phay lăn răng 42

1 Tạo hình trục vít cơ sở 43

2 Tạo góc trước γ, không gian chứa phoi 44

3 Tạo góc sau α 44

III Các thông số thiết kế dao phay lăn trục vít 46

1 Đường kính ngoài 46

2 Kích thước lỗ gá 47

3 Đường kính vòng chia 47

4 Chiều dài dao 48

5 Kích thước hình dáng dao 49

6 Số răng dao phay ZU và dạng rãnh răng 52

IV Ứng dụng các nguyên lý thiết kế để thiết kế dao phay lăn trục vít có các thông số m 6; K = 1 54

1 Các thông số 54

2 Yêu cầu kỹ thuật: 56

PHẨN III: THIỂT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DAO PHAY LĂN RĂNG m 6, K = 1 58

I TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 58

1 Xác định dạng sản xuất 58

2 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi 58

3 Chọn chuẩn 59

4 Xác định các bước công nghệ cho từng bề mặt và trình tự thực hiện gia công các bề mặt đó 60

5 Lập tiến trình công nghệ gia công cơ 62

6 Tính lượng dư gia công cho một bề mặt và tra cho các bề mặt còn lại 64

II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 68

1 Nguyên công 1: Cắt phôi 68

2 Nguyên công 2: Rèn phôi 68

3 Nguyên công 3: Tiện thô đường kính ngoài đạt: 166,70 2 , 5  /L = 100mm, tiện thô mặt đầu C 69

4 Nguyên công 4: Tiện thô đường kính ngoài đạt 166,70 2 , 5  /L = 65mm còn lại Tiện thô mặt đầu D, khoan lỗ 10 0 , 1, khoan rộng lỗ40 0 , 1, khoét lỗ 40 0 , 1 72

5 Nguyên công 5: Tiện tinh mặt đầu, tiện hốc Φ65-0,5/l=52mm, vát mép 1 x 450.76 6 Nguyên công 6: Chuốt lỗ trụ590,03mm 79

7 Nguyên công 7: Chuốt rãnh then 81

8 Nguyên công 8: Tiện tinh đường kính ngoài đạt Φ163,2-2,5mm/l = 158mm, vát mép 1mm x 450, tiện 2 gờ Φ90-2,5mm/l = 5mm, xấn rãnh 1 x 1mm 83

9 Nguyên công 9: Phay đường vít 88

10 Nguyên công 10: Phay rãnh thoát phoi 89

11 Nguyên công 11: Phay phần vít nhọn 91

12 Nguyên công 12: Tiện hớt lưng răng dao 93

13 Nguyên công 13: Đóng nhãn 95

14 Nguyên công 14: Kiểm tra trung gian 95

15 Nguyên công 15: Nhiệt luyện 96

16 Nguyên công 16: Mài mặt đầu đạt 155,6 00,,35  mm, mài lỗ đạt Ф60+0,019mm 97

17 Nguyên công 17: Mài mặt đầu còn lại đạt chiều dài l = 160-1,6mm 99

18 Nguyên công 18: Khử từ 100

19 Nguyên công 19; Mài đường kính ngoài đạt Ф160-2,5mm, mài 2 gờ đạt Ф90-2,5mm 100

20 Nguyên công 20: Mài hớt lưng đỉnh răng 101

21 Nguyên công 21: Mài hớt lưng mặt bên prôfin răng 102

22 Nguyên công 22: Mài sắc mặt trước với góc trước γ = 00 103

23 Nguyên công 23: Tổng kiểm tra 105

24 Nguyên công 24: Cắt thử 108

25 Nguyên công 25: Bao gói, bảo quản, nhập kho 108

PHẦN IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 109

I CHỨC NĂNG, MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ GÁ: 109

II PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN, CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 110

1 Chọn đồ gá vạn năng có sẵn: 110

2 Chọn đồ gá chuyên dùng cần thiết 110

III THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHUYÊN DÙNG 111

1 Xanga đàn hồi, có xẻ rãnh 111

PHẦN V: MỘT SỐ CHỈ CHỈ DẪN KỸ THUẬT KHI GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ BẰNG DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT TRÊN MÁY PHAY LĂN RĂNG 5K32 115

I Sơ đồ gia công và chế độ cắt 115

1 Một số sơ đồ khi phay lăn răng 115

2 Sơ đồ gá dao khi phay lăn răng 116

II Chế độ cắt khi phay lăn răng 117

1 Chiều sâu cắt 117

2 Lượng chạy dao 118

3 Tốc độ cắt 118

4 Lực và công suất cắt 119

5 Thời gian máy 119

Bảng chế độ cắt khi gia công bánh răng trụ bằng dao phay môđun trục vít 119

III Sử dụng máy phay lăn răng 5K32 121

1 Các thông số cơ bản 121

2 Mô tả sơ đồ động của máy 123

3 Điều chỉnh chạc phân độ 124

4 Điều chỉnh chạc vi sai 127

5 Các sai lệch xảy ra khi gia công bánh răng trên máy và cách khắc phục 128

PHẦN VI: CHUYÊN ĐỀ MÀI HỚT LƯNG RĂNG DAO 131

I LÝ DO CỦA VIỆC HỚT LƯNG 131

II HỚT LƯNG DAO PHAY LĂN RĂNG 132

1 Tiện hớt lưng 132

2 Mài hớt lưng 133

III MÁY K96 137

1 Công dụng 137

2 Thông số kĩ thuật 138

3 Tiện hớt lưng dao phay đĩa môđun với D = 75 mm và số răng z = 7 140

4 Tiện hớt lưng dao phay ren hoặc taro rãnh thẳng 141

5 Tiện hớt lưng dao phay lăn trục vít hoặc taro rãnh nghiêng 143

6 Tiện hớt lưng phần trụ dao phay 144

TÀI LIỆU THAM KHẢO 145

LỜI NÓI ĐẦU

“Các sự vật và hiện tượng tồn tại luôn vận động và phát triển” - đó làmột phạm trù triết học và nó luôn đúng trong mọi trường hợp Lịch sử loàingười đã trải qua các giai đoạn tiến hoá, một trong những yếu tố giúp conngười phát triển một cách toàn diện như ngày nay đó là nhờ các công cụ sảnxuất Từ các công cụ bằng đá thô sơ, qua sự phát triển, tiến hoá con người đãkhông ngừng tìm ra các loại vật liệu mới, sáng tạo ra các loại công cụ mới đểphục vụ đời sống, phục cụ cho sản xuất Làm cho cuộc sống của con ngườingày càng trở nên đầy đủ hơn, tiện nghi hơn

Ngày nay với sự tiến bộ của loài người, sự phát triển của khoa học – kỹthuật đã đưa con người tiến xa hơn trong việc sáng tạo ra các loại công cụ,dụng cụ, nhất là các loại dụng cụ cắt – một sản phẩm cơ khí cực kỳ quantrọng góp phần tăng năng suất lao động, cải thiện chất lượng các sản phẩm cơkhí

Qua thời gian học tập tại trường với chuyên ngành Chế tạo máy em đãtích luỹ được một số kiến thức nhất định về Công nghệ chế tạo máy và Lý

thuyết dụng cụ cắt Phần đề tài tốt nghiệp của em “Thiết kế và lập qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng” được trình bày dưới đây là tổng hợp

những kiến thức mà em đã thu nhận được

Được sự hướng dẫn tận tình của PGS – TS Trần Hữu Đà em đã hoànthành đề tài tốt nghiệp của mình Nhưng với một thời gian ngắn và vốn kiếnthức thực tế còn nhiều hạn chế, chắc chắn đề tài này còn nhiều thiết sót Emrất mong thầy chỉ bào để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Nam Định, ngày 09/10/2009

Sinh viên

Nguyễn Xuân Hoà

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Chế tạo máy của em với để tài: “Thiết kế và lập qui trình công nghệ chế tạo dao phay lăn răng” được hoàn thành vào

ngày 26 tháng 11 năm 2009

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ DỤNG CỤ CẮT & DAO PHAY LĂN RĂNG

A TỔNG QUAN VỀ DỤNG CỤ CẮT.

I Tầm quan trọng của dụng cụ cắt.

Trong quá trình gia công cắt gọt dụng cụ cắt đóng một vai trò to lớn, Dụng

cụ cắt là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của quá trình gia công Dovậy việc thiết kế dụng cụ cắt nhằm đáp ứng đòi hỏi của quá trình cắt gọt là hếtsức cần thiết và quan trọng

Trong nền sản xuất hiện đại sử dụng các máy móc và thiết bị có độ tin cậy

và độ chính xác cao nên các chi tiết máy cần được chế tạo từ các vật liệu có

độ bền cao Để đáp ứng yêu cầu đó, đòi hỏi quá trình gia công cắt gọt đượcthực hiện trên máy cắt hiện đại với những dụng cụ có tính năng cắt gọt, tuổibền cao và kết cấu dụng cụ tối ưu

Không có một yếu tố nào của quá trình công nghệ lại đóng một vai trò tolớn trong nền sản xuất như dụng cụ cắt Trong các đường dây tự động với cácmáy tự động, các máy điều khiển theo chương trình số, trên đó lắp một sốlượng lớn dụng cụ cắt Dù chỉ một trong những dụng cụ đó bị loại ra trướcthời hạn thì không tránh khỏi sự ngừng làm việc của máy mà có khi còn phảidừng cả dây chuyền Do vậy việc thiết kế dụng cụ trong sản xuất tự động hoáthường rất được chú ý trong việc nâng cao tuổi bền dụng cụ …

Năng suất và giá thành sản phẩm của đường dây tự động phụ thuộc nhiềuvào khả năng làm việc của dụng cụ cắt, do vậy dụng cụ cắt sử dụng trong dâychuyền tự động cần có những yêu cầu chung thống nhất để dây chuyền có thểlàm việc có hiệu quả cao Những yêu cầu đó là:

- Dụng cụ cắt phải có tính năng cắt tốt và tuổi bền cao

- Dụng cụ cắt có kết cấu điều chỉnh và thay dao nhanh

Dụng cụ trên các máy tự động và dây chuyền tự động thường làm việctrong điều kiện nặng nề hơn so với dụng cụ cho sản xuất tự động hoángười ta rất chú ý đến việc thiết kế những dụng cụ chuyên dùng cho từng

công việc cụ thể, để dụng cụ cắt có độ bền và tuổi bền cao, nâng cao năngsuất cắt và chất lượng của chi tiết gia công.

Để dây chuyền tự động hoá hoạt động tốt, có hiệu quả cao, cần phải sửdụng tối đa các dụng cụ tiêu chuẩn hoá Người thiết kế dụng cụ không chỉthiết kế tối ưu hình dạng kích thước của dụng cụ để đáp ứng yêu cầu kỹthuật của chi tiết gia công, mà còn phải cần chú ý đến tính tiêu chuẩn củadụng cụ nằm để giảm tối đa số dụng cụ và đồng thời để dụgn cụ có tính lắplẫn cao Nhằm giảm thời gian lắp và thay dụng cụ Vì vậy trong mọitrường hợp có thể được nên chuyển sang dùng dụng cọ có kích thước đãđược tiêu chuẩn hoá

II Đặc điểm của qui trình công nghệ chế tạo dụng cụ cắt.

Qui trình công nghệ chế tạo dụng cụ cắt cũng tuân theo những nguyên tắc củaqui trình công nghệ chế tạo chi tiết máy Do dụng cụ cắt có thể được coi làmột chi tiết máy đặc biệt, có yêu cầu về độ chính xác gia công cũng như chấtlượng bề mặt (độ nhẵn, tính chất cơ lý lớp bề mặt) cao Do vậy qui trình côngnghệ chế tạo nó có những đặc điểm riêng như sau:

1 Vật liệu dụng cụ cắt thường đắt và hiếm, do đó phải tính toán kết cấuhợp lý để tiết kiệm vật liệu Có thể dùng các phương pháp như: tínhlượng dư phù hợp, lắp ghép giữa phần cắt chế tạo bằng vật liệu dụng

cụ, và phần thân chế tạo từ thép kết cấu bằng hàn nối hoặc kết cấu cơkhí giữa hai phần với nhau Tuỳ theo kiểu, loại dụng cụ cắt và loại hìnhsản xuất mà lựa chọn cho phù hợp

2 Dụng cụ cắt phải có độ bền và độ cứng cao, do đó đối với những vậtliệu phần cắt là các loại thép (thép Cácbon dụng cụ, thép hợp kim dụng

cụ, thép gió) trong qui trình công nghệ nhất thiết phải có nguyên côngnhiệt luyện Đối với từng loại vật liệu và tuỳ theo hình dáng của dụng

cụ phải lựa chọn chế độ nhiệt luyện phù hợp để vừa đảm bảo độ cứng,

độ bền, vừa không bị khuyết tật khi nhiệt luyện (vỡ, nứt, cháy, thoátcacbon bề mặt …)

3 Dụng cụ cắt đòi hỏi độ nhẵn bề mặt cũng như độ chính xác kích thướccao và lại có độ cứng, độ bền cao Do đó nhất thiết phải có nguyêncông mài, các nguyền công gia công tinh và gia công lần cuối như màitinh, mài bóng, mài nghiền, mài siêu chính xác …

B TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG RĂNG.

1 Tầm quan trọng của gia công bánh răng.

Truyền động bánh răng được sử dụng rất phổ biến trong các bộ truyền cơkhí để truyền mômen (M) từ động cơ tới các cơ cấu chấp hành, thay đổi vậntốc (V), số vòng quay (n) của cơ cấu chấp hành cho phù hợp với từng điềukiện ứng dụng cụ thể Với ưu điểm của bộ truyền bánh răng là: kích thướcnhỏ gọn, khả năng tải lớn hơn hẳn so với các bộ truyền (đai, xích), hiệu suấtlàm việc cao … Các bộ truyền bánh răng thông dụng nhất đang hiện hữutrong cuộc sống đó là: hộp số xe máy, ôtô, đồng hồ cơ …Xa hơn nữa là trongsản xuất: hộp giảm tốc, hộp số các máy công cụ (phay, tiện, bào, mài …)

Hình 1.1: Các bộ truyền bánh răng thường gặp

Vì vậy việc chế tạo bánh răng là một công việc hết sức cần thiết và quantrọng Muốn cho bộ truyền làm việc ổn định, êm, hiệu suất cao  các bánhrăng phải có độ chính xác, độ nhẵn nhất định  phải có một công nghệ chế

tạo phù hợp để đạt được yêu cầu đó Ngoài ra để đạt được năng suất cao &chất lượng cao khi gia công bánh răng  cần phải dùng dụng cụ cắt phù hợp.

 Cần thiết phải chế tạo dao phay lăn răng để đáp ứng được các yêu cầutrên

2 Đặc điểm của quá trình cắt răng.

Gia công răng là quá trình cắt lớp kim loại ở rãnh 2 răng để tạo prôfin củarăng Đảm bảo độ chính xác của răng chủ yếu là đảm bảo độ chính xác prôfinrăng, độ chính xác bước răng khi ăn khớp, độ đồng tâm của vòng chia với tâmquay của bánh răng

Theo cách hình thành prôfin răng, việc gia công răng được chia thành 2phương pháp định hình và bao hình

Đặc điểm chung của các phương pháp gia công răng

- Trong quá trình cắt, tiết diện cắt luôn thay đổi theo từng răng và cónhiều răng cùng tham gia cắt Do đó lực cắt lớn và luôn thay đổi

- Tốc độ cắt thay đổi theo từng điểm trên lưỡi cắt

- Lưỡi cắt có hình dạng phức tạp, các lực tác động trong quá trình cắtrất phức tạp nên các thông số hình học của dao trong quá trình cắtthường không đạt trị số hợp lý

- Dao đòi hỏi phải có độ chính xác cao, tuổi bền tốt

a Phương pháp định hình

Còn gọi là phương pháp chép hình Đó là phương pháp cắt răngbằng dao định hình có biên dạng rãnh giữa 2 răng của bánh răng khigia công bằng phương pháp này thường sử dụng các loại dao sau: Daophay đĩa môđuyn, dao phay vấu môđuyn, dao chuốt bánh răng

 Ưu điểm của phương pháp định hình:

+ Thao tác cắt đơn giản, có thể thực hiện được trên các máy phay vạnnăng, máy phay chuyên dùng với đầu phân độ vạn năng hoặc đĩa chia độ đơngiản Với bánh răng có m ≥ 10, gia công bằng phương pháp này chiếm ưu thếhơn vì các bánh răng có môđuyn lớn thương chỉ dùng cho các bộ truyền chịu

tải trọng nặng và không yêu cầu độ chính xác cao, nên chế tạo bằng phươngpháp bao hình sẽ rất tốn kém

 Nhược điểm của phương pháp định hình:

+ Năng suất cắt thấp vì quá trình cắt không liên tục do có chuyển độngquay phân độ, thời gian chạy không lớn

+ Độ chính xác gia công thấp thường chỉ đạt cấp 8, 9 do 2 nguyên nhânsau:

Dao phay môđuyn được chế tạo thành bộ Mỗi dao trong bộ đảmnhiệm cắt bánh răng cùng môđuyn có số răng thay đổi trong phạm vi quiđịnh Trong khi đó để gia công chính xác bánh răng bằng dao phay đĩamôđuyn phải có điều kiện: Với một bánh răng có số răng Z, phải có một daophay môđuyn tương ứng Do vậy để bảo đảm tính kinh tế, nên phải chấp nhậnsai số

Độ chính xác của đồ gá để cắt răng bằng phương pháp định hìnhthường chỉ đạt cấp 8 nên khi phân độ thường gây sai số bước vòng làm giảm

độ nhẵn bề mặt răng gia công

Gia công bánh răng bằng phương pháp định hình được sử dụng ở dạngsản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, hoặc trong sửa chữa các bộ truyền có độ chínhxác không cao và môđuyn của bánh răng lớn

Dao phay B¸nh r¨ng

§ ¦ êng th©n khai

Dao phay B¸nh r¨ng

Phương pháp bao hình dựa trên nguyên tắc ăn khớp giữa bánh răng vớibánh răng (như xọc răng), hoặc giữa bánh răng với trục vít (như lăn răng),hoặc giữa bánh răng với thanh răng (như cắt răng bằng dao lược răng)

 Ưu điểm của phương pháp bao hình:

Có độ chính xác gia công và năng suất cắt cao do quá trình bao hình làmột quá trình liên tục và điều hoà, không có chuyển động phân độ, không cókhoảng chạy không của bàn máy Đồng thời có thể dùng một dao để cắt cácbánh răng có cùng môđuyn nhưng có số răng khác nhau Vì trong quá trìnhbao hình, hình dáng răng dao không phụ thuộc vào số răng cần gia công

Các loại dao thường dùng để cắt răng bằng phương pháp bao hình: Daophay lăn răng, dao xọc răng, dao cà răng, dao lược răng

Gia công bánh răng bằng phương pháp bao hình được sử dụng trongsản xuất loạt lớn và hàng khối

C CÁC LOẠI DỤNG CỤ CẮT RĂNG

I Các loại dụng cụ gia công bánh răng theo phương pháp định hình

1 Dao phay đĩa môđun

Dao phay đĩa môđun được dùng để cắt thô và cắt tinh các bánh răng trụrăng thẳng, cắt thô các bánh răng nghiêng, cắt thô và đôi khi cả cắt tinh cácbánh răng côn thẳng, trục răng, trục then hoa thân khai theo phương phápđịnh hình Dao phay này được chế tạo theo 2 loại: loại thô có prôfin lưỡi cắtkhông được mài để cắt thô và loại tinh có prôfin lưỡi cắt được mài

Dao phay đĩa môđun được hớt lưng prôfin răng, các lưỡi cắt có dạng thânkhai Trên các răng của dao phay thô, người ta tạo ra các rãnh để làm vụnphoi Góc trước của dao phay γ = 5 ÷ 100, góc sau α = 10 ÷ 150 Trên các daophay tinh thì γ = 00

Về lý thuyết thì các bánh răng có số răng khác nhau, cần có dao phay riêngcho từng bánh răng Trong thực tế cho phép sai số về prôfin răng nên một condao phay (có môđun đã cho) có thể gia công được một số bánh răng khácnhau trong giới hạn nhất định Khi đó prôfin của răng dao được lấy theoprôfin của bánh răng có số răng nhỏ nhất trong nhóm đó VD: prôfin của dao

số 5 được tính theo chân răng của bánh răng có số răng z = 26

Người ta chế tạo 1 bộ gồm 8 dao để cắt các bánh răng có môđun tới 8mm

và một bộ 15 con dao để cắt các bánh răng có môđun > 8mm Số dao trong bộđược chọn theo số răng của bánh răng gia công

Bảng 1.1: Bộ dao phay môđun đĩa, mm

17

÷ 20

21

÷ 25

26

÷ 34

35

÷ 36

55

÷

13 4

135 ÷

Thanh răng

15

dao 12 13 14

15

÷ 16

17

÷ 18

19

÷ 20

21

÷ 22

23

÷ 25

26

÷ 29

30

÷ 34

35

÷ 41

42

÷ 54

55

÷ 79

80

÷ 134

135

÷ Thanh răng

Hình 1.3: Gia công bánh răng bằng dao phay đĩa môđun

Để cắt thô và cắt tinh các bánh răng trụ cấp chính xác 9 người ta chếtạo loại dao phay lắp ghép có năng suất cao

Khi cắt thô các bánh răng có môđun lớn và trung bình người ta dùngdao phay môđun hợp kim cứng, loại dao này cho phép cắt tương đương vớiviệc cắt bằng dao thép gió và giảm thời gian cơ bản từ 2 ÷ 2,5 lần

2 Dao phay mô đun ngón

Dao phay môđun ngón dùng để cắt răng thẳng, răng nghiêng của bánhrăng trụ và cắt răng chữ V của các bánh răng khổng lồ (m = 10 ÷ 50mm)

Dao phay môđun ngón gồm 2 phần: Phần lưỡi cắt 1 và phần chuôi 2 đểkẹp vào trục chình của máy.

3 Mài răng bằng phương pháp định hình

Bằng việc sử dụng đá mài định hình có dạng thân khai, việc mài bánh răngđược sử dụng như một phương pháp gia công tinh sau khi đã gia công thô (tạohình) bằng các phương pháp gia công khác

Hình 1.5: Sơ dồ mài răng bằng đá mài định hình

II Các loại dụng cụ gia công bánh răng theo phương pháp bao

hình.

1 Dao xọc răng

Dao xọc răng được chế tạo theo 5 loại và 3 cấp chính xác

Dao xọc cấp chính xác AA được dùng để cắt bánh răng cấp chính xác

6, còn dao xọc cấp chính xác A dùng cắt bánh răng cấp chính xác 7 và daocấp chính xác B được dùng để gia công bánh răng yêu cầu cấp chính xác 8

Hình 1.6: Cắt bánh răng bằng dao xọc răng

2 Dao phay lăn trục vít

Dao phay lăn trục vít còn gọi là dao phay lăn răng dùng để cắt bánhrăng theo phương pháp bao hình, dựa trên nguyên lý ăn khớp giữa bánh răngvơi trục vít Thực chất dao phay lăn răng là một trục vít, trên đó chế tạo cácrãnh xoắn để tạo ra mặt trước của răng và các lưỡi cắt Để tạo ra góc sau, mặtsau của răng dao được hớt lưng theo đường Acsimet Dao phay lăn trục vít cómột hoặc nhiều đầu mối Dao có 1 đầu mối bảo đảm độ chính xác gia côngcao nên được dùng để gia công tinh Dao có nhiều đầu mối cho năng suất cắtcao nên dùng để gia công thô bánh răng

Dao phay lăn răng dùng để gia công bánh răng trụ ăn khớp ngoài răngthẳng, răng xoắn, gia công bánh răng chữ V, bánh vít Đôi khi còn gia côngbánh răng ăn khớp trong

Quá trình gia công bánh răng bằng dao phay lăn trục vít thường có 3chuyển động cắt sau: chuyển động quay tròn của dao quanh trục của nó làchuyển động cắt chính Chuyển động quay tròn của phôi quanh trục của nó làchuyển động chạy dao vòng Chuyển động tịnh tiến của dao dọc trục phôi làchuyển động chạy dao hướng trục Trong đó chuyển động quay của phôi cómối liên kết động học với chuyển động quay của dao hình thành nên chuyểnđộng bao hình.

Hình 1.7: Cắt bánh răng trụ răng thẳng bằng dao phay lăn răng

3 Dao cà răng.

Dao cà răng được chế tạo theo 2 loại và 3 cấp chính xác: khi gia côngbánh răng có số răng Z > 40 thì dao cà răng cấp AA dùng cho bánh răng cấpchính xác 5; dao cà răng cấp chính xác A dùng cho bánh răng cấp chính xác 6

Hình 1.10: Cà răng bằng dao cà

dạng bánh răng

Ứng với mỗi kích thước của dao cà răng người ta chế tạo theo 2 hướngnghiêng của răng (phải và trái) Dao cà răng có dạng một bánh răng được tôicứng và mài prôfin răng, có răng thẳng hoặc răng nghiêng với số rãnh thoátphoi khá lớn, được phân bố hai bên mặt răng Dao cà răng loại 1 có các rãnhthoát phoi xuyên suốt, còn dao cà răng loại 2 thì không có rãnh thoát phoixuyên suốt được phân bố song song với mặt đầu hoặc vuông góc với hướngrăng và rãnh thoát phoi có dạng hình thang Loại dao cà có các rãnh thoátphoi song song với mặt đầy được dùng nhiều Độ bền vững của các răng nhỏ

có dạng rãnh hình thang cao hơn độ bền cứng vững của các răng nhỏ có rãnh

ở 2 mặt bên song song, điều kiện cắt gọt kém hơn

Thông thường dao cà răng được chế tạo từ thép gió Độ cứng của phầnrăng dao HRC = 62 – 65 Độ nhám bề mặt bên của răng dao Rz = 1,6μm.m

Kích thước của dao cà răng được chọn theo khả năng lớn nhất của máy

cà răng, đặc biệt là khi gia công các bánh răng có số răng nhỏ Số răng củadao cà răng không được là bội số chẵn của số răng bánh răng cần gia công.Góc chéo của β bảo đảm cho điều kiện cắt tốt nhất là β = 10 ÷ 150 khi ăn khớpngoài và khoảng β = 30 khi ăn khớp trong

Hình 1.11:

Prôfin răng của dao phay chưa cà

và bánh răng trước khi cà

Tăng góc chéo β lên sẽ cải thiện điều kiện cắt nhưng lại làm giảm tácđộng dẫn dao cà răng vào chân răng của bánh răng cần gia công, sai lệch củaprôfin răng tăng lên Để cà các răng do dao phay lăn răng hoặc dao xọc răngtạo nên thì cần phải có prôfin biến đổi (hình vẽ 1.11) Phần dày thêm “2” ởphần đầu răng của dao dùng để cắt phần “l” của răng phần bánh răng cần giacông để đảm bảo khe hở của đầu răng dao cà khi cà răng

Trị số cắt sâu vào cần thiết là 0,015 ÷ 0,025mm, phải lớn hơn lượng dưcần hớt đi “5” theo một bên răng Cạnh vát “3” trên răng của dao phay đượclàm để vát đi một lượng không lớn “4” trên đỉnh răng của bánh răng cần giacông

Trong sản xuất hàng khối và hàng loạt lớn, cũng như khi chế tạo cácbánh răng chịu tải lớn và các bánh răng không ồn, người ta thường chế tạodao cà răng và các loại dao phay cho từng loại riêng biệt

Để có các cặp liên hợp, thường người ta chế tạo một dao cà có prôfinrăng dạng thân khai tinh xác, còn khi có dạng răng điều chỉnh để bù lại biếndạng khi nhiệt luyện và làm giảm các mức ồn Các rãnh thoát phoi của dao càkhi cà tiếp xúc và cà tiến dao theo hướng kính, được bố trí theo đường xoắnvít, cốt để thay cho lượng chạy dao dọc khi lấy phoi Khi cà răng hướng kính,răng của dao cà nằm trong hướng dọc trục có dạng cong nên cần phải tínhtoán để tạo ra bánh răng hình trống

4 Mài răng theo phương pháp bao hình.

Dựa theo nguyên lý làm việc của thanh răng ăn khớp với bánh răng màthanh răng có cùng môđun và góc ăn khớp với bánh răng gia công Khi màirăng thường sử dụng các loại đá mài:

- Mài răng bằng đá mài có prôfin hình thang của một răng thanh răng

Hình 1.12 : mài răng bằng đá mài có prôfin hình thang.

Theo phương pháp này có thể mài bằng một đá có prôfin hình thangcủa một thanh răng (a) hoặc dùng 2 đá đĩa đặt nghiêng 1 góc sao 2 mặt côncủa 2 đá tạo ra prôfin hình thang của 1 răng thanh răng

- Mài răng bằng 2 đá đĩa nghiêng góc bằng góc ăn khớp

Hai đá mài đĩa được đặt một gócbằng góc ăn khớp sao cho đá tạo ravới mặt bên của răng một thanh răngtưởng tượng mà bánh răng gia côngđược lăn theo thanh răng này

Hình 1.13: mài răng bảng 2 đá đĩa

nghiêng góc bằng góc ăn khớp

- Mài răng bằng 2 đá đĩa có trục quay vuông góc với trục bánh răng

Hai đá mài được đặt song

song và có trục quay vuông

góc với trục bánh răng gia

công

Hình1.14 : Mài răng bằng 2 đá đĩa có trục quay vuông góc với trục bánh răng

- Mài răng bằng đá mài dạng trục vít.

Phương pháp này cho năng suất gia công

cao vì quá trình được thực hiện liên tục

và đồng thời trên 1 số răng

Đá mài được chế tạo theo dạng trục vít

có đường kính đá khoảng 300 ÷ 400mm

Hình 1.15: Đá mài dạng trục

vít

III Một số dụng cụ gia công bánh răng khác.

1 Dao lược cắt răng

Dao lược cắt răng được chia ra loại răng thẳng và loại răng nghiêng,làm việc theo phương pháp cắt lăn và tiến dao ngang theo chu kỳ

Dao lược răng thẳng (Hình 1.3a) được dùng để gia công tinh các bánhrăng trụ răng thẳng và răng nghiêng ăn khớp ngoài, các răng cổ trục, bánhxích, cũng như răng chữ V có rãnh chia giữa các răng lớn

Dao lược răng thẳng có 2 răng (tới môđun m = 50mm) và 3 răng (tới m

= 40mm) răng có chiều cao và prôfin góc thay đổi (hình 1.3b) để cắt thô cácbánh răng có môđun trung bình và lớn bằng phương pháp tiến dao ngang.Loại dụng cụ này đạt năng suất cao

Hình 1.16: Dao lược cắt răng

Dao lược răng nghiêng dùng thuận lợi khi gia công các bánh răng trụrăng nghiêng có đường thoát dao bị hạn chế, có góc nghiêng hướng răng lớn,cũng như các bánh răng chữ V có rãnh chia hẹp Chiều dài bước răng nghiêng

so với răng thẳng giảm đi do đó thời gian gia công rút ngắn lại Prôfin củarăng dao lược có dạng tiêu chuẩn và dạng biến đổi

Khi gia công bánh răng qua một vài bước cắt thì lượng dư lấy theo mộtmặt răng trước khi gia công tinh (với góc prôfin α = 200) bằng 0,5 + 0,15 m

Dao lược gia công tinh thông thường chỉ gia công một bên của răng,như vậy việc cắt thô răng được thực hiện sâu hơn 0,05 môđun so với cắt tinh.Lượng dư cho một bên của răng để mài bánh răng có môđun m < 10mm bằng0,11 + 0,15 môđun, đối với m > 10mm thì lấy bằng 0,26 môđun Số răng củadao phay giảm đi khi môđun răng tăng lên Dao có môđun từ 1 – 1,75mm có

24 răng, còn với môđun từ 24 – 50mm thì có 2 – 3 răng

Dụng cụ cắt có 1 răng khi gia công các bánh răng có môđun cực lớnvượt quá giới hạn, tính năng của máy Ưu điểm của việc gia công bằng dao có

1 răng là tính vạn năng Loại dụng cụ này đặc biệt thuận lợi khi gia công cácbánh răng có số răng ít

Nếu khi gia công các bánh răng có môđun nhỏ và trung bình, năng suấtcao nhất được đảm bảo bằng cách dùng dao phay môđun trục vít, khi gia côngcác bánh răng có môđun cực lớn năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất làdùng phương pháp bào răng bằng dao lược

2 Dao chuốt răng

Được sử dụng để gia

công các loại bánh răng côn

răng thẳng dao chuốt răng là

loại dụng cụ cắt phức tạp

Chúng bao gồm các dao cắt thô,

bán tinh và tinh được lắp thành

từng khối

Hiện nay loại dao này

được sử dụng phổ biến trong

ngành chế tạo ôtô để chuốt các

bánh răng côn môđun nhỏ

Hình 1.17: Sơ đồ chuốt răng bánh răng

3 Dao bào răng

Dao bào răng được dùng để cắt các bánh răng côn răng thẳng Người tachia ra 2 loại thô và tinh Thông thường người ta chỉ chú ý giới thiệu các kíchthước và cấu tạo loại dao bào răng tinh Dao bào răng tinh được chế tạo theo 4loại: Loại 1: có L = 40mm; Loại 2: có L = 75mm; Loại 3: có L = 100mm và

Loại 4: có L = 125mm Các thông số của mỗi loại được cho trong Bảng 4 –

118 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 1).

Dao được chế tạo có hình lăng trụ, mặt sau không được hớt lưng Đểtạo ra góc sau ở đỉnh và ở 2 mép cắt bên của dao người ta đặt dao vào giá daocủa máy theo 1 góc 120 theo hướng chuyển động và kẹp chặt bằng 2 vít kẹp

Mặt phẳng tỳ vào giá dao được vát đi theo góc δ = 700 đối với dao loại

1 (kiểu 2); δ = 730 – đối với dao loại 1 (kiểu 1), loại 2 và loại 3; δ = 750 – đốivới dao loại 4 Chiều cao mép cắt của dao H được lấy cho đủ với prôfin củarăng Chiều rộng mũi cắt SB cho dao cắt tinh (SB = 0,4mm) không được nhỏhơn một nửa chiều rộng của đáy chân răng của đầu chân ngoài và không lớnhơn chiều rộng của đáy chân răng của đầu răng trong

Khi thoả mãn các điều kiện nêu trên và với một góc prôfin thì bằng một

bộ dao có thể gia công được các bánh răng có dải môđun rộng Đặc điểm đómang lại hiệu quả kinh tế trong điều kiện sản xuất loạt nhỏ và đơn chiếc

4 Đầu khôn răng

Đầu cắt răng dùng để cắt các bánh răng côn răng thẳng, bánh răng côncong và bánh răng côn hypôit Được chia ra loại liền khối có đường kính danhnghĩa 20 – 80mm và loại lắp ghép có đường kính danh nghĩa 100 – 1000mm

Các đầu cắt tinh có các số hiệu: N0: 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20,

24, 30, 36, 42 Các đầu cắt thô có các số hiệu N0: 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24

Thông số hình học của các đầu cắt được trình bày trong các Bảng: 4 –

119; 4 – 120; 4 – 121; 4 – 122; 4 – 123 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập 1).

D CÁC LOẠI DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT

Như đã giới thiệu ở phần C – mục 5 về dao phay lăn trục vít Phần này tatiếp tục tìm hiểu đến đặc điểm kết cấu của dao phay lăn răng, và một số loạidao phay lăn răng đang được sử dụng hiện nay để có thể hiểu rõ thêm về loạidụng cụ cắt đặc biệt này

1 Đặc điểm kết cấu.

Dao phay lăn răng là một trục vít cơ sở ăn khớp đúng với bánh rănghay bánh vít, có lưỡi cắt và được hớt lưng Để tạo lưỡi cắt trên trục vít cơ sở,tiến hành phay các rãnh xoắn dọc có dạng mặt vít acsimet Các lưỡi cắt bêncủa răng dao là giao tuyến mặt bên của trục vít cơ sở với mặt rãnh xoắn dọc

Vị trí và dạng lưỡi cắt bên phụ thuộc vào độ chính xác mặt vít của trục vít cơ

sở, độ đều của bước rãnh xoắn và độ chính xác bước vòng mặt đầu của nó.Góc sau ở đỉnh răng và ở các lưỡi cắt bên được hình thành do hớt lưng mặtsau răng

Dọc theo đường tâm của răng người ra chế tạo các rãnh thoát phoi, cácrãnh này có góc trước (γ), góc sau (α) ở phía đỉnh răng và ở cả 2 bên cạnhrăng, các góc này cần thiết để đảm bảo cắt gọt Mặt vít acsimet, tạo nên bởichuyển động vít của đường thẳng góc và đi qua trục dao phay Vị trí các lưỡicắt của răng dao theo dọc rãnh được xác định do độ đều của bước rãnh xoắn

Do các mặt của răng dao phay lăn răng được hớt lưng, cho nên độ chính xác

vị trí rãnh tiến vòng tròn dao có ảnh hưởng đến vị trí các lưỡi cắt Vị trí vàdạng lưỡi cắt bên phụ thuộc và độ chính xác mặt vít của trục vít, độ đều củabước rãnh xoắn và độ chính xác bước vòng của nó

2 Phân loại dao phay lăn răng theo cấp chính xác.

Người ta chia ra loại dao phay thô, dao phay tinh và dao phay tinh xác

+ Dao phay trục vít thô: dùng để cắt phá sơ bộ, các răng sau đó tiếp

tục cắt bán tinh và tinh, cuối cùng là mài răng Để nâng cao năng suất và giảmnhẹ điều kiện cắt, người ta tạo ra loại nhiều đầu mối có góc trước γ = 5 ÷ 100

Ở những dao phay trục vít, muốn có góc sau ở đỉnh răng và mặt bên α = 10 –

150 người ta không hớt lưng mà tiến hành mài mặt sau Các dao phay loại nàycho phép tăng năng suất cắt và tăng tuổi bền của dao

Dao phay lăn răng không mài prôfin răng:

Loại dao phay này khác với loại bình thường là sau khi nhiệt luyện người ta không mài răng, như vậy prôfin cuối cùng của răng dao là do tiện hớtlưng tạo nên

Loại dao phay lăn răng không mài prôfin so với loại dao liền khối đượcmài hớt lưng, có phần prôfin được sử dụng vào việc cắt tăng lên đáng kể, còngóc trước và góc sau có trị số lớn

Loại dao này so với loại dao lắp ghép có đường kính ngoài nhỏ hơn và

số lượng rãnh thoát phoi lớn hơn, điều đó cho phép khi cùng một chế độ cắtthì nó có năng suất cao hơn Độ chính xác của dao không mài prôfin thấp hơn

độ chính xác của dao có mài prôfin khoản 1 cấp và thường lấy cấp chính xác

B Trong thực tế người ta sử dụng chúng để phay bán tinh răng hoặc là trướckhi mài trục then hoa

Tuổi thọ trung bình của dao này lớn hơn 1,5 – 2 lần so với dao phay lănliền khối có mài prôfin răng

Ngoài ra người ta còn dùng dao phay nhiều đầu mối để gia công thô.

Dao phay trục vít có nhiều đầu mối được dùng để nâng cao năng suấtgia công nhưng độ chính xác thì lại giảm đi, thông số về độ nhám bề mặt lạităng lên so với khi gia công bằng dao 1 đầu mối Khi dùng dao nhiều đầu mốithì số răng của bánh răng được gia công không được là bội số chẵn của số đầumối dao phay để tránh các sai sót trên bước răng của bánh răng Khi chuyển

từ phay bằng dao 1 đầu mối sang phay bằng dao 2 đầu mối thì năng suất tăng

40 – 50%, còn chuyển phay bằng dao 3 đầu mối thì tăng tới 60 – 70%

Trong công nghiệp chế tạo các thiết bị, dao phay 2 đầu mối được sửdụng nhiều để gia công các bánh răng trước khi cà răng, còn dao phay 3 đầumối thì ít dùng.

+ Dao phay trục vít tinh và tinh xác:

Loại dao phay trục vít tinh một đầu mối dùng để cắt những bánh răngtrụ dạng thân khai được chia thành 3 loại và 5 cấp chính xác

Loại 1: Dao phay liền khối có môđun 1 → 10mm, cấp chính xác AA

Loại 2: Dao phay liền khối có môđun 1 → 10mm, cấp chính xác A, B,

C, D, và AA; môđun 11 → 14mm, cấp chính xác AA, A, B, C, và D; môđun 16

→ 20mm, cấp chính xác AA và A Dao phay môđun 1 → 10mm được chế tạo theo 2 kiểu: Kiểu 1 - chiều dài tiêu chuẩn; Kiểu 2 – chiều dài tăng thêm Dao phay môđun 11 → 20mm được chế tạo có chiều dài theo tiêu chuẩn (bảng 4 -

106 – Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1)

Môđun, m D e d D  L* Số rãnh thoát phoi, Z 0

Dao phay tinh xác loại I – Cấp chính xác AA

Dao phay loại 2 cho phép chế tạo có phần côn lắp ghép với ổ có then mặt đầu và chiều rộng gờ vai tăng lên.

Loại 3: Dao phay lắp ghép, môđun 8 → 25mm, cấp chính xác A, B, C,D; dao phay môđun 10 → 25mm được chế tạo theo 2 kiểu: Kiểu 1 – Các kíchthước tiêu chuẩn; Kiểu 2 – Các kích thước giảm đi Dao phay môđun 8 –

9mm được chế tạo theo tiêu chuẩn (bảng 4 - 106 – Sổ tay công nghệ chế tạo

máy Tập 1)

Bảng 1.2: Cấp chính xác của dao phay ứng với cấp chính xác của bánh răng

được gia công

3 Phân loại dao phay lăn theo dạng tạo hình

Theo nguyên lý kết cấu và làm việc của dao phay lăn, ta cũng có thể phânloại chúng theo các dạng tạo hình đó là: dao phay lăn cắt bánh răng thân khai,dao phay lăn cắt bánh xích, dao phay lăn cắt bánh vít, dao phay lăn cắt trụcthen hoa

a Tạo hình thân khai (dao phay lăn răng cắt bánh răng trụ răng thẳng, nghiêng)

Dao phay lăn răng cắt bánh răng trụ được chế tạo có prôfin răng daogiống với prôfin của bánh răng cần gia công, hay nói cách khác prôfin củarăng dao là prôfin thân khai

Dao phay lăn cắt bánh răng trụ được chia thành các nhóm:

b Tạo hình bánh xích

Cũng giống như dao phay lăn tạo hình thân khai, dao phay lăn tạo hìnhbánh xích được chế tạo có prôfin răng dao giống như prôfin của bánh xích cầngia công Loại dao này cho năng suất gia công cao hơn rất nhiều so với việcgia công theo phương pháp định hình thông thường

Hình 1.18 Dao phay lăn tạo hình bánh xích

Khi phay người ta tiến hành theo 2 nguyên công: thô và tinh Dao phaythô có đầu dao to, còn dao phay tinh thì có chiều dầy răng lớn hơn

d Tạo hình then hoa.

Dao phay trục vít dùng để gia công then hoa được dùng để cắt các răngthen hoa, được định tâm theo mặt bên răng hoặc đường kính trong Răng củadao phay để gia công các loại then hoa răng thẳng thì có prôfin đặc biệt Vớimỗi một số then hoa theo prôfin đã cho cần có 1 con dao phay riêng

Như vậy dao phay then hoa có prôfin tiêu chuẩn và prôfin biến đổi

Khi định tâm trục then hoa bằng đường kính ngoài thì răng của dao có

má cạnh 1 để vát mép 2 ở trên đỉnh răng của then, trong các trường hợp nàythì chiều cao của then tăng lên Khi định tâm trục then hoa theo đường kínhtrong thì răng của dao có thêm bộ phận tăng cường 3

Công dụng của các bộ phận tăng cường này là để cắt rãnh 4 ở chânrăng tạo rãnh thoát đá khi mài mặt bên của then hoa

Khi định tâm các trục then hoa thẳng bằng cả đường kính trong và mặtbên răng thì prôfin răng dao có hình dạng phức tạp hơn nhiều Những daophay như vậy thì công nghệ chế tạo phức tạp và tuổi bền của dao cũng thấpcho nên trong nhiều trường hợp rãnh ở chân răng thường được cắt bằng daophay đĩa trong 1 số nguyên công riên biệt.

1

2

Hình 1.120: Prôfin của dao phay trục vít (tạo hình then hoa)

1-Má cạnh; 2-Mép vát; 3-Bộ phận tăng cường; 4-Rãnh thoát đá mài

Để cắt các then hoa có số prôfin dạng thân khai thì dao phay có prôfinthẳng với góc prôfin răng cắt bằng góc prôfin thân khai Bằng con dao phaynày người ta có thể gia công (cắt) các trục có số then khác nhau nhưng cócùng môđun và có cùng góc prôfin thân khai

4 Phân loại dao phay lăn răng theo kết cấu dao.

- Dao phay lăn răng thép gió liền khối

Hình 1.21: Dao phay lăn răng thép gió P18 liền khối m6

Dao phay lăn trục vít nguyên khối được chế tạo từ thép gió P18 Vớidao gia công thô, không cần phải mài prôfin và có thể chế tạo bằng thép gióP9 Để chế tạo dao nguyên có đường kính đến 50mm thường dùng phôi cán,còn lớn hơn 50mm nên dùng phôi rèn Để giảm độ không đều cacbit và nâng

cao tuổi bền cho dao, trước khi gia công cơ phôi phải được rèn 3 lần với nửachiều cao bị chồn Độ không đều cacbit cho phép sau khi rèn không đượcvượt quá cấp 3 Sau đó ủ phôi để đạt độ cứng không cao hơn HB 250.

Hiện nay dùng phổ biến nhất là Dao phay lăn răng với mặt vít cônvôlút

có prôfin thẳng ở tiết diện pháp Đối với dao phay lăn trục vít thì chế tạo vơimặt bên có prôfin thẳng ở tiết diện chiều trục

Dao phay lăn răng có đường kính lớn hơn 50mm có thể chế tạo bằngcách hàn vào thân thép cacbon các thanh răng bằng thép gió Dao có đườngkính lớn hơn 110mm nên chế tạo theo dạng ghép

- Dao phay lăn răng lắp ghép

Dao phay lăn răng lắp ghép được sử dụng rộng rãi trong ngành côngnghiệp ôtô

Dao phay có chiều dài của thanh răng lắp ghép lớn hơn 1 (120 ÷200mm) chiều rộng phần cắt của thanh răng tới 27mm, đường kính tới150mm, số đầu mối 1 ÷ 3 và số răng của thanh răng 11 ÷ 15, đôi khi tới 17.Đường kính lỗ của dao phay 32 ÷ 40mm

L

1 2

3

Hình 1.22: Dao phay lăn răng lắp ghép

Thanh răng 1 được ép chặt vào rãnh vuông góc của thân dao 3 đượcnung nóng Độ dôi lắp ghép thanh răng bảo đảm không cho xê dịch dọc trục.Ngoài ra thanh răng còn được kẹp chặt từ 2 đầu bằng nắp 2 Loại dao phaylắp ghép này bảo đảm tiết kiệm hơn thép gió, độ cứng sau nhiệt luyện cao hơn

và ứng suất dư nhỏ hơn loại có cấu tạo liền khối

Việc mài prôfin răng của thanh răng được thực hiện khi ta lắp thanhrăng vào một “thân dao công nghệ” để mài trên máy mài ren không có hớtlưng, giống như mài ren vít bằng đá mài lớn có năng suất và độ chính xác cao.Góc sau của mép cắt được tạo nên do cách gá đặt của thanh răng vào thândao Nhờ có chiều dài và chiều rộng của phần cắt lớn, nên thời hạn sử dụngcủa chúng cao hơn từ 3 – 5 lần so với loại dao tiêu chuẩn thông thường vàchúng làm việc ở chế độ cắt cao (v = 60 ÷ 80m/ph ; S = 3 ÷ 6mm/vg).

5 Phân loại dao phay lăn răng theo vật liệu chế tạo.

a Thép gió

Dao phay lăn răng thép gió thông thường được chế tạo liền khối đối vớicác loại dao có môđun nhỏ, và loại lắp ghép với những dao có môđun lớn để tiết kiệm vật liệu chế tạo

Dao phay lăn răng hợp kim cứng lắp ghép được dùng để cắt lần cuốicác bánh răng trụ đã tôi có độ cứng HRC 64 và môđun 2 – 25mm, thay chomài hoặc cà để giảm lượng dư trước khi làm bóng răng Người ta chỉ tiếnhành cắt 2 bên mặt răng có lượng dư mỗi phía 0,1 – 0,4mm

biên dạng lưỡi cắt không thay đổi khi đổi vị trí của nó vì trong các tiết diện, dạng lưỡi cắt vẫn không đổi khi nó đã quay đối với vị trí ban đầu.

PHẦN II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC & NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT

Dao phay lăn răng là dụng cụ cắt để gia công bánh răng bằng phươngpháp bao hình Nguyên lý gia công dựa trên nguyên lý ăn khớp của trục vít vàbánh vít Trong đó trục vít là dao phay lăn, bánh vít là bánh răng gia công.Cho trục vít (dao phay) ăn khớp với bánh vít (chi tiết) một cách cưỡng bức,những phần vật liệu cản trở quá trình ăn khớp của bộ truyền sẽ biến thànhphoi

Như vậy dao phay lăn trục vít là một trục vít cơ bản, có các thông số ănkhớp với bánh vít có cùng môđun, cùng góc ăn khớp Đồng thời nó có cáchình dáng hình học như một dụng cụ cắt: góc trước γ ở đỉnh, ở 2 mặt bên, gócsau α, có không gian chứa phoi …

Nghiên cứu sự hình thành dao phay lăn trục vít trước tiên phải xét đếntrục vít cơ bản

I Bộ truyền bánh vít – trục vít.

1 Vị trí của bộ truyền trục vít-bánh vít

Bộ truyền trục vít-bánh vít thuộc bộ truyền động ăn khớp, dùng đểtruyền chuyển động quay giữa hai trục chéo nhau Góc giữa hai trục thườngbằng 90 0 Thông thường trục vít là khâu dẫn động

Bộ truyền trục vít-bánh vít rất quan trọng trong HGT (hộp giảm tốc),đầu phân độ, cơ cấu nâng hay dùng để truyền động với momen lớn, điều kiệnlàm việc nặng nề…

Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền

Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều do có trượt dọc răng, điều kiện hìnhthành màng dầu bôi trơn khó.

Yêu cầu cao về độ chính xác lắp ghép

* Phạm vi sử dụng:

Tuyền động trục vít-bánh vít đắt và chế tạo phức tạp hơn bánh răng nênchỉ sử dụng khi cần truyền chuyển động giữa hai trục chéo nhau và tỉ sốtruyền lớn Mặt khác do hiệu suất thấp và nguy hiểm về dính nên cũng hạnchế khả năng truyền công suất của bộ truyền này Thường dùng để truyềncông suất nhỏ và trung bình P  50  60 k W, tỉ số truyền trong khoảng 20  60,đôi khi đến 100 (trong khí cụ hoặc cơ cấu phân độ: u  300)

2 Các thông số hình học của bộ truyền trục vít – bánh vít.

m

d



Các trị số q được tiêu chuẩn hóa (cho trong sổ tay)

c Số mối ren trục vít Z 1(hoặc k) và số răng bánh vít Z 2

Số mối ren trục vít Z 1được tiêu chuẩn hóa, có các giá trị 1, 2 và 4 Khităng Z 1thì hiệu suất tăng song chế tạo phức tạp và kích thước bộ truyền tăng.Khi truyền công suất lớn nên dùng Z1  1 vì mất mát công suất nhiều và nóng.Khi chọn Z 1cần lưu ý sao cho Z2(  u Z1) không quá nhỏ (để tránh hiệntượng cắt chân răng), nhưng cũng không quá lớn (để tránh kích thước bộ

truyền cồng kềnh và môđun giảm gây yếu bộ truyền): Z 2 min  Z 2  Z 2 max, với

80 60 Z

, 28

m Z d

p Z d

p

1

1 1

1 1

f Chiều dài đoạn cắt ren b 1của trục vít và chiều rộng bánh vít b 2

Chiều dài cắt ren b 1được xác định theo điều kiện để bánh vít có số răngđồng thời ăn khớp nhiều nhất

Chiều rộng bánh vít b 2được lấy theo đường kính mặt trụ đỉnh ren trục vít (trabảng)

g Góc bánh vít ôm trục vít 2 

Đó là góc ở tâm trục vít chắn cung giới hạn bởi 2 mặt mút bánh vít vàđường kính bằng da1 0 , 5 m với m là môđun

m 5 , 0 d

b sin

1 a

h Dịch chỉnh trong bộ truyền trục vít-bánh vít

Do trục vít được cắt có hình dạng và kích thước giống dao phay lăn khi giacông bánh vít nên chỉ tiến hành dịch chỉnh đối với bánh vít

Dịch chỉnh trong truyền động trục vít chủ yếu nhằm đạt khoảng cách trụccho trước Dịch chỉnh không làm thay đổi kích thước của trục vít (trừ đườngkính vòng lăn và chiều dài phần cắt ren).

Với bánh vít, dịch chỉnh làm thay đổi kích thước của nó trừ đường kính vòngchia và vòng lăn luôn trùng nhau: d 2  d w 2  mZ 2

Hình 2.2: Các thông số hình học của bộ truyền trục vít.

- Khoảng cách trục của bộ truyền động trục vít-bánh vít được chế tạokhông có độ dịch chỉnh

) z q ( m 5 , 0 ) d d ( 5 , 0