IV- Thông số hình học của dao chuốt
1. Khái niệm chung về bánh răng
Bánh răng là chi tiết có răng dùng để truyền chuyển động quay bằng sự tiếp xúc lần lược các cặp răng ăn khớp với nhau. Bánh răng thường dùng gồm có một số nhử sau:
- Bánh răng trụ dùng để truyền chuyển động giữa hai trục song song với nhau - Bánh răng côn dùng để truyền chuyển động giữa hai trục cắt với nhau
- Bánh vít – trục vít dùng để truyền chuyển động giữa hai trục chéo nhau
22
α
γ
Chi tieát
Sz
Raêng dao ρ
P
Hai loại bánh răng trụ và bánh răng côn lại được chia ra làm hai loại là bánh răng nghiêng và bánh răng có răng thẳng.
2.Các phương pháp và đặc điểm cuả quá trình gia công răng:
Bánh răng là một chi tiết quan trọng được dùng phổ biến trong truyền động cơ khí nói chung. Hiện nay việc tạo hình bánh răng đạt độ chính xác yêu cầu , chủ yếu vẫn bằng phương pháp cắt gọt. Đối với bánh răng môđun nhỏ có thể được tạo hình bằng phương pháp cán ( biến dạng dẻo ) và có những bánh răng có độ chính xác thấp có thể chế tạo bằng phương pháp đúc.
Tuỳ theo yêu cầu sản suất, độ chính xác và kết cấu của bánh răng và người ta dùng các phương pháp cắt răng sau đây:
a. Phương pháp chép hình:
Bản chất của phương pháp chép hình là profin răng của bánh răng được chép lại theo prôfin lưỡi cắt của dao, các dao dùng trong phương pháp này gồm có : dao phay đĩa môđun , dao phay ngón môđun , dao chuốt răng , đầu dao sọc răng…
Dùng dao phay đĩa môđun, dao phay ngón môđun có thể gia công dược bánh răng hình trụ và hình côn răng thẳng cấp chính xác 9 và 10 . Cũng có thể gia công được bánh răng hình trụ nghiêng dựa trên nguyên lý bao hình không tâm tích. Tuy nhiên đó chỉ là tạo hình gần đúng, độ chính xác gia công thấp, vì prôfin của các dao phay đĩa môđun trong bộ dao không hoàn toàn tương ứng với prôfin bánh răng gia công cùng môdun và số răng của nó . Ngoài ra việc phân độ làm quá trình cắt không liên tục, năng suất gia công thấp mà còn giảm độ chính xác gia công (về bước răng ). Tuy nhiên những nhược điểm trên, nhưng chúng vẫn được dùng trong
23
sản xuất nhỏ và sửa chữa để gia công bánh răng chính xác thấp, vì có thể dùng trên các máy phay vạn năng có đầu phân độ.
Trong phương pháp chép hình, dùng các dao chuốt răng, cần dao xọc răng thì độ chính xác gia công và công suất gia công đạt được cao, vì quá trình gia công bằng nhiều răng cắt đồng thời tuy nhiên cũng phải dùng nhiều dao chép hình này chỉ dùng trong sản hàng loạt lớn và sản xuất hàng khối.
b.Phương pháp bao hình:
Bánh răng được gia công theo phương pháp này có thể đạt cấp chính xác 7-8 (bằng dao phay lăn răng và xọc răng ) và đạt cấp chính xác 5-7 (bằng dao cà răng mài răng) quá trình cắt liên tục năng suất gia công cao. Phương pháp này dùng chủ yếu trong sản xuất hàng loạt.
Trong phương pháp bao hình prôfin bánh răng gia công được tạo nên trong quá trình là hình bao các vị trí liên tiếp (các nhát cắt) của prôfin lưỡi cắt của dao.
c. Đặc điểm của quá trình cắt răng:
Quá trình cắt răng theo phương pháp bao hình có một số đặc điểm sau:
- Tiết diện lớp cắt thay đổi theo chu kỳ trong thời gian gia công.
- Những đoạn khác nhau trên lưỡi cắt chịu tải trọng khác nhau, vì kích thước lớp cắt ứng với từng đoạn lớp cắt khác nhau. Cũng như do lớp cắt và lượng chạy dao đều khác nhau.
- Trị số góc trước và góc sau thay đổi dọc theo lưỡi cắt của dao, cần lưu ý tránh hiện tượng ma sát ở các đoạn có góc sau nhỏ
Ngoài thông số hình học hợp lý cần phải đảm bảo độ chính xác prôfin lưỡi cắt khi mài lại .
- Một số dao cắt răng phải thực hiện các chuyển động quá phức tạp khi làm vieọc.
3Caột raờng baống dao phay ủúa moõủun: a Dao phay ủúa moõủun:
Là loại dao định hình hớt lưng, prôfin răng dạng thân khai, prôfin của dao phay đĩa môđun chẳng những phụ thuộc vào môđun, góc áp lực mà còn phụ thuộc vào: số răng z của bánh răng được gia công. Để giảm bớt số lượng dao phay tiêu chuẩn ứng với mỗi môđun có một bộ dao phay( gồm 8 dao hoặc 12 dao) để đảm bảo gia công khoảng số răng từ 12 đến ∞. Dao phay đĩa môđun dùng trên các máy phay vạn năng.Sau khi phay xong một rãnh răng, dùng đầu phân độ để quay phôi đi một răng.
24
5 .
m0
K Sph = Cs ω b.Chế độ cắt:
- Chiều sâu phay t thường chọn theo môđun: t=2,25m m=1÷6 tiến hành cắt một lần xong một rãnh răng.
m=7÷12 caét hai laàn.
m=14÷20 caét ba laàn.
-Lượng chạy dao nphut1 đối với dao thép gió được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
Cs: Hệ số tính đến ảnh hưởng của vật liệu gia công Kω : Hệ số điều chỉnh khi phay bánh răng nghiêng m : Moõ ủun
Lượng chạy dao khi cắt thô bằng dao phay hợp kim cứng cho S = 0,1 – 0,2mm/răng. Khi gia công thép thì Sv = 0,18 – 0,24mm/vòng.
Tốc độ cắt khi dùng dao thép gió:
+Đối với quá trình cắt thô V= 25 – 30 m/ph +Đối với quá trình cắt tinh V= 30 – 40 m/ph
Đối với dao hợp kim cứng, để phay thép chọn V = 160 – 200m/ph, va 2phay thô gang chọn V = 80 – 100m/ph
Thời gian gia công xong bánh răng được tính theo công thức :
Trong đó:
L1 là lượng cắt vào t là chiều sâu phay
D là đường kính dao phay l là chiều dài bánh răng
l2 là lượng thoát dao (2 – 3 mm)
25
z S t
z l l l S
z l l T l
k ph
) . (
)
( 1 2 1 2
+ + + +
+
= +
mm t D t
l1 = .( − )
z là số răng của bánh răng gia công Sph là lượng chạy dao khi cắt m/ph
Sk là lượng chạy dao của hành trình chạy không t là thời gian phân độ một răng ( t = 0,05 phút).
c. Tuoồi beàn cuỷa dao:
Dao phay đĩa môđun chịu mòn chủ yếu ở mặt sau. Độ mòn cho phép theo mặt sau đối với dao gia công thô hS = 0,8 – 1mm, Đối với dao gia công tinh hS = 0,2 – 0,4mm.
Tuổi bền của dao thường chọn T = 150 – 180phút.