GIỚI THIỆU VỀ DAO PHAY LĂN RĂNG
5.1. Nguyên lí làm việc.
Dao phay lăn răng được thiết kế dựa theo nguyên lí ăn khớp của trục vít với bánh vít trong quá trình làm việc. Trục vít được thiết kế có kết cấu như một dụng cụ cắt bánh răng. Trong quá trình cắt bánh răng, dao phay và phôi được cung cấp các chuyển động tạo hình như các truyền động trục vít – bánh vít.
Dao phay lăn răng là một trục vít có xẻ rãnh dọc ( thường là rãnh xoắn) tạo thành mặt trước có góc trước γ = 0 và rãnh thoát phoi, hớt lưng để tạo góc sau.
5.2. Các thông số chính dao phay lăn răng 5.2.1. Kích thước profin răng dao phay.
5.2.1.1. Bước theo pháp tuyến: bước răng dao phay tn trong tiết diện pháp tuyến bằng bước răng bánh răng t1 trong tiết diện pháp tuyến của bánh răng chế tạo theo vòng chia.
tn = π.m.n m: modul của dao
n: số đầu mối
5.2.1.2. Chiều dày răng ở tiết diện pháp tuyến.
Chiều dày răng trong tiết diện pháp tuyến Sn bằng chiều rộng rãnh răng bánh răng trong tiết diện pháp tuyến.
= . 2 5.2.1.3. Chiều cao đầu răng dao phay.
Đầu răng dao phay sẽ gia công chân răng bánh răng nên chiều cao đầu răng sẽ bằng chiều cao chân răng bánh răng:
h1 = 1,25. m. f
f – hệ số chiều cao của răng khi ăn khớp tiêu chuẩn f = 1.
CBHD: Võ Thành Bắc - 54 - SVTH: Đặng Hoàng Việt 5.2.1.4. Chiều cao chân răng dao phay.
Chân răng dao phay sẽ gia công đầu răng của bánh răng. Muốn cho đãy rãnh răng dao phay không cắt mặt ngoài của bánh răng gia công thì giữa chúng phải có khe hở
C = 0,25.m Do đó chiều cao chân răng dao phay bằng:
h2 = m.f + C (mm) 5.2.1.5. Chiều cao toàn bộ profin răng dao phay.
h = h1 + h2 (mm) Trong đó: h1 – chiều cao đầu răng dao
h2 – chiều cao chân răng dao 5.2.1.6. Bán kính vê đầu răng.
r1 = 0,25.m (mm) 5.2.1.7. Bán kính lượn chân răng
r2 = 0,3.m (mm) 5.2.1.8. Lượng hớt lưng của dao phay lăn răng
Lượng hớt lưng K được tính theo:
= .
Trong đó:
α – góc sau ở đỉnh
Dc – đường kính đỉnh dao z – số răng dao phay
Số răng dao phay được tính như sau:
= 360
= 1 − 4,5 . Trong thực tế giá trị hớt lưng K = 0,5 ÷ 12.
5.2.1.9. Đường kính trung bình tính toán Dtbt:
= − 2ℎ − 2 K – lượng hớt lưng
hd’ – chiều cao đầu răng của profin
σ – hệ số (0,1 ÷ 0,25) – thường lấy σ = 0,15
CBHD: Võ Thành Bắc - 55 - SVTH: Đặng Hoàng Việt 5.2.1.10. Bước của răng vít theo chiều trục
=
Trong đó: tn – bước răng dao phay theo tiết diện pháp tuyến.
5.2.1.11. Rãnh của dao phay.
Chiều sâu rãnh chứa phôi: H = h + k + r
Trong đó: h – chiều cao profin chi tiết gia công cộng thêm 1 ÷ 2 mm K – lượng hớt lưng
r – bán kính đáy rãnh
= . 2 Trong đó: R2 = 0,5D – h – ΔK
Δ – hệ số tính đến trị số hớt lưng ở điểm dao tiện thoát ra khỏi lưng răng, thường lấy Δ = 4/5, ...
D – đường kính ngoài dao D = D1 + 2H
D1 – đường kính vòng tròn đáy rãnh H – chiều cao răng
D1 thường lấy (2 ÷ 1,5) đường kính lỗ gá
Hệ số lớn ứng với dao có đường kính lớn, hệ số lớn ứng với dao có đường kính nhỏ.
5.2.1.12. Đường kính lỗ gá:
d = (0,2 – 0,45)D 5.2.1.13. Chiều dài phần làm việc của dao phay.
L = h..cotgα Trong đó:
α – góc ăn khớp.
h – chiều cao răng dao ( h = h1 + h2) h1 – chiều cao đầu răng dao
h2 – chiều cao chân răng dao.
CBHD: Võ Thành Bắc - 56 - SVTH: Đặng Hoàng Việt 5.2.2. Rãnh thoát phoi.
Bước của rãnh dọc: Sk = π.Dtbt.cotgω ω - góc nâng rãnh thoát phoi
Rãnh dọc của dao phay có thể là rãnh thẳng song song với trục dao. Mặt trước của dao trong trường hợp này là mặt phẳng đi qua trục dao để tạo góc trước tại các điểm trên lươi cắt luôn bằng 0.
5.2.3. Các góc ở phần cắt răng dao.
– Góc trước ở lưỡi cắt đỉnh và hai bên đo trong tiết diện vuông góc vói trục
dao đều bằng 0.
– Góc sau ở đỉnh và hai mặt bên phụ thuộc vào lượng hớt lưng k.
= .
– Góc sau αb tại điểm trên lưỡi cắt bên trong tiết diện vuông góc trong tiết diện vuông góc với trục dao được xác định như ở dao phay định hình hớt lưng.
= .
=
Dx – đường kính dao phay tại điểm khảo sát trên lưỡi cắt.
Góc sau trong tiết diện pháp tuyến với lưỡi cắt bên αb được xác định như sau:
= .
Trong đó:
αb – góc sau trong tiết diện vuông góc với trục dao αd – góc profin lưỡi cắt răng dao phay
5.3. Vật liệu chế tạo dao phay lăn răng
Vật liệu chế tạo dao phay phải có những tính sau đây để đảm bảo cho quá trình gia công:
– Độ cứng cao hơn vật liệu gia công
CBHD: Võ Thành Bắc - 57 - SVTH: Đặng Hoàng Việt – Độ bền cơ khí cao
Vật liệu thường dùng trong chế tạo dụng cụ cắt, trong đó có chế tạo dao phay lăn răng, bao gồm thép cacbon dụng cụ, thép hợp kim dụng cụ, thép gió, hợp kim cứng, vật liệu siêu cứng, kim cương tổng hợp và tự nhiên, enbo, ...
Thép cacbon dụng cụ: Y7, Y8, Y9, Y10, Y11, Y12, Y13 . Chữ Y chỉ thép cacbon, số chỉ hàm lượng trung bình cacbon. Thép có hàm lượng cacbon cao hơn được thêm chữ A, ví dụ: Y10A, Y8A, ...
Thép hợp kim dụng cụ: thép cacbon được thêm một số yếu tố sau: corom, vonfram, molipden, vanadi. Thép sử dụng có mã hiệu: XB5, 9XC, XΓ, XBΓ.
Thép gió ( thép cao tốc): thép gió có khả năng chống mòn và bền nhiệt. Một số loại thép gió: P6M5, P6M3 và P12. Hợp kim cứng gia công thép không gỉ có độ bền cao: P18Kφ2, P10K5φ3, P9K5, P9K5, P6M5K5, P12φ2K8M3, P9M4K8, ...
Hợp kim cứng: có cấu tạo từ cacbit vonfram, titan hoặc tantan va coban. Một số loại hợp kim vonfram – coban: BK2, BK3, BK3M, BK6, BK6M, BK5H, BK10, BK10M, BK15M, BK8, BK6 – OM, BK10 – OM, NK15 – OM, ...
Vật liệu siêu cứng: là vật liệu đa tinh thể được tạo thành từ nitoritbo, bền nhiệt cao hơn hợp kim cứng và hợp kim khoáng. Vật liệu siêu cứng dùng gia công thép, gang, hợp kim khó gia công.
Kim cương nhân tạo: gia công tinh kim loại màu, hợp kim, vật liệu không kim loại