Giáo trình Thực hành phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn tại doanh nghiệp (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Thực hành phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn tại doanh nghiệp (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên ôn tập, tổng hợp các kiến thức, kỹ năng về phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng đã được học qua thực tiễn tại doanh nghiệp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Thực hành phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn tại doanh nghiệp (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giảng trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Thực hành phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn tại doanh nghiệp là một trong những môn học chuyên môn nghề của nghề Cắt gọt kim loại được biên soạn dựa theo chương trình đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cắt gọt kim loại hệ Cao đẳng. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường cao đẳng nghề Cần Thơ và các cá nhân, các đồng nghiệp đã góp nhiều công sức để nội dung giáo trình hoàn thành một cách tốt nhất. Mặc dù chúng tôi đã rất cố gắng trong biên soạn, nhưng chắc chắn tài liệu này cũng không tránh khỏi sai sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ các thầy cô giáo, đồng nghiệp và các bạn đọc giúp giáo trình được hoàn thiện hơn trong lần tái bản sau Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian thực hành tại doanh nghiệp là 270 giờ gồm có: Chương 01 MĐ39-01: Lý thuyết liên quan Chương 02 MĐ39-02: Nội dung công việc thực hành Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô, để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hoàn thiện hơn. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Huỳnh Chí Linh 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................ 1 LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 2 MỤC LỤC ....................................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ..................................................................... 6 1. Phay bánh răng trụ răng thẳng .................................................................................... 6 1.1. Xác định các kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng ................................ 6 1.2. Tính toán phân độ..................................................................................................... 8 1.3. Chọn dao phay bánh răng ....................................................................................... 10 1.4. Vận hành máy phay bánh răng trụ răng thẳng ....................................................... 11 1.5. Kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng ......................................................................... 14 2. Phay thanh răng ......................................................................................................... 15 2.1. Xác định các kích thước của thanh răng ................................................................ 15 2.2. Chia bước răng khi phay thanh răng ...................................................................... 16 2.3. Vận hành máy phay thanh răng .............................................................................. 20 2.4. Kiểm tra thanh răng ................................................................................................ 21 3. Phay rãnh xoắn .......................................................................................................... 21 3.1. Các điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn ............................................................ 21 2.2. Tính các yếu tố của rãnh xoắn................................................................................ 22 3.3. Tính và lắp bánh răng thay thế ............................................................................... 22 3.4. Xoay bàn máy ........................................................................................................ 25 3.5. Chọn dao và gá dao ................................................................................................ 26 3.6. Vận hành máy phay rãnh xoắn ............................................................................... 27 3.7. Kiểm tra sản phẩm ................................................................................................. 28 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG CÔNG VIỆC THỰC HÀNH ............................................. 30 1. Các tiêu chí thực hiện công việc ............................................................................... 30 1.1. Công việc phay bánh răng trụ răng thẳng .............................................................. 30 1.2. Công việc phay thanh răng ..................................................................................... 31 1.3. Công việc phay rãnh xoắn ...................................................................................... 33 2. Nội dung thực hành ................................................................................................... 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 36 3
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: THỰC HÀNH PHAY BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG, THANH RĂNG, RÃNH XOẮN TẠI DOANH NGHIỆP Mã mô đun: MĐ39 Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trò của mô-đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí thực hiện ở cuối chương trình đào tạo sau khi sinh viên đã học xong các môn học, mô đun như: Vẽ kỹ thuật; dung sai đo lường; công nghệ chế tạo máy; phay bào mặt phẳng mặt bậc; phay đa giác; sinh viên có thể học song song với các môn học, mô đun chuyên môn nghề như: Phay bánh răng nghiêng- rãnh xoắn, Công nghệ CAD/CAM,… - Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề tự chọn trong chương trình đào tạo cao đẳng Cắt gọt kim loại - Ý nghĩa, vai trò của mô đun: Thực hành tại doanh nghiệp là nội dung quan trọng trong chương trình đào, thông qua việc thực hành tại doanh nghiệp theo chuyên đề sẽ giúp sinh viên áp dụng kiến thức về gia công cắt gọt trên máy phay đã học vào thực tế cũng như tiếp cận với thực tiễn về công nghệ mới tại doanh nghiệp, cơ sở sản xuất. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Ôn tập, tổng hợp các kiến thức, kỹ năng về phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng đã được học qua thực tiễn tại doanh nghiệp - Kỹ năng: + Tính toán các kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn. + Tính toán và chọn bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn. + Chia độ trên đầu chia độ vạn năng. + Gá lắp đồ gá, phôi, dụng cụ cắt trên máy phay để gia công bánh răng, thanh răng, rãnh xoắn. + Vận hành máy gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn đạt yêu cầu kỹ thuật, an toàn lao động. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có sáng kiến, tìm tòi, khám phá trong quá trình học tập và công việc. + Có khả năng tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với các bài học. + Có năng lực đánh giá kết quả học tập và nghiên cứu của mình. + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn. Nội dung chính của môđun: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong môđun Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập 1 Chương 1: Lý thuyết liên quan 12 12 0 0 1. Phay bánh răng trụ răng thẳng 3 3 4
1.1. Xác định các kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng 1.2. Tính toán phân độ 1.3. Chọn dao phay bánh răng 1.4. Vận hành máy phay bánh răng trụ răng thẳng 1.5. Kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng 2. Phay thanh răng 3 3 2.1. Xác định các kích thước của thanh răng 2.2. Chia bước răng khi phay thanh răng 2.3. Vận hành máy phay thanh răng 2.4. Kiểm tra thanh răng 3. Phay rãnh xoắn 3 3 3.1. Các điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn 3.2. Tính các yếu tố của rãnh xoắn 3.3. Tính và lắp bánh răng thay thế 3.4. Xoay bàn máy 3.5. Chọn dao và gá dao 3.6. Vận hành máy phay rãnh xoắn 3.7. Kiểm tra sản phẩm 2 Chương 2: Nội dung công việc thực 258 3 254 1 hành 1. Các tiêu chí thực hiện công việc 3 3 2. Nội dung thực hành 254 254 Kiểm tra 1 1 Cộng 270 15 254 1 5
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN Mã chương: MĐ39-01 Giới thiệu: Bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng và rãnh xoắn là những chi tiết máy được sử dụng phổ biến trong các thiết bị cơ khí. Để gia công được bánh răng trụ răng thẳng và thanh răng trên máy phay vạn năng, cần có các kiến thức về tính toán thông số của bánh răng, thanh răng, tính toán tỉ số truyền, phương pháp gia công đồng thời phải rèn luyện kỹ năng và tích lũy kinh nghiệm về thực hành phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng trên máy phay. Mục tiêu: - Ôn tập những kiến thức cơ bản về gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn mà sinh viên đã được học tại trường. - Giới thiệu thêm về kỹ năng gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng và rãnh xoắn trên những máy phay phổ biến tại doanh nghiệp và đồng thời giúp sinh viên tiếp cận quy trình gia công các chi tiết với các kích thước và quy mô sản xuất khác nhau tại doanh nghiệp. - Hệ thống được những kiến về gia công bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng, rãnh xoắn và áp dụng vào thực tiễn sản xuất. - Có khả năng định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với các nội dung học tập. Nội dung chính: 1. Phay bánh răng trụ răng thẳng 1.1. Xác định các kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng Hình 1.1 thể hiện các thông số hình học của bánh răng trụ răng thẳng và mối quan hệ giữa hai bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp. Hình 1.1. Kích thước cơ bản của bánh răng trụ răng thẳng Bước răng: pt (mm) 6
Bước răng là khoảng cách giữa hai profin cùng phía của hai răng kề nhau đo trên đường kính nguyên bản. Như vậy chu vi của đường tròn là:  d  pt z (z là số răng của bánh răng). Do đó: d pt  z Mô đun: m (mm) Mô đun là đại lượng đặc trưng của bánh răng, được tính bằng tỉ số giữa bước răng pt và số  p m t  Trị số các mô đun của bánh răng được tiêu chuẩn hóa và được quy định theo TCVN 2257 – 77 như sau: Dãy 1: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20 Dãy 2: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22 Khi lựa chọn ta ưu tiên chọn mô đun theo dãy 1. Ứng với mỗi môđun tiêu chuẩn m và số răng Z có một bánh răng chuẩn. Chiều cao răng: h (mm) Là khoảng cách giữa vòng đỉnh và vòng chân răng. Chiều cao răng chia làm hai phần: - Chiều cao đầu răng h’= m: là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia. - Chiều cao chân răng h’’= 1,25m: là khoảng cách hướng tâm giữa vòng chia và vòng chân răng. - Chiều cao toàn bộ của răng: h = h’ +h’’ = 2,25m Đường kính vòng chia: D p (mm) Vòng chia còn được gọi là vòng tròn nguyên bản, là đường kính trung bình của chiều cao làm việc zp Dp  t  zm  Khi hai bánh răng ăn khớp hai vòng chia của hai bánh răng sẽ tiếp xúc với nhau. Bước răng pt tính trên vòng chia pt  m gọi là bước răng chia. Đường kính vòng đỉnh: Di (mm): là đường tròn đi qua đỉnh răng Di  D p  2h '  mz  2m  m( z  2) Đường kính vòng chân: Dc (mm): Là đường tròn đi qua đáy răng Dc  D p  2h ''  mz  2.1, 25m  m( z  2,5) Vòng tròn cơ sở: Do (mm): là vòng tròn hình thành profin thân khai của răng Do  D p cos Trong đó,  là góc ăn khớp với  =20o thì Do= 0,94 D p Chiều dày răng: S t (mm): Là độ dài của cung tròn trên vòng chia trong một răng Với răng thô: St  1,53m Với răng tinh: St  1,57m 7
Chiều rộng rãnh răng: T (mm): là độ dài của cung tròn trên vòng chia nằm trên rãnh răng. T= 1,57m Góc ăn khớp:  Là góc tạo thành bởi tiếp tuyến chung của hai vòng cơ sở và tiếp tuyến chung của hai vòng chia tại tiếp điểm của cặp bánh răng ăn khớp chuẩn D cos  o , góc  thường là 20o Dp Góc lượn chân răng :  f  0, 25m Khoảng cách tâm hai trục bánh răng ăn khớp: A (mm) D D z z A  p1  p 2  1 2 m 2 2 2 Tỉ số truyền động i: Là tỉ số tăng giảm tốc độ quay từ bánh răng này qua bánh răng khác n z i 1  2 n2 z1 Thông thường ta biết trước các yếu tố m, z và góc  . Từ đó ta tính ra được các yếu tố khác theo quan hệ đã xác định ở trên. 1.2. Tính toán phân độ Phân độ là bước quan trọng để chia đều răng trên phôi bánh răng. Tùy theo số răng của bánh răng cần phay có thể áp dụng phương pháp chia độ trực tiếp, chia độ đơn giản hoặc chia vi sai. Hình 1.2: Các phụ tùng kèm theo đầu phân độ vạn năng Phân độ đơn giản: Để thực hiện phân độ đơn giản ta áp dụng công thức: N n , trong đó: Z n: số vòng cần quay tay quay đầu phân độ N: đại lượng đặc trưng cho đầu phân độ (N= 40, 60, 80, 120…thông thường nhất là N= 40) Z: số phần cần chia N A Cần phân tích phân số n   , trong đó B là một trong các số vòng lỗ có Z B trên đĩa chia của đầu phân độ, A là số lỗ cần quay trục vít. 8
N A Phân độ vi sai: Khi tính phân độ đơn giản ta có: n   . Nhưng gặp Z phôi B trường hợp không tìm được hàng lỗ B trên đĩa chia, do đó phải dùng phương pháp phân độ vi sai bằng cách: Ta chọn: Z’phôi  Zphôi với điều kiện tính được: N A n'   Z ' phôi B1 B1 là hàng lỗ ta chọn được trên đĩa chia. Như vậy phân độ theo n ' ta sẽ có sai số: N N  1 1  n  n'    N   Z phôi Z ' phôi Z   phôi Z ' phôi  Lượng sai số này được đưa vào phương trình tính bánh răng thay thế, bộ bánh răng thay thế sẽ nối đường truyền từ trục chính đến đĩa chia (hình 1.3) làm cho đĩa chia quay thêm hoặc bớt đi trong quá trình phân độ. Như vậy khi phân độ theo n ' với cung chứa A khoảng trên hàng lỗ B1 cũng giống như phân độ theo n với A khoảng trên hàng lỗ B. Hình 1.3. Sơ đồ phân độ vi sai Phương trình xích động khi phân độ vi sai: 1 a c  1 1  . . .1.1  N    Z phôi b d Z   phôi Z ' phôi  a c  Z '  Z phôi   i  .  N  phôi  b d  Z ' phôi    - Nếu Z ' phôi  Z phôi : i
- Nếu bộ bánh răng thay thế chỉ có a và b thì phải thêm 2 bánh răng trung gian giữa a và b. Bộ bánh răng thay thế thường dùng là 20, 25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100 hoặc 24, 28, 32, 36, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 96, 100. Hình 1.4. Sơ đồ lắp bánh răng thay thế 1.3. Chọn dao phay bánh răng Đối với gia công bánh răng theo phương pháp chép hình trên máy phay vạn năng, có thể sử dụng dao phay đĩa môđun hoặc dao phay ngón môđun. Khi phay những bánh răng nhỏ và trung bình thường sử dụng dao phay đĩa môđun (bảng 1-1). Còn đối với bánh răng cỡ lớn thường phay trên máy phay đứng và sử dụng dao phay ngón môđun (bảng 1-2) Bảng 1-1. Dao phay đĩa mô đun và các thông số của dao Bảng 1-2. Dao phay ngón môđun và các thông số của dao 10
Kích thước và hình dạng lưỡi dao phụ thuộc vào môđun (m) và số răng (z) của bánh răng cần phay. Muốn đạt hình dạng răng thật đúng, mỗi môđun và mỗi số răng đòi hỏi có một dao phay riêng. Như vậy cần tới rất nhiều dao sẽ tốn kém và quản lý rất phức tạp. Do đó để đơn giản trong sử dụng và quản lý dao phay môđun được quy định tiêu chuẩn các dao dùng chung mỗi môđun chỉ cần một bộ gồm: Bộ 8 dao, bộ 15 hoặc nhiều nhất là bộ 26 dao tùy theo độ chính xác. Thông thường với m  8mm chỉ cần dùng bộ 8 dao gồm các dao theo bảng 1-3 hoặc bộ 15 dao theo bảng 1-4 nếu m>8mm. Khi phay thô có thể dùng bộ 3 dao đó là bộ A:B:C - Dao phay A khi phay bánh răng có z = 12  20 răng - Dao phay B khi phay bánh răng có z = 21  54 răng - Dao phay C khi phay bánh răng có z = 55 răng trở lên Sau khi xác định đúng dao cần phay, ta lựa chọn dao dựa vào số hiệu được khắc trên thân dao. Bảng 1-3. Bộ dao phay môđun 8 dao Bảng 1-4. Bộ dao phay môđun 15 dao 1.4. Vận hành máy phay bánh răng trụ răng thẳng Gá lắp, điều chỉnh đầu phân độ Hình 1.5. Gá và điều chỉnh ụ phân độ 11
Đầu phân độ và ụ tâm sau được gá trên bàn máy phay, sử dụng trục mẫu và đồng hồ để điều chỉnh tâm ụ phân độ và ụ sau trên cùng một đường thẳng. Điều chỉnh khoảng cách ụ trước và ụ sau đảm bảo vừa đủ để gá trục gá phôi sau đó cố định vị trí ụ phân độ và ụ tâm sau trên bàn máy. Gá lắp điều chỉnh phôi Hình 1.6. Chuẩn định vị và trục gá phôi phay bánh răng Trong nguyên công phay bánh răng, phôi được chuẩn bị trước đúng kích trước bề rộng và đường kính đỉnh răng trước khi phay. Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và tính năng làm việc của bánh răng thì yêu cầu chuẩn gia công và chuẩn lắp ráp phải là chuẩn tinh thống nhất. Vì vậy nếu gia công bánh răng liền trục thì chuẩn gá đặt là mặt trụ ngoài của trục. Nếu bánh răng được gia công riêng thì chuẩn gá đặt phải là bề mặt lỗ của bánh răng, do đó bề mặt lỗ của bánh răng phải được gia công chính xác và đạt độ nhẵn bóng cần thiết trước khi tiến hành phay răng. Trong trường hợp này để phay răng phôi được gá trên một trục gá giữa ụ phân độ và mũi tâm sau. Gá lắp, điều chỉnh dao Dao phay có đường kính trong luôn được tiêu chuẩn hóa, đó là các kích thước 16, 22, 27, 32, 4,… Sau khi chọn được dao phay có môđun và số hiệu phù hợp với bánh răng cần gia công ta lắp dao phay trên trục gá cố định dao bằng then và điều chỉnh vị trí của dao trên trục gá dao bằng cách lắp các vòng đệm. Các vòng đệm được tiêu chuẩn hóa và có kích thước từ 1mm  50mm. Đó là các kích thước: 1;1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6; 1.7; 1.8; 1.9; 2; 3; 5; 8; 10; 15; 20; 30; 40; 50mm (hình 3.3a). Có hai kiểu vòng đệm: kiểu I không vát cạnh, kiểu 2 vát cạnh. Hình 1.7. Các kiểu vòng đệm và lắp dao phay trên trục Trong quá trình làm việc, trục gá dao chịu tải trọng kéo và uốn, còn các vòng đệm chịu tải trọng nén. Khi lắp dao trên trục gá cần chú ý đặt dao gần thân máy vì trong trường hợp này độ võng của trục dao là nhỏ nhất. Vị trí của dao so với chi tiết gia công đạt được bằng cách hiệu chỉnh bàn máy theo hướng ngang. Trường hợp 12
không thể gá dao gần thân máy được thì phải sử dụng hệ thống giá đỡ trục để tăng độ cứng vững. (hình 1.7b) Điều chỉnh máy - Chọn máy phay ngang (sử dụng dao phay đĩa môđun) hoặc máy phay trục đứng (sử dụng dao phay ngón môđun). Thử máy kiểm tra độ an toàn về cơ, điện, hệ thống bôi trơn, điều chỉnh hệ thống trượt của bàn máy,… - Chọn tốc độ trục chính và lượng chạy dao. - Bố trí hai cữ chặn giới hạn hành trình chạy dao dọc. Tiến hành phay Hình 1.8. Phay bánh răng trụ răng thẳng trên máy phay ngang Sau khi thực hiện gá phôi trên trục, dùng phấn màu chà lên bề mặt phôi và tiến hành lấy tâm theo phương pháp chia đường tròn thành 2 hoặc 4 phần đều nhau trên đường tròn. Di chuyển bàn máy ngang, dọc để điều chỉnh sao cho tâm dao trùng với tâm phôi. Khởi động trục chính, nâng bàn máy lên từ từ cho đến khi dao vừa chạm bề mặt phôi, lùi dao dọc và kiểm tra du xích bàn máy đứng. Nâng bàn máy dựa vào du xích để lấy chiều sâu cắt. Chiều sâu cắt được chọn dựa vào tính chất vật liệu gia công và độ chính xác của chi tiết. Cho máy chạy vặn tay quay bàn dao dọc từ từ cho đến khi dao bắt đầu cắt thì sử dụng hệ thống tự động bàn dao dọc. Khi phay xong một rãnh răng cho bàn máy chạy ngược lại cho dao rời khỏi mặt phôi. Dừng máy, chia độ sang rãnh khác rồi tiếp tục phay rãnh mới. Tăng chiều sâu cắt và tiến hành phay cho đến khi đạt kích thước chiều cao. Trong quá trình phay phải đảm bảo dung dịch trơn nguội liên tục và đầy đủ. Khi phay bánh răng trên máy phay ngang sử dụng dao phay đĩa môđun, trong trường hợp phôi có kích thước nhỏ và vừa ta sử dụng phương pháp phay với đầu chia độ nằm ngang (hình 1.8). Nếu gặp trường hợp phôi có kích thước lớn (bán kính phôi vượt quá chiều cao giữa tâm ụ chia và bàn máy) ta sử dụng phương pháp xoay đầu chia độ thẳng góc và tiến dao theo phương thẳng đứng (hình 1.9). Hình 1.9. Phay bánh răng trụ răng thẳng bằng cách quay đầu phân độ một góc 90o 13
Các lưu ý: - Để đảm bảo số răng đủ, răng đều ta nên vạch dấu số răng trên phôi hoặc tiến hành chia độ phay thử (phay những rãnh mờ) nếu đạt độ đều thì tiến hành phay đúng. - Trong quá trình lấy chiều sâu cắt phải đảm bảo kết hợp giữa sử dụng du xích và đo kiểm thường xuyên để tránh sai hỏng do lấy chiều sâu cắt vượt quá. - Trong quá trình phay bánh răng trụ răng thẳng có dạng chia vi sai thì việc chia độ từ rãnh răng này sang rãnh răng khác phải thả nới lỏng vít hãm đĩa chia khi quay để phần quay của đĩa chia (chuyển động đồng thời để bù hoặc bớt một số răng chênh lệch theo tính toán). Khi chia độ xong một rãnh phải khóa đĩa chia lại để tránh rung động khi cắt dẫn đến sai số về kích thước cũng như độ đều của răng. - Không nên phay răng theo kiểu liên tiếp răng này đến răng kia mà nên phay theo các răng đối xứng nhau. Ví dụ: Phay bánh răng có 30 răng, ta nên phay theo thứ tự các răng 1 – 15 – 22 – 7 – 11 – 26 - …. 1.5. Kiểm tra bánh răng trụ răng thẳng Kiểm tra kích thước, độ nhám Sử dụng thước cặp, panme đo ngoài kiểm tra các kích thước như đường kính đỉnh răng, chiều dày, chiều cao,…Độ nhám được kiểm tra bằng phương pháp so sánh. Kiểm tra độ đều của răng Dùng calip giới hạn hoặc thước cặp hoặc panme đo răng đặc biệt (hình 1.0) để xác định kích thước W, kích thước miệng đo W chỉ được xác định đúng với răng có góc ăn khớp  =20o W = m(1,476065k + 0,013969z) Trong đó: W: kích thước pháp tuyến chung m: môđun của bánh răng z : Số răng của bánh răng k: Hệ số tra bảng n: Số răng đo trong phạm vi W Ví dụ: Kiểm tra một bánh răng có 49 răng, môđun 2.5, góc ăn khớp là 20o Giải: Kích thước miệng đo của thước được xác định như sau: Tra bảng: Với z = 49, ta được: n = 6, k = 11 Do đó: W = m(1,476065k + 0,013969z) = 2,5(1,476065.11 + 0,013969.49) = 42,30299 (mm) Hình 1.10. Kiểm tra độ đều răng theo W Hình 1.11. Kiểm tra chiều dày răng Bảng 1-5. Hệ số k để kiểm tra độ đều của bước răng 14
Ngoài ra để đảm bảo độ chính xác của răng ta còn sử dụng một loại thước cặp để kiểm tra chiều dày của răng với hai thang thước đứng và thang thước ngang (hình 1.11). Dùng loại thước này đưa hàm đo của thước kẹp vào sườn răng với chiều cao h’, đo dây cung tương ứng với chiều dày của răng ở vòng tròn nguyên bản rồi đọc thang thước ngang với kích thước chiều dày răng đã được xác định ở trên (St = 1,57m). Kiểm tra sự ăn khớp Để kiểm tra sự ăn khớp của bánh răng trụ răng thẳng sau khi được phay, ta sử dụng các bánh răng cùng loại (bánh răng trụ răng thẳng cùng môđun), bằng cách lắp hai bánh răng trên hai trụ song song có giá đỡ. Dùng tay hoặc một lực quay nào đó cho các bánh răng chuyển động, xem xét và kết luận: Êm, không êm, nhẹ, không nhẹ hoặc nặng. Trong các trường hợp nếu sửa chữa được thì tiến hành phay lại, hoặc sửa tinh bằng các phương pháp khác nhau như: Cà răng, mài, đánh bóng,… 2. Phay thanh răng 2.1. Xác định các kích thước của thanh răng Xét từ một răng ta thấy có đỉnh răng, chân răng chiều dày răng, chiều rộng răng, chiều cao răng, chiều dài răng. Trên (hình 1.12) thanh răng có các yếu tố cơ bản sau. Hình 1.12. Các thông số của thanh răng - Môđun (m): Là thông số chủ yếu. Môđun của thanh răng phải bằng môđun của bánh răng nhỏ trong cặp truyền động: m = t/ - Bước răng (t): t = .m = S + T - Chiều rộng rãnh răng (T): T = 1,5708 m - Chiều dày răng (S): S = T = 1,5708 m - Chiều cao đầu răng (h1): h1 = m - Chiều cao chân răng (h2): h2 = 1,25m - Khe hở chân răng (C): C = 0,25 m - Chiều cao phần làm việc của răng h0: h0 - e = 2.25m - 0.25m = 2m. - Chiều cao toàn bộ của răng (h): h = h1 + h2 + C = 2,25 m - Góc đỉnh răng ():  = 400 15
 - Góc nửa đỉnh răng  20o 2 - Chiều dài răng được xác định bởi chiều dài có răng (Lz): Lz = t.z = .m.z 2.2. Chia bước răng khi phay thanh răng Nguyên tắc hình thành biên dạng răng là dùng dao phay môđun đĩa, hoặc dao phay môđun trụ đứng tạo rãnh định hình. Số răng là phương pháp chia đoạn thẳng ra nhiều phần bằng nhau, trong đó khoảng cách giữa các phần là giá trị của một bước răng (t). Các bước răng thực tế lúc nào chúng cũng cho những số lẽ, bởi phụ thuộc hằng số . Để thực hiện chia bước răng ta có các phương pháp sau: - Chia bước răng theo cách sử dụng chia bằng giá trị du xích bàn máy ngang, bàn máy dọc. - Chia bước răng theo cách sử dụng bằng đĩa chia độ được lắp trực tiếp với trục vít me. - Chia bước răng theo cách sử dụng chia bằng đầu vi sai (sử dụng bánh răng lắp ngoài). Chia bước răng theo cách sử dụng chia bằng vành du xích bàn máy ngang, bàn máy dọc: Tính số vòng của tay quay bàn máy: Với phương pháp này thì sau khi chia một phần thì ta phải dịch chuyển bàn máy đi một khoảng bằng giá trị một bước răng (t). Khoảng dịch chuyển đó được xác định bằng công thức: m  n F Trong đó: n - là số vạch của cần quay sau mỗi lần dịch chuyển một bước răng ( t  m   ) F - là giá trị của một vạch trên du xích bàn máy. Trong trường hợp chưa xác định được giá trị du xích của mỗi vạch thì ta có thể tính theo cách lấy giá trị của một bước vít me chia cho số vạch được khắc trên du xích. Ví dụ trục vít me có bước là 5mm, vành du xích có 100 vạch thì ta tính: 5 F  0, 05 100 Ví dụ: Cần phay một thanh răng có m = 2.5mm, F = 0.05mm. Ta xác định mỗi lần m. 3,14  2,5 dịch chuyển bàn máy đi một răng là: n    62,8  2,5  157 vạch F 0, 05 Ta có thể nghiệm lại: + Bước răng được tính toán là: t = 3.1416 x 2.5 = 7.854 mm + Bước răng thực tế mà ta xác định bằng việc quay bàn máy bằng việc sử dụng du xích là: 157 t  5  7,85mm 100 Như vậy nếu so sánh với mức độ sai lệch về bước t = 7.854 mm - 7.85mm = 0.004mm. Qua ví dụ trên ta thấy với mỗi máy tỉ số /F= K Trong đó (K) là hằng số đặc F trưng cho máy. Thay (K) vào ta thấy công thức trên sẽ được biểu diễn một cách cụ thể hơn, đơn giản hơn. n = K.m mà trong đó K = /F. (Phương pháp này chỉ nên được sử dụng khi hệ số (K) của máy trong trường hợp là chẵn). 16
Chia bước răng bằng đĩa chia độ trực tiếp: Khi môđun của thanh răng không chia chẵn cho hệ số K thì ta có thể áp dụng phương pháp chia bằng đĩa chia độ lắp trực tiếp ở đầu vítme bàn máy dọc hoặc thông qua cặp bánh răng côn với tỉ số truyền 1:1. Ví dụ với máy có K = 62,8 (ví dụ đã nêu trên), muốn chia thanh răng có: m = 1.5, n sẽ là số lẻ bởi n = 62,8.1,5 = 94,2. Như vậy, nếu dùng phương pháp sử dụng du xích bàn máy để thực hiện ta phải quay 94 vạch cộng thêm 2/10 của một vạch nữa (độ chính xác chưa đảm bảo đối với chi tiết cần độ chính xác cao). Nhưng với cách chia bằng đĩa chia độ (hình 1.13), thì không cần sử dụng tay quay (1), mà sử dụng tay quay đĩa (5) và đĩa chia (4) có nhiều vòng lỗ khác nhau. Để xác định phần lẻ dễ dàng và ít nhầm lẫn ta sử dụng doãng quạt (3). Sử dụng phương pháp này chia được nhiều trường hợp mà phân số có được sau khi tính là những phần lẽ khó chia hết. Phôi được gá lên bàn máy (2), mỗi lần chia để phay răng tiếp theo, phải vặn tay quay đĩa chia độ một số vòng và lỗ theo công thức:  m n P Trong đó: n - là số vòng cần quay p - bước ren vítme bàn máy dọc m - môđun của thanh răng Hình 1.13. Sử dụng đĩa chia độ trực tiếp để phay thanh răng Ví dụ: Thanh răng cần phay có m = 3,5 máy phay có bước ren vítme p=4mm. Mỗi lần chia răng phải quay tay quay ở tay quay đĩa chia là: 3,1416  3,5 n  2, 749 vòng, lấy gọn là 2,75 vòng. 4 Từ đây cần quy đổi trị số lẻ ra số lỗ trên đĩa chia để chọn số vòng lỗ thích hợp. Quy 2,75 vòng ra hỗn số: 75 3 3 7 21 21lo 2,75  2 2 2  2  2vong  100 4 47 28 vonglo28 Như vậy, mỗi lần chia ta cần quay 2 vòng và 21 lỗ trên vòng lỗ 28 của đĩa chia. Nghiệm lại sai số: ttk (bước răng theo thiết kế), ttk = 3,1416 . 3,5 = 10,9956 mm ttt (bước răng theo thực tế) 21 ttt  4  2  11 28 Như vậy giới hạn sai lệch giữa ttk và ttt: ∆t = 11 - 10.9956 = 0.0044mm 17
Chia bước răng sử dụng đầu chia vi sai: Thay đổi giá trị của  bằng phân số tương ứng: Để phay thanh răng có độ chính xác cao, ta sử dụng phương pháp chia bước răng gián tiếp bằng đầu chia vi sai. Phương pháp này có độ chính xác và được sử dụng khá rộng rãi so với hai phương pháp đã nêu ở trên. Mức độ chính xác ngoài những yếu tố khác, còn phụ thuộc nhiều vào việc chọn phân số tương ứng với giá trị của số . Phân số lớn thì sai số nhiều, còn phân số nhỏ thì sai số ít hơn. Để việc lựa chọn được dễ dàng và thuận lợi, ta xây dựng bảng trị số  bằng các phân số tương ứng. Bảng 1-6. Các trị số gần đúng của  và phạm vi tương đương Trị số của  Sai số Bánh răng đặc biệt cần có = 0,13159265 157  = 3,14= 0,00159265 157 bánh răng 50 22  = 3,1418571 = 0,00126445 - 7 32  27  = 3,141811 = 0,0022545 - 25  11 19  21  = 3,1417322 = 0,00013955 127 127 25  47  = 3,1417112 = 0,0011855 47 22  17 8  97  = 3,1417004 = 0,00010775 97 13  19 13  29  = 3,146666 = 0,00007395 29; 58; 87 4  30 5  71  = 3,1415929= 0,00000625 71; 113 113 Nguyên tắc: Để chia các phần đều nhau có giá trị bằng bước răng (t) trên đường thẳng bằng việc sử dụng đầu chia vi sai ta phải sử dụng hệ bánh răng thay thế. Các bánh răng thay thế được lắp giữa đầu chia và vítme bàn máy dọc một cầu truyền động bánh răng. Khi chia răng, vặn tay quay của đầu chia đi một số vòng và số lỗ (đã tính toán) của đầu chia nhờ sự truyền động của các bánh răng lắp ngoài, bàn máy (phôi) sẽ di chuyển được một khoảng bằng bước răng (t). Tính bộ bánh răng lắp ngoài và số vòng quay của đầu chia độ: Bộ bánh răng thay thế và số vòng số lỗ của tay quay chia độ bằng phương pháp chia vi sai được tính toán theo công thức sau: 18
a  .m.40 i n b P Trong đó: a, b - là cặp bánh răng lắp ngoài (còn gọi là các bánh răng thay thế) P - bước ren vitme bàn máy (chọn để sử dụng tùy theo máy) 40 - đặc tính truyền động đầu chia (có trường hợp là 60, 80, 120,...) n - số vòng cần quay tay quay chia độ  - được quy đổi ra phân số tương đương (chọn theo bảng 1-6 tùy độ chính xác). Ví dụ: Thanh răng cần phay có môđun m = 3 mm, bước ren vitme P = 6 mm. Ta sử một cặp bánh răng thay thế. 13  29 Ta chọn:   3,146666  với sai số 0,00007395 mm 4  30 a 13  29  3  40 13  29 65 i n   29 b 4  30  6 6 30 Như vậy cặp bánh răng thay thế cần tìm là: a 13 65   b 6 30 Số vòng quay của tay quay chia độ là 29 vòng chẵn. Hình 1.14. Sử dụng giá đỡ đặc biệt và đầu chia độ vi sai để phay thanh răng Cách lắp bộ bánh răng lắp ngoài: Hình 1.15. Cách lắp bộ bánh răng lắp ngoài khi phay thanh răng 19
- Để thực hiện việc phay thanh răng bằng phương pháp chia độ vi sai, việc chia này phụ thuộc vào hệ thống bàn dao dọc. Trục của dao phay đĩa môđun phải được gá trên đầu quay đặc biệt (hình 1.14), chi tiết được nằm theo phương dọc và hướng phay vuông góc với trục chính của máy phay ngang. Lượng dịch chuyển của bàn máy khi phay từ rãnh này sang rãnh khác phải bằng bước răng đo song song với trục của thanh răng được truyền từ tay quay đầu chia độ đến trục vít me bàn máy. Sự truyền động này được thực hiện bởi các bánh răng lắp ngoài để bàn máy (phôi) sẽ di chuyển được một khoảng bằng bước răng (t). - Bộ bánh răng lắp ngoài truyền chuyển động từ trục chính đầu phân độ đến trục vítme bàn máy. Khi tay quay đầu chia độ quay, dẫn đến trục chính quay, phía sau trục chính được lắp bánh răng thay thế (a), với các bánh răng làm trung gian đến với (b) lắp ở trục vítme là được (hình 1.15 a); hoặc (b), (c) làm trung gian (hình 1.15b). Các cách lắp này không ảnh hưởng đến bước răng (t), nhưng chỉ thay đổi hướng chuyển động của bàn máy khi dịch chuyển. 2.3. Vận hành máy phay thanh răng - Chuẩn bị máy, vật tư, thiết bị: Chọn máy phay nằm vạn năng, thử máy kiểm tra độ an toàn về điện, cơ, hệ thống bôi trơn, điều chỉnh các bàn trượt. Chuẩn bị phôi (kiểm tra các kích thước phôi: Chiều dài, chiều rộng, chiều cao, độ song song giữa 2 mặt bên, độ vuông góc giữa các mặt), dụng cụ rà, dụng cụ kiểm tra: Thước cặp, dưỡng, bánh răng cùng môđun. Sắp xếp nơi làm việc hợp lý, khoa học. - Chọn dao, gá lắp và điều chỉnh dao. Chọn dao phay môđun đĩa đúng với môđun thanh răng và có số hiệu lớn nhất (xem bảng 1-3), gá dao trên trục ngang hoặc một đồ gá đặc biệt làm thay đổi hướng cắt (vuông góc với trục chính), xiết nhẹ, điều chỉnh và xiết chặt dao. - Gá phôi trên êtô hay một dụng cụ gá khác. Gá phôi trên bàn máy với cơ cấu kẹp chặt phù hợp như: Bulông kẹp, vấu kẹp,…hoặc gá phôi trên một số đồ gá thông dụng khác. Đảm bảo độ song song giữa các rãnh răng với hướng tiến của dao. - Chọn tốc độ trục chính và lượng chạy dao. - Xác định số vạch du xích cần quay hoặc xác định số vòng quay của tay quay (n), các bánh răng lắp ngoài và vị trí của các bánh răng nếu chia răng bằng đầu chia độ vi sai. Các bánh răng phải lắp đúng vị trí, ăn khớp đều, êm. Chọn đĩa chia, chọn số vòng lỗ chẵn và số lỗ lẻ bằng doãng quạt. - Chọn chiều sâu cắt: Cho dao tiến gần phôi rồi dịch chuyển bàn máy lên cho dao chạm vào phôi, đưa dao lùi ra nâng bàn máy lên xác định chiều sâu cắt. Sau đó khóa bàn máy lên xuống (đứng) lại. Chiều sâu cắt được chọn phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công và độ chính xác. - Chọn phương pháp tiến dao: Theo hướng tiến ngang bàn máy - Tiến hành phay + Bố trí hai cữ giới hạn chạy dao tự động ở bàn dao ngang. + Xác định vị trí đặt dao lần đầu: Việc xác định vị trí cắt lần đầu của dao rất quan trọng bởi phụ thuộc số răng được bố trí trên tiết diện chiều dài. + Cho máy chạy, vặn tay quay từ từ cho đến khi dao bắt đầu cắt thì sử dụng hệ thống tự động bàn dao dọc. Khi phay xong một rãnh răng cho bàn máy chạy ngược lại, khi dao rời khỏi phôi. Dừng trục chính kiểm tra sơ bộ, tiến hành quay bàn máy 20