MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN
CONG DNG CUNG TRÒN GLEASON TRÊN MÁY TÍNH
THE SIMULATION OF GLEASON SPIRAL BEVEL GEARS’
MANUFACTURE ON THE COMPUTER
PHẠM ĐĂNG PHƯỚC LƯU ĐỨC BÌNH
Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng
TÓM TT
Hiện nay tại các xưởng thực tập của các tờng Đại học Kỹ thuật trên cả nước không có các
loại máy gia công bánh răng côn cong, điều này khiến cho sinh viên rt khó tiếp cận với phần
kiến thức không thể thiếu này của Kỹ ngành Cơ khí Chế tạo máy. Với thực tế đó, việc mô
hình hoá và mô phỏng quá trình gia công trên máy tính có ý nghĩa rất quan trọng về mặt khoa
học và tính kinh tế. i báo này trình bày việc phỏng quá trình gia công bánh răng côn
cong dạng cung tròn hGleason trên máy tính bằng phần mềm PRO/ENGINEER, mđầu
cho việc thành lập giáo trình điện tử v quá trình gia công các loi bánh răng.
ABSTRACT
Nowadays, the workshops of universities of technology in Vietnam haven’t got spiral bevel
gear cutting machines, which creates difficulties for mechanical engineering students studying
this matter. In such a reality, the modeling and simulation spiral bevel gearsmanufacture has
significance in the sciencetific and economically. This paper presents the simulation of
Gleason spiral bevel gearsmanufacture in the computer by the PRO/ENGINEER software,
it’s beginning of creating an e-lecture of gear manufacturing.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Gia ng bánh răng n i chung bánh răng n cong i riêng quá trình cắt
gt kim loi rất phức tạp, khó thực hiện trong sản xuất. Khi hc v nguyên gia ng các
loi bánh răng côn cong, sinh viên rất khó hiểu bi các chuyển động tạo hình khi gia công
phc tạp, trừu tượng. Với cách truyền đạt thông thường bng các hình v, hình nh, sinh viên
hu như không hiu được bài giảng.
Vic ứng dụng công nghệ thông tin để mô phỏng quá trình gia công các loại bánh răng
côn cong trên máy tính tạo ra một công cụ học tập trực quan, ít tốn kém, sẽ giúp ích rất nhiều
cho sinh viên trong việc tiếp thu những lý thuyết rất khó này ti trường cũng như không bị b
ng khi ra công tác tại sở sản xuất. Mặt khác, giúp cho các cơ sở đào tạo vẫn đảm bảo
được chất lượng đào to mà không nhất thiết phải đầu tư, trang bị thêm các thiết bị, máy móc
thực rất tốn m, thể lên đến hàng t đồng. Điều này ý nghĩa rất thiết thực trong ng
tác đào tạo, nghiên cứu khoa học. [1]
Trong khuôn kh bài báo này, tác gi trình bày việc mô phỏng quá trình gia công bánh
răng côn cong dạng cung tròn h Gleason.
2. NỘI DUNG
Bánh răng côn cong dạng cung tròn đượcnh thành dựa trên nguyên lý ăn khớp của hai
sườn răng bánh dẹt sinh tưởng tượng với bánh răng gia công. nh dẹt sinh tưởng tượng được
thay thế bằng glắc lư, trên đó gắn đầu dao. Phôi lăn trên bánh dẹt sinh tưởng tượng và
chép lại dng răng. Bán kính của đường cong Gleason chính là bán kính của đầu dao. [2]
Trước lúc bắt đầu làm việc, chi tiết
được dịch chuyển hướng kính để lấy chiều
sâu rãnh răng. Sau khi gia công xong mt
rãnh răng, phôi lùi khỏi đầu dao, giá dao
thực hiện chuyển động đảo chiều về vị trí
ban đầu. Trong lúc này, pi dao vẫn
chuyển động theo hướng cũ.
Sau đó, phôi tiến tới đầu dao,
chuyển động bao hình lại được khôi phục
để gia công rãnh răng tiếp theo. [3]
Để tiến hành mô phỏng, s dụng
phần mềm chuyên dng PRO/ENGINEER
xây dng tất c các đối tượng cần thiết như:
máy, dao, đầu dao, chi tiết và lắp ráp
chúng với vị trí tương quan đúng n mt
sơ đồ gia công thực bằng môđun
MECHANISM. Sau đó, thiết lập các Servo
truyn động để tạo nên chuyển động cắt gọt của quá trình gia công. [4]
3. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ
Do giới hạn của ni dung bài báo, tác gi ch trình bày các kết qu đã đạt được của
vic xây dng mô hình gia công thực trên máy tính mà không u chi tiết quá trình thc hiện.
Chi tiết
gia công
Bánh dẹt sinh
tưởng tượng
Đầu dao
Hình 1. Nguyên lý gia công bánh răng côn
cong dạng cung tròn
Hình 2. Mô hình gia công bánh răng côn cong dạng cung tròn trên máy tính
Tiến hành đặt các Servo motor: nhp chọn biểu tượng
- Servo 1: chọn New trong menu Servo motor.
+ Type: pick chọn đường tâm đầu dao.
+ Profile: chọn Velocity, constant với A = 50.
- Servo 2: chọn New trong menu Servo motor.
+ Type: pick chọn đường tâm cụm lắc lư.
+ Profile: chọn Velocity, constant với A = 5.5
- Servo 3: chọn New trong menu Servo motor.
+ Type: pick chọn đường tâm chi tiết.
+ Profile: chọn Velocity, constant với A = 4.2.
- Servo 4: chọn New trong menu Servo motor.
+ Type: pick chọn đường trượt của cụm bàn trượt.
+ Profile: chọn Velocity, constant với A = 2.
Để bắt đầu quá trình mô phỏng, ta chọn
Analysis bằng cách nhấp biểu tượng Lúc này,
hộp thoại Analyses xuất hin:
Chọn Edit để i đặt các thông s chuyn
động cho quá trình phỏng trong hộp thoại
Analysis Definition:
- Chn tên.
- Type: Kinematic
- Start time: 0
- End time: 10
- Frame Rate: 10
- Minimum Interval: 0.1
Hoàn thành các thao tác trên, chọn OK. Lúc này cấu sẽ chuyển động theo thiết kế
của chúng ta. Lưu li chuyển động đó dưới dạng file FILM bằng việc lựa chọn lnh Playback.
Bấm chọn biểu tượng trên bảng Playbacks. Lúc này bảng Animate xuất hiện, tiếp tục
bấm chọn Capture, bảng thông báo Capture hin ra với các lựa chọn cho file FILM muốn làm
như: đường dẫn đến nơi chứa file, định dạng cho file, kích tớc giao diện của file, chất lượng
hình nh… Cuối cùng, bấm chọn OK, phần mềm sẽ tạo file FILM của chuyển động cơ cấu.
Kết qu, quá trình cắt răng n cong dạng cung tn h Gleason được tạo thành dưi
dạng file *.mpeg, có th chy với hầu hết ứng dụng Media.
4. KẾT LUẬN
Vic xây dng mô hình gia ng và mô phỏng trên máy tính của quá trình gia công
bánh răng n răng cong dạng cung tn h Gleason đã hoàn thành như bài báo đã trình bày.
Ngoài ra, chúng tôi cũng đã hoàn thành c mô hình mô phỏng gia ng các loi bánh răng
Hình 3. Quá trình cắt răng Gleason dưới dạng file film .mpeg
côn khác như bánh răng côn thng, bánh răng côn cong dạng cung thân khai, cung epixycolid.
Các mô hình mô phỏng này đã được s dng trong việc giảng dạy ti Trường Đại học
Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. Kết quả: sinh viên rất hứng tkhi học và tiếp thu nhanh các
kiến thức về gia công bánh răng côn i riêng môn học Công nghệ chế tạo máy nói chung.
Sinh viên đã hiểu ngay được bản chất của quá trình gia công bánh răng côn, các chuyển động
khi gia công, góc độ của dụng cụ cắt... thể hiện qua bài thi hết môn của mình.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lưu Đức Bình, Thiết kế phỏng quá trình gia công các loại bánh răng côn theo
phương pháp bao hình phục vụ giảng dạy, Luận văn Thạc sĩ K thuật, Đà Nẵng, 2006.
[2] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trịnh Minh Tứ, Thiết kế dụng cụ gia công bánh răng
2, Nxb Khoa học và K thuật, Hà Nội, 1987.
[3] Lê Văn Tiến, Nguyễn Đắc Lộc, Công nghchế tạo máy 2, Nxb Khoa học và Kỹ thuật,
Hà Ni, 1998.
[4] Parametric Technology Corporation, Pro/Engineer/Help/ Mechanism, 2003.