Giáo trình Công nghệ chế tạo máy - Chương 9: Gia công bánh răng
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
Ch−¬ng 9
Gia c«ng b¸nh r¨ng
B¸nh r¨ng, b¸nh vÝt lµ nh÷ng chi tiÕt dïng ®Ó truyÒn lùc vµ chuyÓn ®éng nhê ¨n
khíp mµ ta th−êng thÊy trong c¸c lo¹i m¸y mãc. Sö dông b¸nh r¨ng cã thÓ truyÒn ®−îc
chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c trôc song song nhau, chÐo nhau hoÆc vu«ng gãc víi nhau.
Gia c«ng b¸nh r¨ng lµ mét c«ng viÖc khã v× võa ph¶i ®¶m b¶o cho ®−îc c¸c chØ
tiªu kü thuËt võa ph¶i kinh tÕ. Chän ph−¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng phô thuéc vµo
vËt liÖu, ®é chÝnh x¸c vµ kÕt cÊu cña b¸nh r¨ng, yªu cÇu vÒ kh¶ n¨ng truyÒn t¶i vµ c¸c
chØ tiªu kinh tÕ.
Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt nh−ng ë ch−¬ng nµy chØ
tr×nh bµy ph−¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng b»ng c¾t gät.
9.1- Ph©n lo¹i
Dùa vµo mÆt kÕt cÊu, b¸nh r¨ng ®−îc chia lµm 3 lo¹i:
- B¸nh r¨ng trô (r¨ng th¼ng vµ r¨ng nghiªng).
- B¸nh r¨ng c«n (r¨ng th¼ng vµ r¨ng xo¾n).
- B¸nh vÝt.
Dùa vµo ®Æc tÝnh c«ng nghÖ, b¸nh r¨ng ®−îc chia lµm c¸c lo¹i sau:
- B¸nh r¨ng trô vµ c«n kh«ng cã may¬ vµ cã may¬, lç tr¬n vµ lç then hoa.
- B¸nh r¨ng bËc lç tr¬n vµ lç then hoa.
- B¸nh r¨ng trô, b¸nh r¨ng c«n vµ b¸nh vÝt d¹ng ®Üa.
- Trôc r¨ng trô vµ trôc r¨ng c«n.
H×nh 9.1- C¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
145
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
9.2- ®é chÝnh x¸c
§é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt ®−îc ®¸nh gi¸ theo tiªu chuÈn Nhµ n−íc
TCVN, tiªu chuÈn nµy quy ®Þnh 12 cÊp chÝnh x¸c kh¸c nhau tõ 1 ÷ 12, trong ®ã cÊp 1
lµ chÝnh x¸c nhÊt, cÊp 12 lµ kÐm chÝnh x¸c nhÊt. Th«ng th−êng, trong thùc tÕ chØ dïng
c¸c cÊp chÝnh x¸c 3 ÷ 11.
§é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt ®−îc ®Æc tr−ng b»ng c¸c chØ tiªu sau ®©y:
- §é chÝnh x¸c ®éng häc: ®é chÝnh x¸c nµy ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng sai sè gãc
quay cña b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt sau mét vßng. Sai sè nµy lµ do sai sè cña hÖ thèng c«ng
nghÖ g©y ra.
§é chÝnh x¸c nµy rÊt quan träng ®èi víi c¸c truyÒn ®éng cã tÝnh ®Õn gãc
quay nh− truyÒn ®éng ph©n ®é cña c¸c m¸y c¾t r¨ng hoÆc c¸c c¬ cÊu ®o ®Õm ...
- §é æn ®Þnh khi lµm viÖc: ®é æn ®Þnh khi lµm viÖc ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng sai
sè chu kú tøc lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña sai sè truyÒn ®éng b»ng tû sè gi÷a sai lÖch lín
nhÊt vµ sè r¨ng b¸nh r¨ng.
§é æn ®Þnh khi lµm viÖc ®Æc tr−ng cho ®é æn ®Þnh cña tèc ®é quay cña
bé truyÒn ®éng trong mét vßng quay cña b¸nh r¨ng hoÆc b¸nh vÝt. Dao ®éng cña tèc
®é quay sÏ g©y ra t¶i träng ®éng, rung ®éng vµ tiÕng ån cña bé truyÒn.
§é chÝnh x¸c nµy rÊt quan träng ®èi víi bé truyÒn lùc lµm viÖc víi tèc
®é lín.
- §é chÝnh x¸c tiÕp xóc: ®é chÝnh x¸c tiÕp xóc ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng vÕt tiÕp
xóc (diÖn tÝch vµ h×nh d¸ng) cña pr«fin r¨ng theo chiÒu dµi, chiÒu cao vµ ®−îc biÓu
diÔn b»ng %.
§é chÝnh x¸c tiÕp xóc ¶nh h−ëng ®Õn møc ®é tËp trung t¶i träng trªn c¸c
vïng kh¸c nhau cña bÒ mÆt r¨ng, ¶nh h−ëng ®Õn ®é bÒn vµ tuæi thä cña bé truyÒn.
§é chÝnh x¸c nµy rÊt quan träng ®èi víi c¸c bé truyÒn cã t¶i träng lín
vµ tèc ®é thÊp.
- §é chÝnh x¸c khe hë mÆt bªn: khe hë mÆt bªn lµ khe hë gi÷a c¸c c¹nh
r¨ng trong bé truyÒn (b¸nh r¨ng cµng lín th× khe hë mÆt bªn cµng lín).
Khe hë mÆt bªn ®−îc x¸c ®Þnh kh«ng ph¶i b»ng møc ®é chÝnh x¸c cña
bé truyÒn mµ b»ng c«ng dông vµ ®iÒu kiÖn sö dông cña nã. VÝ dô, víi c¸c bé truyÒn cã
tÝnh ®Õn gãc quay cÇn cã khe hë mÆt bªn nhá, cßn víi c¸c b¸nh r¨ng trong c¸c turbin
tèc ®é cao l¹i cÇn cã khe hë mÆt bªn lín.
XuÊt ph¸t tõ ®ã, ng−êi ta quy ®Þnh 4 cÊp khe hë mÆt bªn cña bé truyÒn
nh− sau:
+ Khe hë b»ng 0.
+ Khe hë nhá.
+ Khe hë trung b×nh.
+ Khe hë lín.
Trong ®ã, bé truyÒn cã khe hë trung b×nh ®−îc sö dông réng r·i nhÊt.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
146
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
9.3- vËt liÖu chÕ t¹o
ViÖc chän vËt liÖu ®Ó chÕ t¹o b¸nh r¨ng phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña
chóng. Mçi mét lo¹i vËt liÖu ®Òu tháa m·n nh÷ng yªu cÇu riªng, ®Æc biÖt lµ dïng cho
chÕ t¹o «t«, m¸y kÐo, m¸y bay, c¸c m¸y c«ng cô...
- C¸c b¸nh r¨ng truyÒn lùc th−êng ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp hîp kim Cr«m
nh− 15Cr, 15CrA, 20CrA, 40Cr, 45Cr; Cr«m - Niken vµ Cr«m - M«lipden nh− 40CrNi,
35CrMoA, 18CrMnTi.
- C¸c b¸nh r¨ng chÞu t¶i träng trung b×nh vµ nhá ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp C
chÊt l−îng tèt nh− C40, C45 vµ gang.
- C¸c b¸nh r¨ng lµm viÖc víi tèc ®é cao mµ kh«ng g©y tiÕng ån ®−îc lµm tõ
chÊt dÎo, v¶i Ðp, da Ðp.
- Víi tiÕn bé cña ngµnh luyÖn kim, ngµy nay ng−êi ta cã thÓ chÕ t¹o b¸nh
r¨ng tõ vËt liÖu kim lo¹i bét.
9.4- ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i
Chän ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i phô thuéc vµo h×nh d¸ng vµ kÝch th−íc cña chi
tiÕt, vËt liÖu vµ c«ng dông cña nã, s¶n l−îng hµng n¨m cïng c¸c yÕu tè kh¸c.
- Trong s¶n xuÊt lín, ph«i b¸nh r¨ng thÐp th−êng lµ ph«i rÌn.
- Trong s¶n xuÊt nhá, ®¬n chiÕc ng−êi ta th−êng dïng ph«i thanh.
- B¸nh r¨ng, b¸nh vÝt cã kÝch th−íc qu¸ lín, ph«i ®−îc chÕ t¹o b»ng ph−¬ng
ph¸p ®óc. Nh÷ng b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt cã ®−êng kÝnh lç > 25 mm vµ chiÒu dµi lç nhá
h¬n hai lÇn ®−êng kÝnh th× ng−êi ta t¹o lç khi rÌn hoÆc ®óc.
- Víi b¸nh r¨ng ®−îc chÕ t¹o tõ kim lo¹i bét th× ph«i chÝnh lµ kim lo¹i bét.
9.5- NhiÖt luyÖn
Do yªu cÇu lµm viÖc, r¨ng b¸nh r¨ng ph¶i cã ®é cøng vµ ®é bÒn, cßn lâi b¸nh
r¨ng th× yªu cÇu ph¶i dÎo, dai ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn uèn cña r¨ng khi chÞu t¶i va ®Ëp, v×
vËy cÇn ph¶i cã chÕ ®é nhiÖt luyÖn thÝch hîp.
- §èi víi nhãm b¸nh r¨ng cã ®é r¾n cña mÆt r¨ng HB ≤ 350, viÖc gia c«ng
chÝnh x¸c b¸nh r¨ng sau khi ®· nhiÖt luyÖn v× ®é r¾n t−¬ng ®èi thÊp. Lóc nµy kh«ng
cÇn ph¶i qua c¸c nguyªn c«ng chØnh söa ®¾t tiÒn nh− mµi, mµi nghiÒn...
ChÕ ®é nhiÖt luyÖn th−êng lµ t«i c¶i thiÖn (thÐp C chÊt l−îng tèt, thÐp hîp
kim); th−êng ho¸ (thÐp C chÊt l−îng th−êng CT51, CT61 hoÆc thÐp C chÊt l−îng tèt).
- §èi víi nhãm b¸nh r¨ng cã ®é r¾n cña mÆt r¨ng HB ≥ 350, b¸nh r¨ng
®−îc gia c«ng tr−íc råi míi nhiÖt luyÖn. Lóc nµy b¸nh r¨ng cã ®é bÒn cao, kh¶ n¨ng
t¶i lín nh−ng cÇn ph¶i gia c«ng l¹i sau nhiÖt luyÖn ®Ó kh¾c phôc nh÷ng biÕn d¹ng do
nhiÖt luyÖn g©y ra.
Víi b¸nh r¨ng cã m«®un vµ kÝch th−íc nhá th−êng ®−îc t«i thÓ tÝch. Tuy
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
147
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
nhiªn, ph−¬ng ph¸p nµy lµm t¨ng ®é bÒn nh−ng l¹i lµm gi¶m ®é dÎo, dai cña lâi r¨ng
nªn b©y giê th−êng dïng thÊm than, thÊm Ni, thÊm Cyanua thay cho t«i thÓ tÝch.
Víi b¸nh r¨ng cã m«®un vµ kÝch th−íc lín th−êng dïng t«i cao tÇn. T«i cao
tÇn tøc lµ dïng dßng ®iÖn cã tÇn sè cao (cã thÓ lªn ®Õn 20.000 Hz) ®Ó ®èt nãng bÒ mÆt
råi lµm nguéi nhanh, lóc nµy lâi b¸nh r¨ng ch−a kÞp nãng nªn vÉn ®¶m b¶o ®−îc ®é
dÎo, dai ban ®Çu cßn bÒ mÆt r¨ng th× ®é bÒn, ®é cøng ®−îc t¨ng lªn rÊt cao, ®é bãng bÒ
mÆt kh«ng gi¶m nhiÒu, biÕn d¹ng bÐ... Tuy nhiªn, t«i cao tÇn cã gi¸ thµnh rÊt cao nªn
th−êng chØ dïng trong s¶n xuÊt hµng lo¹t lín, hµng khèi. Ngoµi ra, ng−êi ta cßn dïng
c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng bÒ mÆt r¨ng b»ng n¨ng l−îng cao nh− tia laser, plasma...
9.6- yªu cÇu kü thuËt
Ngoµi c¸c yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c khi c¾t r¨ng, quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o
b¸nh r¨ng cÇn ®¶m b¶o nh÷ng yªu cÇu kü thuËt sau ®©y:
- §é kh«ng ®ång t©m gi÷a mÆt lç vµ ®−êng trßn c¬ së (vßng chia) n»m
trong kho¶ng 0,05 ÷ 0,1 mm.
- §é kh«ng vu«ng gãc gi÷a mÆt ®Çu vµ t©m lç n»m trong kho¶ng 0,01 ÷
0,015 mm trªn 100 mm ®−êng kÝnh.
- MÆt lç vµ c¸c cæ trôc cña trôc r¨ng ®−îc gia c«ng ®¹t ®é chÝnh x¸c cÊp 7,
®é nh¸m bÒ mÆt Ra = 1,25 ÷ 0,63.
- C¸c bÒ mÆt kh¸c ®−îc gia c«ng ®¹t cÊp chÝnh x¸c 8 ÷ 10, ®é nh¸m bÒ mÆt
Rz = 40 ÷ 10.
- Sau nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng 55 ÷ 60 HRC, chiÒu s©u thÊm C lµ 1 ÷ 2 mm;
c¸c bÒ mÆt kh«ng gia c«ng ®é cøng th−êng ®¹t 180 ÷ 280 HB.
9.7- TÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu
Khi thiÕt kÕ b¸nh r¨ng ph¶i chó ý ®Õn kÕt cÊu bÒ mÆt nh−:
- H×nh d¸ng lç ph¶i ®¬n gi¶n v× nÕu phøc t¹p ta ph¶i dïng m¸y R¬v«nve
hoÆc m¸y b¸n tù ®éng ®Ó gia c«ng, sÏ kh«ng kinh tÕ.
- MÆt ngoµi cña b¸nh r¨ng ph¶i ®¬n gi¶n, b¸nh r¨ng cã tÝnh c«ng nghÖ cao
nhÊt lµ khi h×nh d¸ng mÆt ngoµi ph¼ng, kh«ng cã may¬.
- NÕu b¸nh r¨ng cÇn cã may¬ th× nªn ®Ó may¬ n»m vÒ mét phÝa lóc ®ã ta cã
thÓ g¸ ®−îc hai chi tiÕt cïng mét lóc ®Ó gia c«ng, t¨ng ®−îc n¨ng suÊt.
- BÒ dµy cña mÆt bªn ph¶i ®ñ ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng khi nhiÖt luyÖn.
- H×nh d¸ng, kÝch th−íc c¸c r·nh (nÕu cã) ph¶i thuËn tiÖn cho viÖc tho¸t dao.
- KÕt cÊu b¸nh r¨ng ph¶i t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc gia c«ng b»ng nhiÒu dao
cïng mét lóc.
- C¸c b¸nh r¨ng bËc nªn cã cïng mét m«®un ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc gia
c«ng, gi¶m ®−îc thêi gian thay dao, t¨ng n¨ng suÊt.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
148
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
9.8- chuÈn ®Þnh vÞ
Tïy theo kÕt cÊu, s¶n l−îng vµ ®é chÝnh x¸c yªu cÇu mµ ta chän chuÈn cho
thÝch hîp:
- Khi gia c«ng b¸nh r¨ng cã lç, dï lµ b¸nh r¨ng trô, c«n, b¸nh vÝt th× chuÈn
tinh thèng nhÊt lµ mÆt lç. Ngoµi lç ra, ng−êi ta cßn chän thªm mÆt ®Çu lµm chuÈn, lóc
®ã mÆt lç vµ mÆt ®Çu ph¶i gia c«ng trong mét lÇn g¸ ®Ó ®¶m b¶o ®é vu«ng gãc gi÷a
mÆt ®Çu vµ t©m lç.
Trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc vµ lo¹t nhá, ë nguyªn c«ng ®Çu tiªn ng−êi ta
th−êng dïng mét mÆt ®Çu vµ mÆt ngoµi cña b¸nh r¨ng lµm chuÈn th«. Sau khi nhiÖt
luyÖn, khi cÇn mµi l¹i lç ng−êi ta ph¶i dïng vµnh r¨ng ®Ó ®Þnh vÞ b»ng vßng l¨n.
Nh− vËy, trong nh÷ng tr−êng hîp gia c«ng b¸nh r¨ng cã lç, chuÈn ®Þnh
vÞ cã thÓ lµ tÊt c¶ c¸c bÒ mÆt.
- §èi víi c¸c lo¹i trôc r¨ng, chuÈn l¾p r¸p lµ bÒ mÆt cæ trôc. V× vËy, ph«i
cña c¸c lo¹i b¸nh r¨ng nµy ®−îc gia c«ng nh− c¸c trôc bËc vµ chuÈn ®Þnh vÞ cã thÓ lµ
mÆt ®Çu, cæ trôc vµ hai lç t©m.
9.9- quy tr×nh c«ng nghÖ tr−íc khi c¾t r¨ng
Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng ph«i tr−íc khi c¾t r¨ng bao gåm c¸c nguyªn c«ng
nh− sau:
- Gia c«ng th« mÆt lç.
- Gia c«ng tinh mÆt lç.
- Gia c«ng th« mÆt ngoµi.
- Gia c«ng tinh mÆt ngoµi.
Ngoµi ra, nÕu cÇn cßn cã thªm c¸c nguyªn c«ng nh− khoan lç, phay r·nh then,
then hoa trªn trôc r¨ng hoÆc lµm ren...
- Khi s¶n l−îng nhá, viÖc gia c«ng ph«i tr−íc khi c¾t r¨ng ®−îc thùc hiÖn
trªn m¸y tiÖn. Lç b¸nh r¨ng cÇn ph¶i doa v× yªu cÇu ph¶i cã ®é chÝnh x¸c cao.
- Trong s¶n xuÊt hµng lo¹t lín vµ hµng khèi, th−êng dïng ph−¬ng ph¸p
chuèt ®Ó gia c«ng lç, kÓ c¶ lç cã r·nh then, then hoa. Trong tr−êng hîp nµy, tr−íc khi
chuèt th−êng ®−îc khoan hoÆc khoÐt trªn m¸y khoan ®øng; c¸c nguyªn c«ng kh¸c chØ
®−îc gia c«ng sau khi chuèt lç bëi v× ph−¬ng ph¸p chuèt cã thÓ ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c
kÝch th−íc rÊt cao nh−ng ®é chÝnh x¸c vÒ vÞ trÝ t−¬ng quan cña mÆt lç víi mÆt kh¸c l¹i
kh¸ thÊp.
C¸c mÆt ngoµi ®−îc gia c«ng trªn m¸y tiÖn b¸n tù ®éng hoÆc trªn d©y
chuyÒn tù ®éng.
- Trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc vµ lo¹t nhá, th−êng gia c«ng chuÈn bÞ tr−íc khi
c¾t r¨ng trªn c¸c m¸y tiÖn vµ c¸c m¸y r¬v«nve.
- C¸c b¸nh r¨ng cã ®−êng kÝnh > 500 mm th−êng ®−îc gia c«ng chuÈn bÞ
tr−íc khi c¾t r¨ng trªn m¸y tiÖn ®øng.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
149
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
9.10- C¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng r¨ng
B¸nh r¨ng lµ chi tiÕt quan träng, cã ®é bÒn vµ tuæi thä cao. Th«ng th−êng, r¨ng
cña b¸nh r¨ng cã biªn d¹ng lµ ®−êng th©n khai.
VÒ nguyªn lý t¹o r¨ng, cã thÓ chia thµnh hai ph−¬ng ph¸p gia c«ng lµ ph−¬ng
ph¸p ®Þnh h×nh vµ ph−¬ng ph¸p bao h×nh.
- Ph−¬ng ph¸p ®Þnh h×nh lµ ph−¬ng ph¸p c¾t r¨ng mµ dông cô c¾t cã biªn
d¹ng l−ìi c¾t lµ r·nh r¨ng. Qu¸ tr×nh c¾t r¨ng kh«ng liªn tôc, khi c¾t th× c¾t tõng r·nh
r¨ng mét, sau ®ã ph©n ®é ®Ó gia c«ng tiÕp r·nh r¨ng kh¸c.
- Ph−¬ng ph¸p bao h×nh lµ ph−¬ng ph¸p c¾t r¨ng mµ dông cô c¾t kh«ng
cÇn cã biªn d¹ng l−ìi c¾t lµ r·nh r¨ng. Qu¸ tr×nh c¾t r¨ng diÔn ra liªn tôc, khi c¾t dông
cô c¾t sÏ l¨n t−¬ng ®èi trªn vµnh cña b¸nh r¨ng gia c«ng vµ khi ®ã quü tÝch c¸c ®−êng
bao cña dông cô c¾t lµ pr«fin th©n khai cña r¨ng b¸nh r¨ng gia c«ng.
9.10.1- Gia c«ng b¸nh r¨ng trô
a) Gia c«ng theo ph−¬ng ph¸p ®Þnh h×nh
c Phay ®Þnh h×nh
Phay r¨ng b»ng ph−¬ng ph¸p ®Þnh h×nh ®−îc tiÕn hµnh b»ng dao phay ®Þnh h×nh
mµ pr«fin cña nã phï hîp víi pr«fin cña r·nh r¨ng.
* R¨ng th¼ng:
Dao phay ®Þnh h×nh dïng ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng lµ dao phay ®Üa m«®un (h×nh a)
hoÆc dao phay ngãn m«®un (h×nh b).
n
n
s
s
a)
b)
H×nh 9.2- Gia c«ng b¸nh r¨ng trô b»ng dao phay ®Þnh h×nh
Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông nhiÒu trªn m¸y phay v¹n n¨ng cã trang bÞ dông
cô ph©n ®é. Khi gia c«ng, chi tiÕt ®−îc g¸ vµo ô ph©n ®é, dao ®−îc g¸ sao cho ®−êng
kÝnh ngoµi (dao phay ®Üa m«®un) hoÆc mÆt ®Çu (dao phay ngãn) trïng víi ®−êng sinh
cao nhÊt cña chi tiÕt. Sau ®ã, ®iÒu chØnh dao ë ®é cao sao cho r·nh r¨ng cã chiÒu s©u
theo yªu cÇu (tïy theo m«®un r¨ng gia c«ng). TiÕn hµnh gia c«ng.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
150
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
Gia c«ng xong mét r¨ng th× dïng ®Çu ph©n ®é ®Ó quay chi tiÕt mét gãc 3600/z
(víi z lµ sè r¨ng cÇn gia c«ng) råi tiÕp tôc gia c«ng r¨ng tiÕp theo, cø thÕ cho ®Õn hÕt.
* R¨ng nghiªng:
Khi phay b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng, viÖc g¸ dao vµ chi tiÕt còng nh− ph©n ®é
®Ó c¾t hÕt c¸c r¨ng gièng nh− víi r¨ng th¼ng, chØ kh¸c mét ®iÒu lµ ph¶i quay bµn m¸y
®i mét gãc β phï hîp víi gãc nghiªng cña r¨ng.
§Ó t¹o ®−îc r¨ng nghiªng cÇn thùc hiÖn ®ång bé ch¹y dao cña bµn m¸y vµ
chuyÓn ®éng quay cña ®Çu ph©n ®é b»ng c¸ch nèi trôc vitme bµn m¸y th«ng qua bé
b¸nh r¨ng thay thÕ víi trôc truyÒn ®éng cña ®Çu ph©n ®é.
Khi quay bµn m¸y
cÇn chó ý chiÒu nghiªng
cña r¨ng trªn chi tiÕt:
®èi víi r¨ng nghiªng tr¸i
th× bµn m¸y quay theo
β
chiÒu ®ång hå khi nh×n
tõ trªn xuèng (nh− h×nh
bªn) vµ khi r¨ng nghiªng
ph¶i th× quay bµn m¸y
H×nh 9.3- S¬ ®å gia c«ng b¸nh trô r¨ng nghiªng
ng−îc chiÒu ®ång hå.
* R¨ng ch÷ V:
Ph−¬ng ph¸p phay ®Þnh h×nh còng cã thÓ gia c«ng ®−îc b¸nh r¨ng trô r¨ng h×nh
ch÷ V liªn tôc cã gãc nhän.
C¾t lo¹i r¨ng liªn tôc gãc vª trßn nµy ®−îc
thùc hiÖn b»ng dao phay ngãn trªn m¸y phay
v¹n n¨ng cã c¬ cÊu ph©n ®é vµ ®¶o chiÒu quay
cña b¸nh r¨ng trong qu¸ tr×nh ch¹y dao däc
(t−¬ng tù nh− r¨ng nghiªng nh−ng ph¶i lµm hai
lÇn) hoÆc gia c«ng trªn m¸y b¸n tù ®éng
H×nh 9.4- Phay b¸nh r¨ng trô
ch÷ V b»ng dao phay ngãn
chuyªn dïng. Gãc nhän ®−îc vª trßn cã b¸n
kÝnh ®óng b»ng b¸n kÝnh cña dao phay ngãn.
§Æc ®iÓm cña phay ®Þnh h×nh:
- §¹t ®é chÝnh x¸c thÊp (cÊp 7, 8); khã kh¨n trong viÖc ®iÒu chØnh chÝnh
x¸c vÞ trÝ t−¬ng ®èi gi÷a dao vµ vËt. N¨ng suÊt thÊp nh−ng l¹i t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n.
- Th−êng lµ s¶n xuÊt b¸nh r¨ng cho bé truyÒn tèc ®é thÊp (< 5 m/s). Trong
s¶n xuÊt hµng lo¹t lín vµ hµng khèi, ®èi víi nh÷ng b¸nh r¨ng cã m«®un lín, ph−¬ng
ph¸p nµy chØ dïng ®Ó gia c«ng ph¸.
- Dao ph¶i cã biªn d¹ng r·nh r¨ng, tuy nhiªn r·nh r¨ng l¹i thay ®æi theo
m«®un vµ sè r¨ng. Do vËy, ®Ó ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ, dao phay ®Þnh h×nh ®−îc s¶n xuÊt
theo bé 8, 15 hoÆc 26 con víi cïng m«®un vµ gãc ¨n khíp. Mçi dao dïng ®Ó s¶n xuÊt
mét lo¹i b¸nh r¨ng trong ph¹m vi sè r¨ng nhÊt ®Þnh vµ cã h×nh d¸ng r¨ng gÇn ®óng.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
151
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
d Bµo ®Þnh h×nh
Bµo r¨ng ®Þnh h×nh ®−îc thùc hiÖn trªn m¸y bµo r¨ng víi dao ®Þnh h×nh còng cã
pr«fin gièng pr«fin r·nh r¨ng hoÆc dao th«ng th−êng víi d−ìng. Khi gia c«ng c¸c r·nh
r¨ng th× còng dïng ®Çu ph©n ®é theo tõng r¨ng.
Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc dïng chñ yÕu ®Ó gia c«ng th« c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp
ngoµi vµ trong cã m«®un lín.
e Chuèt ®Þnh h×nh
Gia c«ng b¸nh r¨ng b»ng ph−¬ng ph¸p chuèt ®Þnh h×nh cho n¨ng suÊt vµ ®é
chÝnh x¸c cao, th−êng dïng ë d¹ng s¶n xuÊt hµng lo¹t lín vµ hµng khèi.
Theo ph−¬ng ph¸p nµy, dao
chuèt cã pr«fin gièng pr«fin cña
r·nh r¨ng. Cã thÓ chuèt mét r·nh
n
t
hoÆc nhiÒu r·nh cïng mét lóc.
Sau mçi hµnh tr×nh cña dao, mét
hoÆc mét sè r·nh r¨ng ®−îc gia
c«ng, muèn gia c«ng c¸c r·nh
kh¸c th× chi tiÕt ®−îc quay ®i mét
gãc nhê c¬ cÊu ph©n ®é.
v
Ph−¬ng ph¸p chuèt toµn bé
c¸c r·nh cïng mét lóc rÊt Ýt ®−îc
H×nh 9.5- S¬ ®å chuèt r¨ng b¸nh r¨ng
sö dông v× lóc ®ã kÕt cÊu dao rÊt phøc t¹p, kh¶ n¨ng tho¸t phoi kÐm, lùc c¾t lín.
Dông cô c¾t lµ mét bé dao ®Þnh h×nh víi tõng nÊc ®−îc l¾p vµo ®Çu chuèt.
L−îng n©ng cña mçi l−ìi c¾t phô thuéc vµo chiÒu dµy líp phoi ®−îc c¾t Sz, lo¹i vËt liÖu
b¸nh r¨ng vµ tèc ®é c¾t v, l−îng n©ng nµy ®−îc chän nh− víi dao chuèt th−êng.
Líp vËt liÖu ph¶i c¾t ®−îc ph©n chia theo tæng sè c¸c l−ìi c¾t cña dông cô, nªn
tuæi thä, tuæi bÒn cña dao lín. Song chi phÝ cho dông cô rÊt lín nªn chuèt chØ dïng cho
s¶n xuÊt lín, b¸nh r¨ng cã m«®un lín vµ b¸nh r¨ng kh«ng gia c«ng nhiÖt kh«ng mµi.
b) Gia c«ng theo ph−¬ng ph¸p bao h×nh
c Phay l¨n r¨ng
Phay l¨n r¨ng lµ ph−¬ng ph¸p phay b¸nh r¨ng theo nguyªn lý bao h×nh.
N
N
H×nh 9.6- S¬ ®å phay l¨n r¨ng.
H×nh 9.7- Dao phay l¨n d¹ng trôc vÝt
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
152
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
§©y lµ ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt r¨ng phæ biÕn nhÊt hiÖn nay, cho n¨ng suÊt vµ ®é
chÝnh x¸c cao (cã thÓ ®¹t cÊp 4, 5).
Dông cô ®Ó phay l¨n r¨ng lµ dao phay l¨n d¹ng trôc vÝt th©n khai mµ pr«fin cña
nã ë mÆt ph¸p tuyÕn N-N lµ thanh r¨ng c¬ b¶n.
M¸y ®Ó gia c«ng r¨ng theo ph−¬ng ph¸p phay bao h×nh lµ m¸y phay l¨n r¨ng
trôc th¼ng ®øng, trªn ®ã dao víi chi tiÕt thùc hiÖn sù ¨n khíp cña bé truyÒn trôc vÝt.
Sù ¨n dao cña dao phay l¨n lµ liªn tôc, tÊt c¶ c¸c r¨ng cña b¸nh r¨ng ®−îc gia
c«ng ®ång thêi nªn m¸y kh«ng cÇn thiÕt bÞ ®æi chiÒu phøc t¹p, kh«ng cÇn c¬ cÊu ph©n
®é, do vËy tÊt c¶ thêi gian phôc vô cã liªn quan ®Õn c«ng viÖc ®ã bÞ lo¹i trõ, n©ng cao
®−îc n¨ng suÊt.
* R¨ng th¼ng:
ChuyÓn ®éng bao h×nh ®−îc thùc hiÖn dùa trªn nguyªn lý ¨n khíp gi÷a dao vµ ph«i
§ã lµ c¸c chuyÓn ®éng quay
cña dao vµ ph«i, ®ång thêi dao cßn
cã chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn däc trôc
cña ph«i nh»m c¾t hÕt chiÒu dµy cña
b¸nh r¨ng.
Tr−íc khi c¾t, dao phay l¨n
cßn cã chuyÓn ®éng h−íng kÝnh sao
cho vßng l¨n cña dao tiÕp xóc víi
vßng l¨n cña ph«i, ®iÒu nµy nh»m
®Ó ®¹t ®−îc chiÒu s©u cña r·nh r¨ng
H×nh 9.8- S¬ ®å phay l¨n r¨ng th¼ng.
cÇn c¾t.
Mèi liªn hÖ gi÷a vßng quay cña dao vµ b¸nh r¨ng gia c«ng ®−îc thùc hiÖn nhê
c¸c b¸nh r¨ng thay thÕ cña m¸y: khi ph«i quay 1/z vßng th× dao quay 1/k vßng (z: sè
r¨ng b¸nh r¨ng cÇn c¾t; k: sè ®Çu mèi cña dao).
β
β
Khi phay b¸nh r¨ng
th¼ng, trôc dao ph¶i ®Æt
nghiªng so víi trôc chi tiÕt
mét gãc ®óng b»ng gãc
n©ng cña ®−êng xo¾n vÝt
trªn trôc chia cña dao.
v
v
S
S
β
β
Dao phay ®−îc g¸
a)
b)
theo h−íng nghiªng ph¶i
hay tr¸i tïy theo h−íng
nghiªng cña r¨ng dao.
H×nh 9.9- S¬ ®å bè trÝ dao khi phay l¨n r¨ng th¼ng
a) G¸ dao nghiªng h−íng ph¶i.
b) G¸ dao nghiªng h−íng tr¸i.
L−îng ch¹y dao cña dao phay l¨n theo ph−¬ng däc trôc cña ph«i sau mét vßng
quay cña ph«i phô thuéc vµo tèc ®é c¾t cña dao.
Cho ®Õn nay, hÇu hÕt c¸c m¸y phay l¨n ®Òu lµm viÖc b»ng ph−¬ng ph¸p phay
nghÞch (a) v× c¾t ªm, Ýt g©y va ®Ëp, Ýt lµm g·y vì dao.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
153
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
Víi c¸c m¸y phay l¨n ®−îc
c¶i biÕn cho ph−¬ng ph¸p phay
thuËn (b), dao cã vÞ trÝ ®Çu tiªn lµ
ë d−íi vËt vµ ch¹y dao tõ d−íi lªn,
ph−¬ng ph¸p nµy cho phÐp n©ng
cao tèc ®é c¾t lªn 20 ÷ 40% vµ
l−îng ch¹y dao lªn 80%.
a)
b)
H×nh 9.10- S¬ ®å c¾t khi phay l¨n r¨ng.
NÕu b¸nh r¨ng cã m«®un nhá th× phay b»ng mét lÇn c¾t, b¸nh r¨ng cã m«®un
lín th× ph¶i phay b»ng mét sè lÇn c¾t.
C¸c dao phay cã ®−êng kÝnh lín h¬n b¶o ®¶m hiÖu qu¶ c¾t lín h¬n, chÊt l−îng
bÒ mÆt r¨ng tèt h¬n vµ cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n.
Khi c¾t r¨ng, cã thÓ tiÕn dao theo hai c¸ch: tiÕn dao h−íng trôc hoÆc tiÕn dao
theo h−íng kÝnh råi míi tiÕn theo h−íng trôc b¸nh r¨ng (cã thÓ rót ng¾n ®−îc hµnh
tr×nh phô l).
nc
nd
nd
S
S
S1
nc
l
a)
b)
H×nh 9.11- C¸c ph−¬ng ph¸p tiÕn dao khi phay l¨n r¨ng
a) TiÕn dao h−íng trôc; b) TiÕn dao h−íng kÝnh vµ h−íng trôc
* R¨ng nghiªng:
B¸nh r¨ng nghiªng phay b»ng ph−¬ng ph¸p phay l¨n t−¬ng tù nh− víi r¨ng th¼ng.
Nh−ng ®Ó ®¶m b¶o cho
®o¹n xo¾n vÝt cña dao ë vïng
c¾t trïng víi ph−¬ng r¨ng chi
tiÕt gia c«ng ph¶i g¸ trôc dao
lµm víi mÆt ®Çu chi tiÕt mét
gãc sao cho:
ω = β0 ± γd
víi, β0: gãc nghiªng trªn
vßng chia cña r¨ng b¸nh r¨ng
gia c«ng.
γd: gãc n©ng ë vßng chia
cña dao.
H×nh 9.12- S¬ ®å phay l¨n b¸nh r¨ng nghiªng.
“+” khi dao vµ chi tiÕt ng−îc chiÒu nghiªng.
“-” khi dao vµ chi tiÕt cïng chiÒu nghiªng.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
154
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
γd
γd
nd
nd
ω = β0 - γd
ω = β0 + γd
β0
nc
β0
nc
a)
b)
H×nh 9.13- S¬ ®å g¸ dao khi phay l¨n r¨ng nghiªng
a) B¸nh r¨ng nghiªng ph¶i, dao xo¾n ph¶i.
b) B¸nh r¨ng nghiªng ph¶i, dao xo¾n tr¸i.
Ngoµi s¬ ®å bªn, cã thÓ vÏ c¸c s¬ ®å g¸ dao kh¸c khi phay b¸nh r¨ng nghiªng
tr¸i b»ng c¸c dao xo¾n tr¸i vµ ph¶i.
Chó ý: Khi gãc nghiªng cña r¨ng β = 6 ÷ 100, nªn gia c«ng theo s¬ ®å ng−îc
chiÒu xo¾n cña b¸nh r¨ng vµ dao (tøc lµ b¸nh r¨ng xo¾n ph¶i ®−îc gia c«ng b»ng dao
xo¾n tr¸i vµ ng−îc l¹i). Cßn khi gãc nghiªng cña r¨ng β > 100 th× gia c«ng theo s¬ ®å
cïng chiÒu xo¾n cña b¸nh r¨ng vµ dao.
Mét ®iÓm cÇn hÕt søc chó ý r»ng, v× h−íng ch¹y dao Sd song song víi trôc cña
chi tiÕt nªn khi phay l¨n b¸nh r¨ng nghiªng, ph«i ph¶i cã chuyÓn ®éng quay bæ sung
®Ó h−íng cña r¨ng dao l¨n trïng víi h−íng r¨ng gia c«ng. ChuyÓn ®éng nµy ®−îc thùc
hiÖn nhê bé truyÒn dÉn vi sai ®· ®−îc thiÕt kÕ trong xÝch truyÒn ®éng cña m¸y.
Râ rµng lµ, khi phay l¨n b¸nh r¨ng th¼ng, dao
tÞnh tiÕn mét ®o¹n Si sÏ gia c«ng ®−îc ®o¹n r¨ng
1
Si
th¼ng tõ 1 → 2. Do ®ã, gia c«ng b¸nh r¨ng nghiªng
th× ta ph¶i cho ph«i thªm mét chuyÓn ®éng quay sao
2
cho víi Si ®ã dao sÏ c¾t tõ 1 → 2’.
2’
π.D0
Z = 1
S’
B
L
β
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
155
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
Nh− vËy, nÕu dao ch¹y th¼ng ®øng ®−îc mét ®o¹n L b»ng b−íc xo¾n cña r¨ng
nghiªng th× chuyÓn ®éng quay bµn m¸y mang chi tiÕt gia c«ng ph¶i quay nhanh thªm
(nÕu r¨ng dao vµ h−íng b¸nh r¨ng gia c«ng cïng chiÒu) hoÆc chËm ®i (nÕu r¨ng dao
vµ h−íng b¸nh r¨ng gia c«ng ng−îc chiÒu) võa ®óng mét vßng (t−¬ng øng víi tæng sè
r¨ng Zc cÇn gia c«ng). NÕu nh− chuyÓn ®éng cña bµn m¸y ®−îc nhanh thªm (hay chËm
®i) chØ b»ng mét b−íc r¨ng th× dao phay ph¶i dÞch ®i mét qu·ng ®−êng S’:
π.D0 .cotgβ
L
S'=
=
Zc
Zc
Sau khi bµn m¸y quay mét vßng th× dao phay dÞch chuyÓn ®−îc mét ®o¹n Sht;
trong khi ®ã, sù quay cña bµn m¸y ®−îc nhanh thªm (hay chËm ®i) mét gãc t−¬ng øng
Sht
Zc .Sht
víi sè r¨ng ∆Z:
∆Z =
=
(Sht: l−îng ch¹y dao h−íng trôc)
S' π.D0 .cotgβ
Do ®ã, b¸nh chia ph¶i ®−îc ®iÒu chØnh thµnh:
Z' = Zc ± ∆Z
Zc .Sht
= Zc ±
π.D0 .cotgβ
⎛
⎞
Sht .tgβ
⎜
⎟
⎟
Z' = Zc 1 ±
⎜
π.D0 ⎠
⎝
VËy, khi phay l¨n r¨ng nghiªng cÇn ®¶m b¶o tû sè truyÒn gi÷a dao vµ chi tiÕt lµ:
⎛
⎞
nd
Zc
Sht .tgβ
Z'
⎜
. 1 ±
⎟
⎟
i =
=
=
⎜
nc Zd Zd ⎝
π.D0 ⎠
ChÕ ®é c¾t khi phay l¨n:
Khi phay l¨n, c¶ r¨ng th¼ng vµ r¨ng nghiªng ph¶i chän chÕ ®é c¾t thÝch hîp ®Ó
®¶m b¶o yªu cÇu cña s¶n phÈm:
- Tèc ®é c¾t V: Víi dao phay l¨n thÐp giã dïng c¾t thÐp th× cã thÓ dïng V =
15 ÷ 30 m/ph; víi dao hîp kim cøng cho phÐp c¾t víi V = 60 ÷ 70 m/ph hoÆc cao h¬n.
- L−îng ch¹y dao S: L−îng ch¹y dao däc trôc cã ¶nh h−ëng ®Õn ®é nh¸m
bÒ mÆt. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c gia c«ng cã thÓ chän l−îng ch¹y dao lín khi gia
c«ng th« , th−êng kho¶ng S = 0,8 ÷ 1,8 mm/vg ®èi víi thÐp vµ S = 1 ÷ 2,3 mm/vg. Khi
gia c«ng tinh cÇn chän l−îng ch¹y dao nhá (bÞ giíi h¹n bëi ®é nh¸m vµ ®é sãng bÒ
mÆt), kho¶ng S = 1 ÷ 2 mm/vg ®èi víi thÐp vµ S = 1,2 ÷ 2,2 mm/vg ®èi víi gang.
®Æc ®iÓm cña phay l¨n r¨ng:
- Ph−¬ng ph¸p nµy cã tÝnh v¹n n¨ng cao, sö dông mét dao ®Ó gia c«ng
nhiÒu lo¹i b¸nh r¨ng cã sè r¨ng kh¸c nhau.
- N¨ng suÊt gia c«ng cao.
- §é chÝnh x¸c gia c«ng thÊp h¬n so víi xäc r¨ng.
- CÇn kho¶ng tho¸t dao lín nªn kh«ng thÓ gia c«ng c¸c lo¹i b¸nh r¨ng bËc.
- Dao phøc t¹p, khã chÕ t¹o.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
156
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
d Xäc r¨ng
Xäc r¨ng lµ mét ph−¬ng ph¸p c¾t bao h×nh, ë ®©y dao xäc cã d¹ng b¸nh r¨ng
(h×nh chËu) hay dao cã d¹ng thanh r¨ng (h×nh l−îc).
* Xäc r¨ng b»ng dao xäc d¹ng b¸nh r¨ng:
Ph−¬ng ph¸p nµy cã thÓ gia c«ng b¸nh r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng, b¸nh r¨ng bËc
mµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c bËc nhá vµ ®Æc biÖt ®Ó s¶n xuÊt b¸nh r¨ng ¨n khíp trong.
VÒ b¶n chÊt, dông cô c¾t lµ
mét b¸nh r¨ng mµ mÆt ®Çu ®−îc
t¹o thµnh mÆt tr−íc cßn c¸c mÆt
bªn t¹o thµnh c¸c mÆt sau cña
l−ìi c¾t. Trong qu¸ tr×nh gia
c«ng, dông cô c¾t chuyÓn ®éng
c¾t theo h−íng däc trôc cña b¸nh
r¨ng vµ cïng víi chi tiÕt cã
chuyÓn ®éng quay c−ìng bøc.
Kho¶ng c¸ch trôc cña dông
cô c¾t vµ chi tiÕt gia c«ng ®óng
b»ng kho¶ng c¸ch t©m cña cÆp
H×nh 9.14- S¬ ®å xäc b¸nh r¨ng trong.
b¸nh r¨ng t−¬ng tù ¨n khíp kh«ng cã khe hë.
Tèc ®é vßng cña dông cô c¾t vµ chi tiÕt gia c«ng ph¶i tu©n theo tû sè:
nc Zd
=
nd Zc
trong ®ã, nc, nd lµ sè vßng quay cña chi tiÕt gia c«ng vµ dông cô c¾t
Zc, Zd lµ sè r¨ng cña chi tiÕt gia c«ng vµ dông cô c¾t.
Xäc r¨ng b»ng dao
nd
xäc d¹ng b¸nh r¨ng lµ dùa
trªn nguyªn t¾c chuyÓn
®éng t−¬ng hç gi÷a dao vµ
chi tiÕt. Dao xäc vµ chi tiÕt
gia c«ng ®−îc quay c−ìng
bøc xung quanh trôc cña
chóng theo h−íng ng−îc
nhau khi gia c«ng b¸nh
r¨ng ¨n khíp ngoµi vµ
cïng h−íng khi gia c«ng
b¸nh r¨ng ¨n khíp trong.
v
S1
nc
S
H×nh 9.15- S¬ ®å xäc r¨ng b»ng dao xäc b¸nh r¨ng.
Dao thùc hiÖn chuyÓn ®éng lªn xuèng v ®Ó c¾t gät, chuyÓn ®éng nµy lµ th¼ng
khi gia c«ng r¨ng th¼ng vµ lµ chuyÓn ®éng xo¾n khi gia c«ng r¨ng nghiªng. Khi dao ®i
xuèng lµ thùc hiÖn t¸ch phoi vµ khi chuyÓn ®éng trë l¹i lµ hµnh tr×nh ch¹y kh«ng. Chi
tiÕt cã chuyÓn ®éng ra vµo ®Ó dao kh«ng cµ vµo mÆt ®· gia c«ng trong khi ch¹y kh«ng.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
157
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
Khi gia c«ng, kh«ng thÓ ngay mét lóc c¾t hÕt chiÒu s©u r·nh r¨ng b¸nh r¨ng
®−îc mµ ph¶i tõ tõ tiÕn dao h−íng kÝnh. Khi tiÕn dao h−íng kÝnh lÇn ®Çu, chi tiÕt quay
mét cung t−¬ng øng víi thêi gian tiÕn dao, råi sau ®ã l¹i quay thªm Ýt ra lµ mét vßng
n÷a ®Ó dao c¾t hÕt chiÒu cao r¨ng cña c¶ vßng r¨ng, viÖc ®ã ®−îc thùc hiÖn nhê cam
trªn m¸y. TiÕp ®ã, dao l¹i tiÕn theo h−íng kÝnh vµ chi tiÕt còng quay mét cung t−¬ng
øng, råi chi tiÕt l¹i quay thªm mét vßng n÷a ®Ó c¾t hÕt chiÒu cao r¨ng víi l−îng tiÕn
dao h−íng kÝnh nµy. Cø thÕ cho ®Õn khi dao tiÕn theo h−íng kÝnh mét l−îng b»ng
chiÒu cao r¨ng cÇn gia c«ng th× th«i. TiÕn dao h−íng kÝnh 1, 2 hay 3 lÇn lµ phô thuéc
vµo m«®un r¨ng cÇn c¾t.
Tèc ®é c¾t khi xäc r¨ng ph¶i ®−îc chän hîp lý, nã phô thuéc vµo vËt liÖu gia
c«ng, yªu cÇu kü thuËt, ®iÒu kiÖn c¾t. Tèc ®é c¾t khi xäc cã thÓ tÝnh theo sè hµnh tr×nh
kÐp cña ®Çu xäc, th«ng th−êng kho¶ng 400 ÷ 1000 htk/ph.
Th«ng th−êng, dïng ph−¬ng ph¸p xäc
gãc nghiªng
cña r¨ng
®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng th¼ng. Tuy nhiªn,
còng cã thÓ xäc ®−îc b¸nh r¨ng nghiªng khi
dao cã r¨ng nghiªng cïng víi b¹c dÉn
nghiªng t−¬ng øng. H−íng nghiªng cña
r¨ng dao xäc cã thÓ lµ ph¶i hay tr¸i, dao
nghiªng ph¶i ®−îc dïng ®Ó gia c«ng r¨ng
nghiªng tr¸i vµ ng−îc l¹i.
B¹c dÉn
B¸nh r¨ng
Khi xäc r¨ng nghiªng, ngoµi c¸c
chuyÓn ®éng nh− xäc r¨ng th¼ng, ph«i cßn
cã thªm chuyÓn ®éng quay t−¬ng øng víi
gãc nghiªng cña r¨ng.
H×nh 9.16- S¬ ®å xäc r¨ng nghiªng
* Xäc r¨ng b»ng dao xäc d¹ng thanh r¨ng:
Ph−¬ng ph¸p nµy dùa trªn nguyªn t¾c ¨n khíp cña b¸nh r¨ng vµ thanh r¨ng. Dao
cã d¹ng thanh r¨ng víi pr«fin
h×nh thang thùc hiÖn chuyÓn
®éng c¾t theo h−íng vu«ng
gãc víi mÆt ®Çu cña b¸nh r¨ng
gia c«ng.
ChuyÓn ®éng bao
h×nh ®−îc thùc hiÖn bëi b¸nh
r¨ng gia c«ng g¸ trªn bµn quay,
®ång thêi dÞch chuyÓn t©m däc
theo ph−¬ng cña dao. V× chiÒu
dµi cña dao th−êng chØ cã 3 ÷ 8
r¨ng nªn nã chØ c¾t cïng mét
lóc mét sè r¨ng cña b¸nh r¨ng
H×nh 9.17- S¬ ®å xäc r¨ng b»ng dao r¨ng th¼ng.
vµ viÖc gia c«ng chØ ®−îc tiÕn hµnh trªn mét cung nhá.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
158
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
O5
O4
O1
O2
O3
S
H×nh 9.18- S¬ ®å xäc r¨ng b»ng dao d¹ng thanh r¨ng
Ban ®Çu, bµn m¸y mang vËt gia c«ng ch¹y dao ngang tiÕn dÇn tíi dông cô c¾t,
®¹t chiÒu s©u r·nh r¨ng. Sau ®ã, gia c«ng r¨ng b¾t ®Çu ë vÞ trÝ biªn cña O1. Khi gia
c«ng xong mét phÇn r¨ng, dao ra khái sù ¨n khíp víi vËt gia c«ng, lóc ®ã vËt ë vÞ trÝ
O3, chuyÕn ®éng S cña bµn m¸y ®−îc dõng vµ chuyÓn ®éng l¨n còng dõng. B¸nh r¨ng
gia c«ng ®−îc di chuyÓn tõ O3 ®Õn O4 vµ nhê trôc vÝt bµn m¸y mang vËt gia c«ng ®Õn
vÞ trÝ O5. Quay cÆp b¸nh r¨ng chia ®é ®i mét sè b−íc x¸c ®Þnh vµ chu tr×nh lµm viÖc
lÆp l¹i cho ®Õn khi tÊt c¶ r¨ng ®−îc gia c«ng.
Ph−¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó gia c«ng chÝnh x¸c b¸nh r¨ng th¼ng, nghiªng, b¸nh
r¨ng ch÷ V. Dao thanh r¨ng chÕ t¹o ®¬n gi¶n vµ rÎ tiÒn h¬n so víi dao xäc d¹ng b¸nh
r¨ng, tuy nhiªn m¸y ®Ó xäc r¨ng b»ng dao d¹ng thanh r¨ng l¹i rÊt phøc t¹p, cho nªn
ph−¬ng ph¸p nµy Ýt ®−îc sö dông h¬n ph−¬ng ph¸p xäc b»ng dao d¹ng b¸nh r¨ng.
®Æc ®iÓm cña xäc r¨ng:
- Ph−¬ng ph¸p nµy ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c t−¬ng ®èi cao do dao dÔ chÕ t¹o
chÝnh x¸c. §é bãng bÒ mÆt tèt v× ph«i ®−îc c¾t liªn tôc theo chiÒu dµi cña r¨ng
- Lµ ph−¬ng ph¸p duy nhÊt cã thÓ gia c«ng b¸nh r¨ng cã kho¶ng c¸ch bËc
nhá, b¸nh r¨ng trong.
- Do cã chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn khø håi nªn ph¸t sinh lùc qu¸n tÝnh, sÏ g©y
va ®Ëp, v× thÕ kh«ng t¨ng ®−îc vËn tèc c¾t nªn n¨ng suÊt kh«ng cao.
- Khi c¾t r¨ng nghiªng th× dao khã chÕ t¹o vµ cÇn cã b¹c dÉn chuyªn dïng.
c) Gia c«ng mÆt ®Çu cña r¨ng
MÆt ®Çu cña r¨ng cÇn ®−îc gia c«ng ®Ó t¹o ra h×nh d¹ng thuËn lîi cho viÖc ra
vµo khíp ë c¸c b¸nh r¨ng di tr−ît, ®ång thêi ®Ó lµm cïn c¹nh s¾c vµ tÈy hÕt bavia xuÊt
hiÖn trong qu¸ tr×nh c¾t r¨ng.
H×nh d¹ng cña mÆt ®Çu r¨ng ®¹t ®−îc tïy thuéc vµo yªu cÇu sö dông vµ kh¶
n¨ng c«ng nghÖ cña thiÕt bÞ.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
159
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
a)
b)
c)
d)
H×nh 9.19- C¸c h×nh d¹ng mÆt ®Çu r¨ng
C¸c d¹ng mÆt ®Çu r¨ng ®−îc gia c«ng nh− h×nh trªn:
- Vª trßn ®Çu r¨ng dïng khi b¸nh r¨ng võa quay võa di tr−ît.
- V¸t nhän ®Çu r¨ng dïng khi b¸nh r¨ng kh«ng quay mµ di tr−ît.
- V¸t c¹nh hai phÝa dïng khi b¸nh r¨ng quay víi tèc ®é thÊp mµ di tr−ît.
- V¸t c¹nh mét phÝa th−êng dïng víi b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng.
ViÖc gia c«ng ®Çu r¨ng cã thÓ ®−îc gia c«ng b»ng c¸c c¸ch sau:
- Ph−¬ng ph¸p thñ c«ng: dïng dòa tay ®Ó gia c«ng ®Çu r¨ng. Ph−¬ng ph¸p
nµy ®¬n gi¶n, n¨ng suÊt thÊp, ®é chÝnh x¸c kh«ng cao, kh«ng ®ång ®Òu gi÷a c¸c r¨ng.
- Dïng m¸y chuyªn dïng víi dao phay ngãn (®Þnh h×nh hoÆc h×nh c«n):
Khi c¾t, c¸c lo¹i dao nµy cã chuyÓn
®éng theo mét cung trßn 1800 c¾t tõ c¹nh bªn
nµy sang c¹nh bªn kia cña mét ®Çu r¨ng, cßn
b¸nh r¨ng ®−îc gia c«ng th× ®øng yªn. C¾t
xong mét r¨ng, dao ®−îc n©ng lªn, sau khi
ph©n ®é xong, dao trë l¹i vÞ trÝ lµm viÖc ®Ó c¾t
r¨ng tiÕp theo. Ph−¬ng ph¸p nµy c¾t kh«ng
liªn tôc nªn n¨ng suÊt thÊp.
- Dïng m¸y chuyªn dïng víi dao phay ®Þnh h×nh chuyªn dïng:
Dao
Khi c¾t, c¶ dao vµ chi tiÕt ®Òu chuyÓn ®éng. Gi÷a hai chuyÓn ®éng nµy cã xÝch
truyÒn ®éng c−ìng bøc. Quü ®¹o t−¬ng ®èi cña dao so víi chi tiÕt lµ mét ®−êng
epixicloid. §Çu r¨ng gia c«ng ®−îc cã d¹ng v¸t nhän chø kh«ng trßn. Ph−¬ng ph¸p
nµy c¾t liªn tôc do vËy n¨ng suÊt ®¹t cao.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
160
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
c) Gia c«ng tinh b¸nh r¨ng trô
Cã thÓ chia gia c«ng tinh b¸nh r¨ng ra lµm hai lo¹i:
- Lo¹i 1: Gia c«ng kh«ng cã phoi nh− ph−¬ng ph¸p ch¹y rµ b¸nh r¨ng.
- Lo¹i 2: Gia c«ng cã phoi nh− cµ r¨ng, mµi r¨ng, nghiÒn r¨ng, kh«n r¨ng.
c Ch¹y rµ b¸nh r¨ng
Ph−¬ng ph¸p ch¹y rµ b¸nh r¨ng ®−îc thùc hiÖn khi hai b¸nh r¨ng gia c«ng ¨n
khíp víi mét hoÆc ba b¸nh r¨ng mÉu ®· ®−îc t«i cã ®é cøng vµ chÝnh x¸c cao h¬n.
Trong qu¸ tr×nh gia c«ng, nhê ¸p lùc P cña b¸nh r¨ng mÉu t¸c dông lªn b¸nh
r¨ng gia c«ng mµ c¸c nhÊp nh« trªn bÒ mÆt r¨ng cña nã bÞ nÐn xuèng vµ ®−îc lµ ph¼ng.
B¸nh r¨ng cÇn ch¹y rµ 1 quay do b¸nh
mÉu 2 t¸c ®éng vµ truyÒn chuyÓn ®éng cho
hai b¸nh mÉu 3.
§Ó ch¹y rµ ®Òu cÇn ph¶i quay theo hai
chiÒu víi sè vßng quay gièng nhau tõ 3 ÷
25 vßng. ¸p lùc P ®−îc chän kho¶ng 5 ÷
10 at. Thêi gian ch¹y rµ tõ 10 ÷ 30 gi©y víi
b¸nh r¨ng cã m«®un m = 2 ÷ 5.
Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc thùc hiÖn nhê
biÕn d¹ng dÎo cña bÒ mÆt r¨ng, v× vËy vËt
liÖu ph«i ph¶i cã ®é gi·n dµi t−¬ng ®èi >
9% vµ ®é cøng HB < 380. Ch¹y rµ cho phÐp
H×nh 9.20- S¬ ®å ch¹y rµ b¸nh r¨ng
trô b»ng 3 b¸nh mÉu
gi¶m tiªu hao dông cô, n¨ng suÊt cao. Th−êng gia c«ng b¸nh r¨ng kh«ng nhiÖt luyÖn.
d Cµ r¨ng
Cµ r¨ng lµ ph−¬ng ph¸p gia c«ng tinh b¸nh r¨ng cho nh÷ng b¸nh r¨ng kh«ng
cøng l¾m nh− c¸c b¸nh r¨ng kh«ng t«i hoÆc sau khi ®· qua xªmentit ho¸, tr−íc khi t«i.
Cµ r¨ng cã thÓ gia c«ng ®−îc b¸nh r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng, r¨ng trong hay ngoµi.
Dao cµ r¨ng cã d¹ng b¸nh r¨ng hoÆc thanh r¨ng,
trªn pr«fin cña c¸c r¨ng ng−êi ta xÎ c¸c r·nh song song víi
mÆt ®Çu r¨ng ®Ó t¹o ra c¸c l−ìi c¾t. Dao cµ r¨ng ®−îc t«i
cøng, cho ¨n khíp kh«ng cã khe hë víi b¸nh r¨ng gia c«ng.
Qu¸ tr×nh c¾t x¶y ra khi dao cµ tr−ît vµ l¨n trªn mÆt
r¨ng cña b¸nh r¨ng gia c«ng. §Ó cµ b¸nh r¨ng trô r¨ng
th¼ng th× dao cµ ph¶i cã r¨ng nghiªng 150 khi cµ thÐp vµ
100 khi cµ gang. Ng−îc l¹i khi cµ b¸nh r¨ng trô r¨ng
H×nh 9.21- Dao cµ
d¹ng b¸nh r¨ng
nghiªng th× dao cµ ph¶i cã r¨ng th¼ng hoÆc r¨ng nghiªng
nh−ng ph¶i kh¸c víi gãc nghiªng trªn b¸nh r¨ng gia c«ng.
Cµ r¨ng cho phÐp söa sai sè h×nh d¸ng vµ n©ng cao ®é nh½n bãng bÒ mÆt (cã thÓ
®¹t Ra = 0,63 ÷ 0,16); gia c«ng ®−îc c¸c b¸nh r¨ng cã ®−êng kÝnh 6 ÷ 1200 mm víi
m«®un tõ m = 0,01 ÷ 12 mm, l−îng d− kho¶ng 0,25 ÷ 0,1 mm.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
161
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
* C¸c lo¹i dao cµ r¨ng:
- Cµ r¨ng b»ng dao cµ d¹ng b¸nh r¨ng:
Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông phæ biÕn v× nã cã thÓ cµ ®−îc nh÷ng b¸nh r¨ng
cã kÝch th−íc bÊt kú, c¶ b¸nh r¨ng trong vµ ngoµi, nã cßn söa ®−îc sai sè b−íc r¨ng.
§Ó t¹o sù c¾t gät tèt cho
dao cµ, trôc dao cµ vµ trôc
chi tiÕt ph¶i ®−îc ®Æt chÐo
nhau mét gãc ϕ = 5 ÷ 150,
nhê vËy hiÖn t−îng tr−ît
kh«ng chØ x¶y ra theo biªn
d¹ng mµ theo c¶ h−íng
r¨ng. ChÝnh thµnh phÇn vËn
tèc tr−ît theo h−íng r¨ng
lµm cho c¸c l−ìi c¾t c¹o lªn
bÒ mÆt r¨ng chi tiÕt t¸ch ra
mét líp phoi máng.
H×nh 9.22- Cµ r¨ng b»ng dao cµ d¹ng b¸nh r¨ng.
Khi gia c«ng, chØ cã dao nhËn ®−îc chuyÓn ®éng tõ ®éng c¬, cßn chi tiÕt (®−îc
g¸ trªn hai mòi t©m) quay theo dao. §Ó cµ ®−îc c¶ hai phÝa cña r¨ng, chuyÓn ®éng
quay cña b¸nh cµ ph¶i ®−îc ®æi chiÒu thuËn nghÞch. Chi tiÕt gia c«ng cã chuyÓn ®éng
ch¹y dao tÞnh tiÕn qua l¹i ®Ó c¾t hÕt chiÒu dµi r·nh r¨ng vµ sau mçi hµnh tr×nh cßn cã
chuyÓn ®éng tiÕn th¼ng ®øng ®Õn dao cµ ®Ó c¾t hÕt chiÒu s©u c¾t.
- Cµ r¨ng b»ng dao cµ d¹ng thanh r¨ng:
Dao cµ d¹ng thanh r¨ng ®−îc ghÐp tõ nhiÒu m¶nh r¨ng l¹i víi nhau. Dïng dao
cµ thanh r¨ng r¨ng th¼ng cã thÓ cµ ®−îc r¨ng cña b¸nh r¨ng th¼ng, b¸nh r¨ng nghiªng
theo h−íng ph¶i hoÆc tr¸i mét gãc < 300. Khi cÇn cµ b¸nh r¨ng nghiªng cã gãc
nghiªng > 300 th× ph¶i dïng dao cµ thanh r¨ng cã r¨ng nghiªng.
P
Dao cµ thanh r¨ng ®−îc kÑp trªn bµn
m¸y cã chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn qua l¹i, b¸nh
r¨ng gia c«ng ®−îc l¾p tù do trªn trôc vµ
¨n khíp víi dao d−íi mét ¸p lùc nªn nã sÏ
quay thuËn nghÞch theo sù ®i l¹i cña dao.
Ngoµi c¸c chuyÓn ®éng trªn, chi tiÕt
gia c«ng cßn ph¶i ch¹y dao S ®Ó c¾t hÕt
chiÒu dµy r¨ng vµ sau mçi hµnh tr×nh kÐp,
dao tiÕn mét l−îng Sk ®Ó lÊy hÕt l−îng d−
cÇn c¾t.
S
Sk
nd
Dao cµ d¹ng thanh r¨ng tuy cã ®é bÒn
lín nh−ng Ýt ®−îc dïng v× dao khã chÕ t¹o
chÝnh x¸c vµ ®¾t tiÒn so víi dao cµ d¹ng
b¸nh r¨ng.
v
H×nh 9.23- Cµ b»ng dao thanh r¨ng
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
162
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
* C¸c ph−¬ng ph¸p cµ r¨ng:
- Cµ r¨ng theo ph−¬ng ph¸p ch¹y dao song song:
Ph−¬ng ph¸p nµy, b¸nh r¨ng gia c«ng sÏ dÞch chuyÓn song song theo trôc cña
nã. Sau mçi hµnh tr×nh, b¸nh r¨ng cã ch¹y dao h−íng kÝnh tíi b¸nh cµ.
§Ó n©ng cao ®é bãng cña mÆt r¨ng, khi gia c«ng
B¸nh cµ
gÇn xong kh«ng cÇn ch¹y dao h−íng kÝnh n÷a.
TiÕt diÖn trung b×nh cña b¸nh cµ cÇn ph¶i ch¹y ra
khái mÐp ngoµi cña b¸nh r¨ng gia c«ng ®Ó thùc hiÖn söa
ϕ
S
®óng. V× vËy, chiÒu dµi hµnh tr×nh cña bµn m¸y cÇn ph¶i
b»ng bÒ réng cña b¸nh r¨ng céng thªm mét m«®un n÷a.
Cµ theo ph−¬ng ph¸p nµy tuy chØ cÇn dao máng nh−ng hµnh tr×nh ®i l¹i ph¶i dµi
vµ sè hµnh tr×nh ph¶i nhiÒu nªn n¨ng suÊt gia c«ng thÊp.
- Cµ r¨ng theo ph−¬ng ph¸p ch¹y dao vu«ng gãc:
Ph−¬ng ph¸p nµy, b¸nh r¨ng gia c«ng sÏ dÞch chuyÓn vu«ng gãc víi trôc cña dao.
Qu¸ tr×nh c¾t hoµn thµnh sau mét hµnh tr×nh kÐp
cña bµn m¸y vµ kh«ng cã ch¹y dao h−íng kÝnh.
S
B¸nh cµ
Cµ theo ph−¬ng ph¸p nµy th× dao ph¶i dµy nh−ng
hµnh tr×nh ®i l¹i ng¾n vµ sè hµnh tr×nh Ýt nªn n¨ng suÊt
gia c«ng cao.
ϕ
- Cµ r¨ng theo ph−¬ng ph¸p ch¹y dao tiÕp tuyÕn:
Ph−¬ng ph¸p nµy, b¸nh r¨ng gia c«ng sÏ dÞch chuyÓn vu«ng gãc víi trôc cña
nã. Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc dao vµ trôc chi tiÕt kh«ng thay ®æi.
Qu¸ tr×nh c¾t ®−îc hoµn thµnh sua mét hµnh tr×nh
kÐp cña bµn m¸y vµ kh«ng cã ch¹y dao h−íng kÝnh.
ChiÒu réng cña dao yªu cÇu ph¶i lín h¬n so víi
chiÒu réng cña b¸nh r¨ng cÇn gia c«ng. §Ó cµ hÕt c¸c vÕt
ë r·nh vµ s−ên cña r¨ng th× b¸nh cµ cÇn ph¶i cã dÞch
chuyÓn nhá theo chiÒu trôc cña nã.
B¸nh cµ
S
ϕ
Ph−¬ng ph¸p nµy th−êng dïng ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng cã vµnh hÑp, vµnh kÝn.
- Cµ r¨ng theo ph−¬ng ph¸p ch¹y dao theo ®−êng chÐo:
Ph−¬ng ph¸p nµy ch¹y dao theo ®−êng chÐo t¹o thµnh mét gãc víi trôc cña
b¸nh r¨ng gia c«ng.
¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ chiÒu dµi hµnh
tr×nh lµm viÖc ng¾n, n©ng cao n¨ng suÊt (®iÒu hoµ ®−îc
hai ph−¬ng ph¸p cµ song song vµ vu«ng gãc). H¬n n÷a,
®iÓm giao nhau cña hai trôc liªn tôc thay ®æi trong qu¸
tr×nh gia c«ng nªn ®é mßn cña b¸nh cµ theo chiÒu dµi
r¨ng ®Òu ®Æn h¬n, n©ng cao ®−îc tuæi bÒn cña b¸nh cµ.
B¸nh cµ
S
ε
ϕ
Cµ theo ph−¬ng ph¸p nµy cã ®é nh½n bÒ mÆt cña r¨ng thÊp h¬n mét Ýt so víi
ph−¬ng ph¸p cµ song song víi cïng mét chÕ ®é c¾t.
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
163
Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y
* ChÕ ®é c¾t khi cµ r¨ng:
- Tèc ®é c¾t:
Tèc ®é c¾t khi cµ lu«n lu«n thay ®æi tõ ch©n r¨ng. Tèc ®é c¾t ë ch©n vµ ë ®Ønh
lín h¬n ë vïng vßng chia nh−ng sù chªnh lÖch Êy cã thÓ bá qua ®−îc nªn th−êng lÊy
tèc ®é c¾t ë vßng chia lµm ®¹i diÖn.
vct
Tèc ®é c¾t chÝnh lµ tèc ®é tr−ît:
vcµ = vct s ± vd s
trong ®ã, vct s: tèc ®é vßng cña chi tiÕt.
vd s: tèc ®é vßng cña dao.
“+”: khi ph−¬ng cña r¨ng
b¸nh cµ vµ r¨ng gia c«ng cïng chiÒu.
“-”: khi ph−¬ng cña r¨ng
b¸nh cµ vµ r¨ng gia c«ng ng−îc chiÒu
(trªn h×nh lµ ng−îc chiÒu).
Tõ h×nh ta cã:
vct s
βct
vd
vct k = vd k
vd s
βd
βct - βd
Dao cµ
βct
vct s = vct.sinβct
βd
H×nh 9.24- S¬ ®å tÝnh to¸n tèc ®é c¾t
vd s = vd.sinβd
víi βct: gãc nghiªng r¨ng chi tiÕt.
βd: gãc nghiªng r¨ng dao.
Chi tiÕt
MÆt kh¸c,
vct k = vd k (do ¨n khíp)
mµ: vct k = vct.cosβct
vd k = vd.cosβd
nªn: vd.cosβd = vct.cosβct
cosβd
cosβct
Suy ra:
vct = vd .
Do vËy, ta t×m ®−îc mèi liªn hÖ gi÷a tèc ®é tr−ît vµ tèc ®é vßng cña dao:
⎛
⎞
sinβct
cosβct
⎜
⎟
⎟
vcµ = vd . cosβd .
± sinβd
⎜
⎝
⎠
sin
(
βct ±βd
)
= vd .
cosβct
sin γ
cosβct
vcµ = vd .
víi : γ = βct ± βd lµ gãc nghiªng gi÷a trôc dao vµ trôc chi tiÕt gia c«ng.
π.Dd .nd
vd =
(m/ph): tèc ®é vßng cña dao víi sè vßng quay cña dao nd (v/ph).
1000
π.Dd .nd
1000 cosβct
sin γ
VËy, tèc ®é c¾t khi cµ sÏ lµ: vcµ =
.
(m/ph)
L−u ®øc b×nh - Bé m«n ChÕ t¹o m¸y - Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa
164
Tải về để xem bản đầy đủ
33 trang
26380
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Công nghệ chế tạo máy - Chương 9: Gia công bánh răng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_cong_nghe_che_tao_may_chuong_9_gia_cong_banh_rang.pdf
