ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng trôc r¨ng
Néi dung:
PhÇn 1 – Tæng quan vÒ bé truyÒn b¸nh r¨ng
1.1 ý nghÜa - tÇm quan träng
1.2 Ph©n lo¹i
1.3 §é chÝnh x¸c – dung sai b¸nh r¨ng
1.4 C¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng
PhÇn 2: Ph©n tÝch kÕt cÊu h×nh häc, c¬ lý tÝnh cña s¶n phÈm
2.1 Ph©n tÝch s¶n phÈm
2.2 Yªu cÇu kü thuËt
PhÇn 3 - ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o trôc r¨ng
3.1 D¹ng s¶n xuÊt
3.2 C¸c nguyªn t¾c thiÕt kÕ Quy tr×nh c«ng nghÖ
3.3 Quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng trôc r¨ng
PhÇn 4 - Chuyªn ®Ò
4.1 T×m hiÓu vÒ dao phay l¨n trôc vÝt – Dao xäc r¨ng
4.2 T×m hiÓu vÒ m¸y gia c«ng r¨ng: m¸y phay l¨n r¨ng 5K324 vµ m¸y
xäc r¨ng 514
4.3 LËp tr×nh – gia c«ng trªn m¸y phay CNC Fanuc 6M ch÷:
“HUYÒN . p . k”
B¶n vÏ:
10 A1
ThuyÕt minh: 155 Trang A4
Phª duyÖt
(KÝ tªn)
Gi¸o viªn híng dÉn
( KÝ tªn )
-1-
Môc lôc
Môc lôc
Lêi nãi ®Çu
PhÇn 1-Tæng quan vÒ bé truyÒn b¸nh r¨ng
1. ý nghÜa – tÇm quan träng cña bé truyÒn b¸nh r¨ng
2. Ph©n lo¹i
3. §é chÝnh x¸c – Dung sai b¸nh r¨ng
9
3.1 Kh¸i niÖm vÒ ®é chÝnh x¸c cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng
3.2 Sai sè gia c«ng vµ ¶nh hëng cña chóng ®Õn c¸c yªu
cÇu kü thuËt cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng.
3.3 §¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c truyÒn ®éng b¸nh r¨ng
3.3.1 §¸nh gÝa møc chÝnh x¸c ®éng häc
3.3.2 §¸nh gÝa møc lµm viÖc ªm
3.3.3 §¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c tiÕp xóc
3.3.4§¸nh gi¸ møc ®é hë mÆt bªn
3.3.5Bé th«ng sè ®¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng
3.4Tiªu chuÈn dung sai vµ cÊp chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng vµ truyÒn ®éng
3.4.1. CÊp chÝnh x¸c
3.4.3 Ghi kÝ hiÖu cÊp chÝnh x¸c vµ d¹ng ®èi tiÕp trªn b¶n vÏ
4. C¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng
18
4.1. Ph¬ng ph¸p ®Þnh h×nh
4.2 .Ph¬ng ph¸p bao h×nh
PhÇn 2 ph©n tÝch kÕt cÊu h×nh häc – c¬ lý tÝnh cña
s¶n phÈm
1.Ph©n tÝch s¶n phÈm
2
5
6
6
6
9
11
14
10
11
11
14
14
16
18
19
21
21
1.1 Ph©n tÝch chøc n¨ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc ®Æc ®iÓm kÕt cÊu
vµ ph©n lo¹i chi tiÕt gia c«ng.
21
1.1.1.Ph©n tÝch chøc n¨ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña chi tiÕt gia c«ng.
21
1.1.2.Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ ph©n lo¹i chi tiÕt gia c«ng.
21
2. Yªu cÇu kü thuËt cña chi tiÕt.
22
PhÇn 3 thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o
trôc r¨ng
3.1.X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt
25
25
3.2.C¸c nguyªn t¾c thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ
27
-2-
3.2.1 Nguyªn t¾c chän ph«i vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i
27
3.2.2- Nguyªn t¾c chung khi chän chuÈn.
29
3.2.3 Nguyªn t¾c chän m¸y
33
3.2.4 Nguyªn t¾c chän g¸ l¾p
34
3.3 LËp thø tù c¸c nguyªn c«ng
35
3.3.1.X¸c ®Þnh ®êng lèi c«ng nghÖ.
35
3.3.2.Chän ph¬ng ph¸p gia c«ng.
35
3.3.3 LËp tiÕn tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng c¬
35
3.3.4TÝnh lîng d cho mét bÒ mÆt vµ tra lîng d cho
bÒ mÆt cßn l¹i
37
3.3.4.1 TÝnh lîng d cho bÒ mÆt trôc r¨ng cã ®êng kÝnh 70,7. 37
3.3.4.2 Tra lîng d cho c¸c bÒ mÆt cßn l¹i
37
3.3.5 X¸c ®Þnh chÕ ®é c¾t cho mét nguyªn c«ng vµ tra chÕ ®é c¾t cho c¸c
nguyªn c«ng cßn l¹i `
43
3.3.5.1 ý nghÜa cña viÖc x¸c ®Þnh chÕ ®é c¾t
43
3.3.5.2 X¸c ®Þnh chÕ ®é c¨t cho nguyªn c«ng
44
3.3.5.2 X¸c ®Þnh chÕ ®é c¨t cho c¸c nguyªn c«ng cßn l¹i
55
PhÇn 4- phÇn chuyªn ®Ò
109
4.1T×m hiÓu vÒ m¸y gia c«ng r¨ng: M¸y phay l¨n r¨ng 5K324
vµ m¸y xäc r¨ng 514
109
4.1.1 T×m hiÓu vÒ m¸y xäc r¨ng 514
109
4.1.2 T×m hiÓu vÒ m¸y phay l¨n r¨ng 5K324
113
4.2 T×m hiÓu vÒ dao gia c«ng r¨ng
120
4.2.1 Dao phay l¨n trôc vÝt
123
4.2.2.1 C«ng dông - ph¹m vi sö dông vµ ph©n lo¹i
123
4.2.2.2 Nguyªn lý lµm viÖc cña dao
123
4.2.2 Dao xäc r¨ng
137
4.3 T×m hiÓu vÒ m¸y phay CNC hÖ Fanuc 6M – kh¾c tªn “HuyÒn.P.K” 142
4.3.1 §Æc ®iÓm cÊu tróc m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn CNC
142
4.3.2. HiÖu qu¶ kinh tÕ cña c¸c m¸y CNC.
143
4.3.4 Ch¬ng tr×nh lËp tr×nh gia c«ng trªn m¸y CNC Fanuc 6M t¹i Trung
t©m thùc nghiÖm- Trêng §H L¬ng ThÕ Vinh
Kh¾c tªn “HuyÒn.P.K”
146
Lêi kÕt
153
Tµi liÖu tham kh¶o
154
-3-
PhÇn 1
Tæng quan vÒ bé truyÒn b¸nh r¨ng
1.ý nghÜa – tÇm quan träng cña bé truyÒn b¸nh r¨ng
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng ®îc sö dông trong nhiÒu lo¹i m¸y vµ c¬ cÊu
kh¸c nhau ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay tõ trôc nµy sang trôc kh¸c vµ ®Ó biÕn
chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn vµ ngîc l¹i.
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng ®îc dïng rÊt réng r·i bëi v× chóng cã nh÷ng u ®iÓm
nh kh¶ n¨ng truyÒn lùc lín, ®¶m b¶o tØ sè truyÒn æn ®Þnh, hÖ sè cã Ých lín vµ
truyÒn ®éng ªm..
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng lµ nh÷ng c¬ cÊu quan träng trong « t«, m¸y kÐo, ®éng
c¬ ®èt trong, m¸y c«ng cô, m¸y n«ng nghiÖp, m¸y cÇn cÈu vµ nhiÒu lo¹i thiÕt
bÞ kh¸c.
Ph¹m vi tèc ®é vµ truyÒn lùc cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng rÊt lín.
C¸c hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng cã kh¶ n¨ng truyÒn c«ng suÊt lín hµng ngh×n kW.
Sö dông b¸nh r¨ng cã thÓ truyÒn ®îc chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c trôc song
song víi nhau, chÐo nhau hay vu«ng gãc víi nhau.
2. Ph©n lo¹i
Tuú thuéc vµo vÞ trÝ t¬ng quan cña c¸c trôc mµ ngêi ta chia ra:
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô ( r¨ng th¼ng, r¨ng trô, r¨ng ch÷ V)
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng c«n ( r¨ng th¼ng, r¨ng c«n )
TruyÒn ®éng b¸nh xo¾n èc
TruyÒn ®éng b»ng b¸nh vÝt ( trôc vÝt h×nh trô, trôc vÝt lâm )
TruyÒn ®éng b»ng thanh r¨ng.
-4-
2.1 TruyÒn ®éng b»ng b¸nh r¨ng trô
§îc dïng ®Ó quay c¸c trôc song song víi nhau. Trong trêng hîp nµy
truyÒn ®éng ®îc thùc hiÖn b»ng c¸c b¸nh r¨ng trô cã c¸c r¨ng th¼ng, r¨ng
nghiªng, r¨ng ch÷ V
Xpx
B¸nh r¨ng nghiªng cã hai lo¹i: nghiªng tr¸i vµ nghiªng ph¶i vµ trong
cÆp ¨n khíp c¸c híng nghiªng cña chóng ngîc nhau.
R¨ng nghiªng cho phÐp n©ng cao ®é ªm dÞu khi lµm viÖc vµ t¨ng lùc truyÒn
t¶i. Nhîc ®iÓm cña b¸nh r¨ng nghiªng lµ xuÊt hiÖn lùc däc trôc khi truyÒn
®éng.
B¸nh r¨ng ch÷ V gi÷ ®îc u ®iÓm cña b¸nh r¨ng nghiªng vµ cßn triÖt
tiªu ®îc lùc däc trôc v× cã c¸c híng r¨ng ngîc chiÒu nhau trªn tõng b¸nh r¨ng.
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô ®îc thùc hiÖn kh«ng chØ b»ng ¨n khíp ngoµi
mµ cßn b»ng ¨n khíp trong. C¶ hai b¸nh r¨ng ¨n khíp trong cã cïng chiÒu
quay nh nhau.
2.2 TruyÒn ®éng b»ng thanh r¨ng
TruyÒn ®éng b»ng thanh r¨ng lµ mét trêng hîp ®Æc biÖt cña truyÒn ®éng
b¸nh r¨ng trô. Khi t¨ng ®êng kÝnh cña mét b¸nh r¨ng nµo ®ã lªn v« cïng th×
nã sÏ trë thµnh thanh r¨ng. B¸nh r¨ng cña lo¹i truyÒn ®éng nµy còng cã r¨ng
th¼ng, r¨ng nghiªng vµ r¨ng ch÷ V
-5-
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng - thanh r¨ng
2.3 TruyÒn ®éng b»ng b¸nh r¨ng c«n
TruyÒn ®éng b»ng b¸nh r¨ng c«n ®îc sö dông ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng
quay gi÷a c¸c trôc n»m trong cïng mét mÆt ph¼ng nhng cã ®êng t©m chÐo
nhau.
B¸nh r¨ng c«n cã c¸c lo¹i: r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng vµ r¨ng cong.
a)
b)
c)
TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng c«n
a- r¨ng th¼ng; b- r¨ng nghiªng
c- r¨ng cong
2.4 TruyÒn ®éng b»ng b¸nh vÝt.
TruyÒn ®éng b»ng b¸nh vÝt ®îc dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay gi÷a
c¸c trôc vu«ng gãc víi nhau. Tuú thuéc vµo h×nh d¸ng cña trôc vÝt mµ ngêi ta
ph©n biÖt: truyÒn ®éng b¸nh vÝt víi trôc vÝt h×nh trô vµ víi trôc vÝt lâm. TruyÒn
®éng b»ng b¸nh vÝt ®¶m b¶o ®îc c«ng suet truyÒn lín, ®é chÝnh x¸c cao vµ ®é
ªm dÞu khi dÞch chuyÓn.
-6-
2.5 TruyÒn ®éng xo¾n vÝt
TruyÒn ®én xo¾n vÝt b»ng b¸nh r¨ng trô còng ®îc dïng ®Ó truyÒn
chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c trôc vu«ng gãc víi nhau.
TruyÒn ®éng hypoid ®îc dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c
trôc vu«ng gãc víi nhau trong c¸c lo¹i xe «t« vµ c¸c c¬ cÊu truyÒn ®éng cã t¶i
träng lín.
d)
a)
b)
c)
TruyÒn ®éng b»ng trôc vÝt
a - trôc vit h×nh trô; b-trôc vÝt lâm
c- truyÒn ®éng xo¾n èc b»ng b¸nh r¨ng trô
d- TruyÒn ®éng xo¾n èc b»ng b¸nh r¨ng c«n
( TruyÒn ®éng hypoit)
3. §é chÝnh x¸c – Dung sai b¸nh r¨ng
3.1.Kh¸i niÖm vÒ ®é chÝnh x¸c cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng
TÝnh chÊt chung vÒ ®é chÝnh x¸c cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng nh ®é dÎo,
tuæi thä vµ ®é lµm viÖc ªm phô thuéc tríc hÕt vµo ®é chÝnh x¸c chÕ t¹o vµ l¾p
r¸p cña chóng.
C¸c sai sè cña m¸y, cña dao, sai sè g¸ ®Æt ph«i, biÕn d¹ng cña hÖ thèng
c«ng nghÖ vµ c¸c yÕu tè kh¸c cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn ®é chÝnh x¸c cña b¸nh
r¨ng.
§Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña bé truyÒn, ®é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng ph¶i
®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn cña Nhµ níc. Tiªu chuÈn nµy quy ®Þnh 12 cÊp
chÝnh x¸c kh¸c nhau.
Tiªu chuÈn ®é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng ®îc x¸c ®Þnh khi thiÕt kÕ bé truyÒn
xuÊt ph¸t tõ c«ng dông, ®iÒu kiÖn lµm viÖc, kÝch thíc vµ c¸c yÕu tè kh¸c cña
chóng.
§é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng ®îc ®Æc trng b»ng c¸c chØ tiªu sau ®©y:
- §é chÝnh x¸c ®éng häc
- §é æn ®Þnh khi lµm viÖc
- §é chÝnh x¸c tiÕp xóc
- Khe hë mÆt bªn.
-7-
3.1.1 §é chÝnh x¸c ®éng häc
§é chÝnh x¸c ®éng häc ®Æc trng cho sai sè gãc quay ( 1 vßng) cña b¸nh
r¨ng. §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,
trong c¸c m¸y c¾t kim lo¹i …
Trong c¸c truyÒn ®éng nµy b¸nh r¨ng thêng cã m«®un nhá, chiÒu dµi r¨ng
kh«ng lín, Yªu cÇu chñ yÕu cña c¸c truyÒn ®éng nµy lµ “ møc chÝnh x¸c ®éng
häc” cao, cã nghÜa lµ ®ßi hái sù phèi hîp chÝnh x¸c vÒ gãc quay cña b¸nh dÉn
vµ bÞ dÉn cña truyÒn ®éng
3.1.2 §é æn ®Þnh khi lµm viÖc
§é æn ®Þnh khi lµm viÖc ®Æc trng cho ®é æn ®Þnh cña tèc ®é quay cña bé
truyÒn ®éng trong mét vßng quay cña b¸nh r¨ng. Dao ®éng cña tèc ®é quay sÏ
g©y ra t¶i träng ®éng häc, rung ®éng vµ tiÕng ån cña bé truyÒn. §é chÝnh x¸c
nµy rÊt quan träng ®èi víi truyÒn t¶i lùc lµm viÖc víi tèc ®é lín.
VÝ dô truyÒn ®éng trong c¸c hép tèc ®é cña ®éng c¬ m¸y bay, «t«, tuabin
v,v… B¸nh r¨ng cña truyÒn ®éng nµy cã m«®un trung b×nh, chiÒu dµi r¨ng lín,
tèc ®é vßng cña b¸nh r¨ng cã thÓ ®¹t tíi 120 -:- 150 m/s vµ h¬n n÷a. C«ng
suÊt truyÒn ®éng tíi 40.000kW vµ h¬n n÷a.
3.1.3 §é chÝnh x¸c tiÕp xóc
§é chÝnh x¸c tiÕp
TruyÒn ®éng víi tèc ®é nhá nhng truyÒn m«men xo¾n lín. B¸nh r¨ng cña
truyÒn ®éng nµy thêng cã m«®un lín vµ chiÒu dµi r¨ng lín. VÝ dô truyÒn ®éng
b¸nh r¨ng trong m¸y c¸n thÐp, trong c¸c c¬ cÊu n©ng h¹ nh cÇu trôc, ba l¨ng…
Yªu cÇu chñ yÕu cña c¸c truyÒn ®éng nµy lµ “ møc tiÕp xóc mÆt r¨ng lín
®Æc biÖt lµ tiÕp xóc theo chiÒu dµi r¨ng. Møc tiÕp xóc mÆt r¨ng ®¶m b¶o ®é bÒn
cña r¨ng khi truyÒn m«men xo¾n lín.
3.1.4 §é hë mÆt bªn
§èi víi bÊt kú truyÒn ®éng b¸nh r¨ng nµo còng cÇn ph¶i cã ®é hë mÆt bªn
gi÷a c¸c mÆt r¨ng phÝa kh«ng lµm viÖc cña cÆp r¨ng ¨n khíp. §é hë ®ã cÇn
thiÕt ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn b«i tr¬n mÆt r¨ng, ®Ó båi thêng cho sai sè do d·n në
nhiÖt, do gia c«ng vµ l¾p r¸p, tr¸nh hiÖn tîng kÑt r¨ng.
Nh vËy ®èi víi bÊt kú truyÒn ®éng b¸nh r¨ng nµo còng ph¶i cã 4 yªu cÇu:
møc chÝnh x¸c ®éng häc, møc chÝnh x¸c lµm viÖc ªm, møc chÝnh x¸c tiÕp xóc
vµ ®é hë mÆt bªn. Tuú theo chøc n¨ng sö dông mµ ®Ò ra yªu cÇu chñ yÕu ®èi
víi truyÒn ®éng b¸nh r¨ng, yªu cÇu chñ yÕu Êy ph¶i ë møc chÝnh x¸c cao h¬n
c¸c yªu cÇu kh¸c. VÝ dô: truyÒn ®éng b¸nh r¨ng trong c¸c hép tèc ®é th× yªu
-8-
cÇu chñ yÕu lµ møc lµm viÖc ªm vµ nã ph¶i cao h¬n møc chÝnh x¸c ®éng häc
vµ tiÕp xóc.
3.2 Sai sè gia c«ng vµ ¶nh hëng cña chóng ®Õn c¸c yªu cÇu kü thuËt cña
truyÒn ®éng b¸nh r¨ng.
BÒ mÆt chøc n¨ng cña b¸nh r¨ng lµ bÒ mÆt th©n khai cña r¨ng , qu¸ tr×nh
gia c«ng t¹o thµnh bÒ mÆt th©n khai Êy ph¸t sinh sai sè rÊt phøc t¹p. C¸c sai sè
nµy g©y ra sai sè pr«fin r¨ng vµ vÞ trÝ cña chóng trªn b¸nh r¨ng. VÞ trÝ cña r¨ng
®îc xÐt theo 3 ph¬ng: ph¬ng híng t©m, ph¬ng tiÕp tuyÕn víi vßng chia vµ ph¬ng däc trôc b¸nh r¨ng. Nh vËy sai sè gia c«ng b¸nh r¨ng ®îc chia thµnh 4
lo¹i:
3.2.1
Sai sè híng t©m: bao gåm tÊt c¶ nh÷ng sai sè g©y ra sù dÞch chuyÓn
pr«fin r¨ng theo t©m b¸nh r¨ng
Sai sè nµy lµ tæng hîp nh÷ng nguyªn nh©n lµm thay ®æi kho¶ng c¸ch
t©m gi÷a b¸nh r¨ng gia c«ng vµ dông cô c¾t r¨ng .
Lo¹i sai sè nµy cã tÝnh chu kú. NÕu chu kú thay ®æi theo chu kú quay cña ph«i
th× sai sè ®ã thuéc lo¹i tÇn sè thÊp. NÕu chu kú thay ®æi theo chu kú quay cña
dao hoÆc nhá h¬n th× sai sè ®ã thuéc lo¹i tÇn sè cao.
Sai sè híng t©m thÊp lµ nh÷ng sai sè lµm thay ®æi t©m ph«i khi gia c«ng, tøc
lµ nh÷ng sai sè mµ nguyªn nh©n cña nã g¾n liÒn víi ph«i vµ bµn m¸y mang
ph«i.
C¸c nguyªn nh©n kÓ trªn dÉn ®Õn kÕt qu¶ lµ b¸nh r¨ng gia c«ng cã vµnh
r¨ng lÖch so víi t©m lç b¸nh r¨ng( t©m quay cña b¸nh r¨ng trong truyÒn
®éng), tøc lµ g©y ra ®é lÖch t©m gi÷a vßng c¬ së víi t©m quay b¸nh r¨ng. Sai
sè nµy lµm thay ®æi tØ sè truyÒn cña truyÒn ®éng víi chu k× mét lÇn sau mét
vßng quay cña b¸nh r¨ng, nã ¶nh hëng ®Õn møc chÝnh x¸c ®éng häc cña b¸nh
r¨ng.
Sai sè híng t©m tÇn sè thÊp thÓ hiÖn trªn b¸nh r¨ng b»ng sù thay ®æi
cña c¸c th«ng sè h×nh häc sau:
- §é ®¶o híng t©m cña vµnh r¨ng kÝ hiÖu lµ Frr – lµ hiÖu lín nhÊt
kho¶ng c¸ch tõ t©m quay b¸nh r¨ng ®Õn ®o¹n th¼ng chia cña pr«fin gèc danh
nghÜa
- §é dao ®éng kho¶ng c¸ch t©m ®o sau mét vßng: Fir – lµ sù thay ®æi
lín nhÊt cña kho¶ng c¸ch t©m gi÷a b¸nh r¨ng cã sai sè ( b¸nh r¨ng ®o ) vµ
b¸nh r¨ng mÉu chÝnh x¸c ¨n khíp khÝt víi nhau
- Sai sè tÝch luü bíc r¨ng Fpr – lµ hiÖu ®¹i sè lín nhÊt cña c¸c gi¸ trÞ
sai sè tÝch luü k bíc r¨ng
-9-
Sai sè híng t©m tÇn sè cao: lµ nh÷ng sai sè g©y ra do dÞch chuyÓn t©m dao khi
gia c«ng. Nguyªn nh©n ph¸t sinh ra chóng g¾n liÒn víi dao vµ trôc mang dao,
ch¼ng h¹n ®é ®¶o t©m cña vµnh r¨ng cña dao, ®é ®¶o do khe hë l¾p ghÐp gi÷a
dao vµ trôc mang dao…
Chu kú cña sai sè lµ chu kú quay cña dao, cã nghÜa lµ sai sè lÆp ®i lÆp l¹i n lÇn
sau mét vßng quay cña ph«i b¸nh r¨ng. Sù dÞch chuyÓn t©m dao khi gia c«ng
sÏ g©y ra sù dÞch chuyÓn híng t©m cña pr«fin r¨ng theo chu kú tÇn sè dao. §ã
chÝnh lµ nguyªn nh©n g©y ra sù thay ®æi tøc thêi vÒ tèc ®é, g©y va ®Ëp vµ ån.
Sai sè híng t©m tÇn sè cao ¶nh hëng ®Õn “ møc lµm viÖc ªm ” vµ ®îc thÓ b»ng
sù thay ®æi cña c¸c th«ng sè h×nh häc sau:
- Sai sè pr«fin r¨ng ffr lµ kho¶ng c¸ch ph¸p tuyÕn gi÷a hai pr«fin mÆt
®Çu danh nghÜa bao lÊy pr«fin mÆt ®Çu thùc.
- §é dao ®éng kho¶ng c¸ch t©m ®o sau mét r¨ng f Ør” – lµ sù dÞch
chuyÓn pr«fin r¨ng theo híng t©m víi tÇn sè cao. Nã lµm cho kho¶ng c¸ch
t©m ®o (a) thay ®æi theo tÇn sè cao, tÇn sè b»ng sè r¨ng (z) ch¼ng h¹n
- Sai lÖch bíc r¨ng – fptr lµ sai lÖch giíi h¹n trªn vµ díi cña bíc r¨ng
pt. Nã chÝnh lµ sai sè ®éng häc cña b¸nh r¨ng quay mét gãc b»ng bíc gãc
danh nghÜa.
3.2.2.Sai sè tiÕp tuyÕn, bao gåm tÊt c¶ nh÷ng sai sè g©y ra sù dÞch chuyÓn
pr«fin r¨ng theo híng tiÕp tuyÕn víi vßng chia. Nguyªn nh©n chñ yÕu lµ sai sè
cña xÝch ®éng häc tõ dao ®Õn ph«i trªn m¸y c¾t r¨ng. Sai sè tiÕp tuyÕn còng
cã hai thµnh phÇn:sai sè tiÕp tuyÕn tÇn sè thÊp vµ sai sè tiÕp tuyÕn tÇn sè cao.
Sai sè tiÕp tuyÕn tÇn sè thÊp
Lµ sai sè mµ nguyªn nh©n ph¸t sinh ra nã g¾n liÒn víi b¸nh r¨ng vÝt cña
xÝnh bao h×nh. Nh÷ng nguyªn nh©n ®ã lµm cho bµn m¸y mang ph«i quay
kh«ng ®Òu víi sai sè cã cïng chu kú víi chu kú quay cña ph«i. Sai sè tiÕp
tuyÕn tÇn sè thÊp ¶nh hëng ®Õn møc chÝnh x¸c ®éng häc vµ ®îc thÓ hiÖn b»ng
sù thay ®æi cña c¸c th«ng sè sau:
- Sai sè tÝch luü bíc:Fpr – sù dÞnh chuyÓn pr«fin r¨ng gia c«ng theo híng tiÕp tuyÕn cïng víi sù dÞch chuyÓn theo híng t©m g©y ra sai sè tÝch luü bíc r¨ng.
- §é dao ®éng kho¶ng ph¸p tuyÕn chung F vwr – sù dÞch chuyÓn pr«fin
r¨ng theo híng tiÕp tuyÕn trùc tiÕp g©y ra ®é dao ®éng kho¶ng ph¸p tuyÕn
chung trong ph¹m vi mét vßng quay cña b¸nh r¨ng: Fvwr=Wmax - Wmin
- Ph¸p tuyÕn chung W – lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÆt ph¼ng song song
tiÕp xóc víi hai pr«fin r¨ng kh¸c tªn, ®o¹n AB
- 10 -
- Sai sè l¨n r¨ng Fcr , sai sè tiÕp tuyÕn tÇn sè thÊp cã thÓ ®îc ®¸nh gi¸
th«ng qua chÝnh sai sè nµy, tøc lµ sai sè ®éng häc cña xÝch bao h×nh cña m¸y.
Sai sè l¨n r¨ng lµ sai sè lín nhÊt vÒ gãc quay gi÷a b¸nh r¨ng gia c«ng vµ dông
cô c¾t r¨ng (dao phay r¨ng), tÝnh b»ng gi©y gãc. Ngêi ta cã thÓ ®o trùc tiÕp gi¸
trÞ cña Fcr trªn m¸y c¾t r¨ng.
Sai sè tiÕp tuyÕn tÇn sè cao
Nguyªn nh©n ph¸t sinh ra sai sè g¾n liÒn víi trôc vÝt vµ c¸c b¸nh r¨ng trung
gian. Lo¹i sai sè nµy g©y ra sù dÞch chuyÓn pr«fin r¨ng theo híng tiÕp tuyÕn
theo chu kú víi tÇn sè cao, nã ¶nh hëng ®Õn møc lµm viÖc ªm cña truyÒn
®éng.
3.2.3 Sai sè híng trôc, lµ nh÷ng sai sè lµm pr«fin r¨ng dÞch chuyÓn sai víi vÞ
trÝ lý thuyÕt däc theo trôc b¸nh r¨ng
Sai sè híng trôc ph¸t sinh do ph¬ng chuyÓn ®éng däc trôc ph«i cña dao
kh«ng song song víi ®êng t©m ph«i gia c«ng.
3.2.4 Sai sè pr«fin r¨ng lìi c¾t cña dông cô c¾t r¨ng
Sai sè nµy lµ tæng hîp nh÷ng nguyªn nh©n lµm thay ®æi kho¶ng c¸ch t©m
gi÷a b¸nh r¨ng gia c«ng vµ dông cô c¾t r¨ng
Bao gåm sai sè h×nh d¹ng vµ gãc pr«fin cña lìi c¾t.
C¸c sai sè nµy xuÊt hiÖn theo chu kú quay cña dao cã nghÜa lµ lÆp ®i lÆp l¹i
n lÇn sau mét vßng quay cña b¸nh r¨ng. Nã ¶nh hëng ®Õn møc lµm viÖc ªm vµ
møc tiÕp xóc mÆt r¨ng.
3.3 §¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c truyÒn ®éng b¸nh r¨ng
Møc chÝnh x¸c cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng ®îc ®¸nh gi¸ th«ng qua c¸c møc
chÝnh x¸c yªu cÇu cña truyÒn ®éng: møc chÝnh x¸c ®éng häc, møc lµm viÖc
ªm, møc tiÕp xóc mÆt r¨ng vµ møc ®é hë mÆt bªn.
3.3.1 §¸nh gÝa møc chÝnh x¸c ®éng häc
Møc chÝnh x¸c ®éng häc ®îc ®¸nh gÝa b»ng sai sè ®éng häc cña b¸nh r¨ng
(Fir’ ) lµ sai sè lín nhÊt vÒ gãc quay cña b¸nh r¨ng trong ph¹m vi m«tj vßng
quay khi nã ¨n khíp víi b¸nh mÉu chÝnh x¸c. Sai sè ®éng häc lµ tæng hîp cña
tÊt c¶ c¸c lo¹i sai sè gia c«ng ®Õn møc chÝnh x¸c ®éng häc “ chØ tiªu ®éng
häc”
3.3.2 §¸nh gÝa møc lµm viÖc ªm
Møc chÝnh x¸c lµm viÖc ªm ®îc ®¸nh gi¸ b»ng “ sai sè ®éng häc côc bé”
cña b¸nh r¨ng – fir’ lµ hiÖu sè lín nhÊt gi÷a c¸c gi¸ trÞ lín nhÊt vµ nhá nhÊt kÕ
tiÕp nhau cña sai sè ®éng häc côc bé cña b¸nh r¨ng,
- 11 -
Sai sè ®éng häc côc bé lµ thµnh phÇn tÇn sè cao cña sai sè ®éng häc
( thµnh phÇn sai sè lÆp ®i lÆp l¹i n lÇn sau mét vßng quay cña b¸nh r¨ng). Nã
chÝnh lµ sù thay ®æi tèc ®é gãc tøc thêi, sinh ra gia tèc, g©y va ®Ëp vµ ån.
3.3.3 §¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c tiÕp xóc
Møc chÝnh x¸c tiÕp xóc ®îc ®¸nh gi¸ b»ng chÝnh vÕt tiÕp xóc mÆt r¨ng cña
b¸nh r¨ng trong truyÒn ®éng. VÕt tiÕp xóc lµ phÇn lµm viÖc cña mÆt r¨ng cã
vÕt tiÕp xóc víi r¨ng cña b¸nh r¨ng thø hai trong cÆp truyªn sau khi quay cÆp
truyÒn ®éng cã t¶i.
3.3.4 §¸nh gi¸ møc ®é hë mÆt bªn
§é hë mÆt bªn Jn ®îc x¸c ®Þnh trong mÆt ph¼ng th¼ng gãc víi ph¬ng r¨ng
vµ tiÕp xóc víi h×nh trô c¬ së. §é hë mÆt r¨ng trong truyÒn ®éng ®îc ®¸nh gi¸
b»ng c¸ch kiÓm tra ®é hë Jmin, lµ trÞ sè cho phÐp nhá nhÊt cña ®é hë mÆt bªn.
§èi víi nh÷ng truyÒn ®éng b¸nh r¨ng kh«ng ®iÒu chØnh vÞ trÝ t©m b¸nh r¨ng
th× ®é hë mÆt bªn ®îc ®¸nh gÝa th«ng qua sai lÖch kho¶ng c¸ch t©m, far
§èi víi b¸nh r¨ng ®iÒu chØnh th× ®é hë mÆt bªn ®îc ®¸nh gi¸ th«ng qua ®é
dÞch chuyÓn phô nhá nhÊt cña pr«fin gèc, EHS
Khi kiÓm tra b¸nh r¨ng ,®é dÞch chuyÓn phô cña pr«fin gèc cã thÓ ®îc thay
thÕ b»ng sai lÖch kho¶ng ph¸p tuyÕn chung nhá nhÊt, E w hoÆc sai lÖch nhá
nhÊt cña chiÒu dµy r¨ng.
3.3.5 Bé th«ng sè ®¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng
§Ó kiÓm tra møc chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng ta dïng mét bé th«ng sè bao
gåm nh÷ng th«ng sè vµ nh÷ng cÆp th«ng sè ®¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c vµ ®é
hë mÆt bªn( theo b¶ng tra)
ViÖc chän th«ng sè nµo lµ tuú thuéc vµo cÊp chÝnh x¸c b¸nh r¨ng vµ ®iÒu
kiÖn s¶n xuÊt, kiÓm tra ë tõng c¬ së s¶n xuÊt.
3.4 Tiªu chuÈn dung sai vµ cÊp chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng vµ truyÒn ®éng
3.4.1. CÊp chÝnh x¸c
Theo TCVN 1076 – 84, th× tuú theo møc chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng vµ
truyÒn ®éng mµ ngêi ta ph©n ra 12 cÊp chÝnh x¸c tõ cÊp 1 ®Õn cÊp 12. CÊp 1 lµ
møc chÝnh x¸c cao nhÊt. ë cÊp 1 vµ 2 cha quy ®Þnh trÞ sè dung sai vµ sai lÖch
giíi h¹n cho phÐp cña c¸c th«ng sè. §ã lµ 2 cÊp chÝnh x¸c dïng cho sù ph¸t
triÓn sau nµy.
ë mçi cÊp chÝnh x¸c tiªu chuÈn quy ®Þnh gi¸ trÞ dung sai vµ sai lÖch giíi
h¹n cho phÐp cña c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ møc chÝnh x¸c ( B¶ng tra). Tiªu chuÈn
quy ®Þnh dung sai cho b¸nh r¨ng th©n khai cã m«®un m = 1-:- 55 mm vµ ®êng
kÝnh vßng chia ®Õn 6300mm
- 12 -
3.4.2 Chän cÊp chÝnh x¸c cho truyÒn ®éng b¸nh r¨ng.
QuyÕt ®Þnh cÊp chÝnh x¸c cña truyÒn ®éng b¸nh r¨ng ph¶i dùa vao ®iÒu
kiÖn lµm viÖc cô thÓ cña truyÒn ®éng, nh÷ng yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c ®éng
häc, møc lµm viÖc ªm kh«ng ån, kh«ng cã chÊn ®éng, c¨n cø vµo tèc ®é vßng
vµ c«ng suÊt cña truyÒn ®éng. X¸c ®Þnh cÊp chÝnh x¸c cã thÓ b»ng tÝnh to¸n
hoÆc dùa theo kinh nghiÖm, theo c¸c b¶ng tiªu chuÈn.
Chän cÊp chÝnh x¸c b»ng tÝnh to¸n lµ chÝnh x¸c nhÊt.
VÝ dô: xuÊt ph¸t tõ tÝnh to¸n xÝch ®éng häc ta x¸c ®Þnh ®îc sai sè ®éng häc
cho phÐp cña b¸nh r¨ng, dùa vµo ®ã mµ ta chän c©p chÝnh x¸c thÝch hîp cña
møc chÝnh x¸c ®éng häc
VÝ dô ph¬ng ph¸p chän theo b¶ng:
B¸nh r¨ng trong chÕ t¹o m¸y nãi chung ®¹t cÊp chÝnh x¸c cÊp 8 do kh«ng
yªu cÇu chÝnh x¸c ®Æc biÖt, b¸nh r¨ng trong m¸yc«ng cô, trõ xÝch ph©n ®é,
b¸nh r¨ng kh«ng quan träng trong m¸y bay, «t«, b¸nh r¨ng cña c¬ cÊu n©ng,
b¸nh r¨ng quan träng trong m¸y n«ng nghiÖp, b¸nh r¨ng hép gi¶m tèc th«ng
thêng; tèc ®é vßng ®Õn 6 m/s; hiÖu suÊt kh«ng nhá h¬n 0,97; c¾t r¨ng b»ng
ph¬ng ph¸p bao h×nh hoÆc chÐp h×nh b»ng dông cô ®Þnh h×nh t¬ng øng víi sè
r¨ng thùc cña b¸nh r¨ng; kh«ng mµi r¨ng trong gia c«ng lÇn cuèi, cÇn thiÕt th×
gia c«ng tinh lÇn cuèi hoÆc nghiÒn.
§èi víi b¸nh r¨ng lµm viÖc ªm ë tèc ®é cao, hiÖu suÊt cao kh«ng ån,
b¸nh r¨ng cña c¬ cÊu ph©n ®é, b¸nh r¨ng ®Æc biÖt quan träng trong chÕ t¹o
m¸y bay vµ «t«; tèc ®é vßng <15 m/s; hiÖu suÊt kh«ng nhá h¬n 0,99; ph¬ng
ph¸p c¾t r¨ng bao h×nh trªn m¸y chÝnh x¸c cao; gia c«ng lÇn cuèi mÆt r¨ng
b»ng ph¬ng ph¸p mµi chÝnh x¸c hoÆc cµ r¨ng -> B¸nh r¨ng ®¹t cÊp chÝnh
x¸c 6
B¸nh r¨ng ë tèc ®é h¬i cao vµ c«ng suÊt võa ph¶i hoÆc ngîc l¹i, b¸nh r¨ng
trong truyÒn ®éng cña m¸y c¾t kim lo¹i vµ cÇn sù phèi hîp chuyÓn ®éng ,
b¸nh r¨ng hép tèc ®é m¸y bay, «t«, truyÒn ®éng cña c¬ cÊu tÝnh, ®Õm; tèc ®é
vßng ®Õn 10m/s; hiÖu suÊt kh«ng nhá h¬n 0,98; c¾t r¨ng b»ng dông cô c¾t
chÝnh x¸c, víi b¸nh r¨ng kh«ng t«i. Mµi hoÆc cµ khi b¸nh r¨ng cÇn t«i -> b¸nh
r¨ng ®¹t cÊp chÝnh x¸c 7
§èi víi b¸nh r¨ng dïng cho truyÒn ®éng kh«ng ®ßi hái chÝnh x¸c, truyÒn
®éng kh«ng t¶i thùc hiÖn do lÝ do kÕt cÊu lµ chñ yÕu; cã tèc ®é vßng ®Õn 2
m/s; hiÖu suÊt kh«ng nhá h¬n 0,96 vµ dïng ph¬ng ph¸p c¾t r¨ng bÊt k×, kh«ng
yªu cÇu gia c«ng tinh ®Æc biÖt trong lÇn gia c«ng lÇn cuèi thi b¸nh r¨ng ®¹t
cÊp chÝnh x¸c cÊp 9.
- 13 -
§é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng trô ( r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng vµ r¨ng ch÷ V)
®îc quy ®Þnh theo tiªu chuÈn ΓOCT vµ TCVN cho c¸c m«®un m = 1-:- 50,
gãc ¨n khíp α = 20 0 vµ ®êng kÝnh vßng chia ≤5000mm
Theo tiªu chuÈn ΓOCT vµ TCVN th× ®é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng trô ®îc chia ra 12 cÊp, trong ®ã cÊp 1 cã ®é chÝnh x¸c cao nhÊt vµ cÊp 12 cã ®é
chÝnh x¸c thÊp nhÊt. Tuy nhiªn trong thùc tÕ ngêi ta ding c¸c cÊp chÝnh x¸c tõ
3 -:- 11 vµ trong ngµnh chÕ t¹o m¸y c¸c cÊp chÝnh x¸c 5 -:- 9 ®îc dïng nhiÒu
nhÊt.
3.4.3 Ghi kÝ hiÖu cÊp chÝnh x¸c vµ d¹ng ®èi tiÕp trªn b¶n vÏ
Trªn b¶n vÏ thiÕt kÕ, chÕ t¹o b¸nh r¨ng th× cÊp chÝnh x¸c vµ d¹ng ®èi tiÕp
®îc ghi kÝ hiÖu nh vÝ dô sau:
7 – 8 – 8 B. TCVN 1067 – 84
Tõ tr¸i sang ph¶i lÇn lît kÝ hiÖu lµ:
7 - CÊp chÝnh x¸c cña møc chÝnh x¸c ®éng häc
8 - CÊp chÝnh x¸c cña møc lµm viÖc ªm
8 – C©p chÝnh x¸c cña møc tiÕp xóc r¨ng
B – D¹ng ®èi tiÕp mÆt r¨ng.
4.C¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng
Gia c«ng r¨ng lµ qu¸ tr×nh c¸t líp kim lo¹i ë r·nh hai r¨ng ®Ó t¹o pr«phin
cña r¨ng. §¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña r¨ng chñ yÕu lµ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c
pr«phin r¨ng, ®é chÝnh x¸c bíc r¨ng ( khi ¨n khíp ), ®é ®«ng t©m cña vßng
chia víi t©m quay cña b¸nh r¨ng.
Theo c¸ch h×nh thµnh pr«phin r¨ng, viÖc gia c«ng r¨ng ®îc chia lµm hai ph¬ng ph¸p: ®Þnh h×nh vµ bao h×nh.
Nh×n chung, c¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng r¨ng ®Òu cã nh÷ng ®Æc ®iÓm:
- Trong qu¸ tr×nh c¾t, tèc ®é c¾t lu«n thay ®æi theo tõng r¨ng vµ cã nhiÒu
r¨ng cïng tham gia c¾t. Do ®ã lùc c¾t lín vµ lu«n thay ®æi
- Tèc ®é c¾t thay ®æi theo tõng ®iÓm trªn lìi c¾t.
- Lìi c¾t cã h×nh d¸ng phøc t¹p, c¸c chuyÓn ®éng trong qu¸ tr×nh gia c«ng
rÊt phøc t¹p nªn c¸c th«ng sè h×nh häc cña dao trong qu¸ tr×nh c¾t thêng
kh«ng ®¹t trÞ sè hîp lý.
- Dao ®ßi hái ph¶i cã ®é chÝnh x¸c cao
4.1. Ph¬ng ph¸p ®Þnh h×nh
Cßn gäi lµ ph¬ng ph¸p chÐp h×nh. §ã lµ ph¬ng ph¸p c¾t r¨ng b»ng dao
®Þnh h×nh cã biªn d¹ng lìi c¾t gièng biªn d¹ng r¨ng gi÷a hai r¨ng cña b¸nh
r¨ng. Thêng dïng c¸c lo¹i dao sau: Dao phay ®Üa m«®uyn, dao phay vÊu
m«®uyn, dao chuèt b¸nh r¨ng.
- 14 -
Khi c¾t b¸nh r¨ng b»ng dao phay m«®uyn, chuyÓn ®éng c¾t chÝnh lµ chuyÓn
®éng quay trßn cña dao. ChuyÓn ®éng ch¹y dao lµ chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña
chi tiÕt theo ph¬ng vu«ng gãc víi trôc dao. Sau khi c¾t xong mét r·nh r¨ng,
chi tiÕt thùc hiÖn chuyÓn ®éng quay ph©n ®é ®Ó c¾t tiÕp r·nh r¨ng sau.
C¾t r¨ng b»ng ph¬ng ph¸p ®Þnh h×nh cã nh÷ng u ®iÓm sau:
Thao t¸c c¾t ®¬n gi¶n, cã thÓ thùc hiÖn trªn c¸c m¸y phay v¹n n¨ng, m¸y phay
chuyªn dïng víi ®Çu ph©n ®é v¹n n¨ng hoÆc ®Üa chia ®é ®¬n gi¶n. Víi b¸nh
r¨ng cã m 10, gia c«ng b»ng ph¬ng ph¸p nµy chiÕm u thÕ h¬n v× c¸c b¸nh
r¨ng cã m«®uyn lín thêng chØ dïng cho c¸c bé truyÒn chÞu t¶i träng nÆng vµ
kh«ng yªu cÇu chÝnh x¸c cao, nªn chÕ t¹o b»ng ph¬ng ph¸p bao h×nh sÏ rÊt tèn
kÐm.
Nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p ®Þnh h×nh lµ:
+ N¨ng suÊt c¾t thÊp v× qu¸ tr×nh c¾t kh«ng liªn tôc do cã chuyÓn ®éng quay
ph©n ®é, thêi gian ch¹y kh«ng lín
+ §é chÝnh x¸c gia c«ng thÊp, thêng chØ ®¹t ®Õn cÊp 8,9 do hai nguyªn nh©n
sau:
Dao phay m«®uyn ®îc chÕ t¹o thµnh bé. Mçi dao trong bé ®¶m
nhiÖm c¾t b¸nh r¨ng cïng m«®uyn cã sè r¨ng thay ®æi trong ph¹m vi quy
®Þnh. Trong khi ®ã ®Ó gia c«ng chÝnh x¸c b¸nh r¨ng b»ng dao phay m«®uyn
ph¶i cã ®iÒu kiÖn: Víi mét b¸nh r¨ng cã sè r¨ng Z ph¶i cã mét dao phay
m«®uyn t¬ng øng. Do vËy ®Ó ®¶m b¶o kinh tÕ, nªn ph¶i chÊp nhËn sai sè
§é chÝnh x¸c cña ®å g¸ ®Ó c¾t r¨ng b»ng dao phay ®Þnh h×nh thêng chØ ®¹t cÊp 8. Nªn khi ph©n ®é thêng g©y sai sè bíc vßng, lµm gi¶m ®é
nh½n bÒ mÆt r¨ng gia c«ng.
Gia c«ng b¸nh r¨ng b»ng ph¬ng ph¸p ®Þnh h×nh ®îc sö dông ë d¹ng s¶n
xuÊt ®¬n chiÕc vµ hµng lo¹t nhá hoÆc trong söa ch÷a c¸c bé truyÒn cã ®é
chÝnh x¸c kh«ng cao vµ m«®uyn cña b¸nh r¨ng lín. Cßn ®îc sö dông ®Ó
c¾t b¸nh r¨ng ch÷ V kh«ng cã r·nh tho¸t dao b»ng dao phay vÊu m«®uy
4.2 .Ph¬ng ph¸p bao h×nh
Cßn gäi lµ ph¬ng ph¸p l¨n. §ã lµ ph¬ng ph¸p c¾t r¨ng mµ biªn d¹ng
r¨ng cña b¸nh r¨ng gia c«ng ®îc h×nh thµnh bëi ®êng bao cña vÞ trÝ liªn tiÕp
c¸c lìi c¾t cña dao trong qu¸ tr×nh c¾t.
- 15 -
Ph¬ng ph¸p bao h×nh dùa trªn nguyªn t¾c ¨n khíp gi÷a b¸nh r¨ng v¬i b¸nh
r¨ng ( nh xäc r¨ng), hoÆc gi÷a b¸nh r¨ng v¬i trôc vÝt nh l¨n r¨ng, hoÆc gi÷a
b¸nh r¨ng víi thanh r¨ng ( nh c¾t r¨ng b»ng dao lîc c¾t r¨ng ).
¦u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p bao h×nh:
Cã ®é chÝnh x¸c gia c«ng vµ n¨ng suÊt c¾t cao v× qu¸ tr×nh bao h×nh lµ mét
qu¸ tr×nh liªn tôc vµ ®iÒu hoµ, kh«ng cã chuyÓn ®éng ph©n ®é, kh«ng cã
kho¶ng ch¹y kh«ng cña bµn m¸y. §ång thêi cã thÓ dïng mét dao ®Ó c¾t c¸c
b¸nh r¨ng cã cïng m«®uyn nhng cã sè r¨ng kh¸c nhau. V× trong qu¸ tr×nh bao
h×nh, h×nh d¸ng r¨ng dao kh«ng phô thuéc vµo sè r¨ng cña b¸nh r¨ng cÇn gia
c«ng.
C¸c lo¹i dao thêng dïng ®Ó c¾t r¨ng b»ng ph¬ng ph¸p bao h×nh lµ: Dao phay
l¨n r¨ng, dao xäc r¨ng, dao cµ r¨ng, dao lîc c¾t r¨ng.
HiÖn nay, gia c«ng b¸nh r¨ng b»ng ph¬ng ph¸p bao h×nh ®îc sö dông réng r·i
ë d¹ng s¶n xuÊt hµng lo¹t lín vµ hµng khèi.
PhÇn 2
ph©n tÝch kÕt cÊu h×nh häc – c¬ lý
tÝnh cña s¶n phÈm
1.Ph©n tÝch s¶n phÈm
- 16 -
1.1 Ph©n tÝch chøc n¨ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ ph©n
lo¹i chi tiÕt gia c«ng.
1.1.1.Ph©n tÝch chøc n¨ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña chi tiÕt gia c«ng.
C¸c chi tiÕt trôc lµ lo¹i chi tiÕt ®îc dïng rÊt phæ biÕn trong ngµnh chÕ
t¹o m¸y. Chóng cã bÒ mÆt c¬ b¶n cÇn gia c«ng lµ mÆt trßn xoay ngoµi. MÆt
nµy thêng dïng lµm mÆt l¾p ghÐp.
Chi tiÕt trôc thêng ®îc dïng ®Ó truyÒn m« men xo¾n gi÷a hai trôc song
song hoÆc vu«ng gãc hoÆc t¹o víi nhau mét gãc. Nhê truyÒn ®éng c¬ khÝ
gi÷a c¸c cÆp b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt, trôc vÝt ¨n khíp hay nhê truyÒn ®éng ®ai
ma s¸t... Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc trôc dÔ bÞ biÕn d¹ng do t¸c dông cña t¶i
träng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc. V× vËy chi tiÕt ph¶i ®îc gia c«ng chÝnh x¸c ®Ó
®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt ®Ò ra nh ®é cøng xo¾n, ®é cøng uèn, ®é ®ång t©m,
c¸c bÒ mÆt lµm viÖc cña trôc cÇn ph¶i ®îc gia c«ng chÝnh x¸c, c¬ tÝnh ®¹t yªu
cÇu .
Cô thÓ trªn chi tiÕt trôc ®îc bè trÝ mét r·nh then ë ®Çu trôc phÇn kÕ tiÕp
vµ ®Çu kia ®îc l¾p víi æ l¨n. PhÇn gi÷a ®îc gia c«ng r¨ng liÒn víi trôc. Nh
vËy ®©y lµ chi tiÕt d¹ng trôc r¨ng.
PhÇn ®Çu trôc gia c«ng r·nh then trªn ®ã l¾p víi khíp nèi ®©y lµ kiÓu
l¾p c«ng x«n nªn trôc ph¶i cøng v÷ng ®¶m b¶o ®é ®ång t©m. ViÖc gia c«ng
b¸nh r¨ng liÒn trôc gi÷a hai æ võa lµm t¨ng ®é cøng v÷ng trôc, tiÕt kiÖm
nguyªn c«ng h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. Nhng cã nhîc ®iÓm lµ khi lµm viÖc bÒ
mÆt r¨ng bÞ trãc rç, gÉy, mßn th× ph¶i thay c¶ trôc.
1.1.2.Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ ph©n lo¹i chi tiÕt gia c«ng:
§Æc ®iÓm chung cña chi tiÕt d¹ng trôc lµ nh÷ng chi tiÕt cã d¹ng trßn
xoay cã tû sè L/D >2
Trong ®ã: L: chiÒu dµi lín nhÊt
D: ®êng kÝnh lín nhÊt
Trôc lµ chi tiÕt c¬ së ®Ó l¾p chi tiÕt kh¸c lªn nã thµnh mét côm chi tiÕt.
Chi tiÕt mµ ta thiÕt kÕ cã tû sè L/D=280/70,7 = 3,96 >2. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu
kiÖn l¾p r¸p chi tiÕt ®îc chÕ t¹o theo bËc víi ®êng kÝnh thay ®æi. §Ó gi¶m tËp
trung øng suÊt ë chç chuyÓn tiÕp gi÷a c¸c ®êng kÝnh cã c¸c b¸n kÝnh gãc lîn.
* Ph©n lo¹i chi tiªt gia c«ng :
- 17 -
Qua ph©n tÝch ë trªn thÊy chi tiÕt mµ ta gia c«ng thuéc d¹ng trôc vµ trªn chi
tiÕt cã gia c«ng b¸nh r¨ng nªn gäi lµ trôc r¨ng.
2.Yªu cÇu kü thuËt cña chi tiÕt
2.1. §Æc ®iÓm cña trôc r¨ng
Trôc r¨ng cã ®êng kÝnh lín nhÊt ®Ó phay r¨ng lµ 70,7 sau ®ã trôc ®îc h¹
bËc 55, 45 ®êng kÝnh 45 ®îc gia c«ng chÝnh x¸c dïng ®Ó l¾p æ lªn trôc
Mét ®Çu trôc ®îc phay r·nh then, hai ®Çu trôc cã hai lç t©m dïng ®Ó gia
c«ng chi tiÕt
- §èi víi chi tiÕt hä trôc, yªu cÇu vÒ vÒ ®é ®ång t©m gi÷a c¸c cæ trôc vµ phÇn
cã r¨ng rÊt quan träng. §Ó ®¶m b¶o yªu cÇu nµy, trong qu¸ tr×nh gia c«ng sö
dông chuÈn tinh thèng nhÊt lµ hai lç t©m ë hai ®Çu trôc.
- C¸c bÒ mÆt trªn trôc cã kh¶ n¨ng gia c«ng ®îc b»ng c¸c dao th«ng thêng.
- §êng kÝnh c¸c cæ trôc gi¶m dÇn vÒ hai ®Çu.
- R·nh then dïng ®Ó truyÒn m«men khi l¾p b¸nh r¨ng hoÆc b¸nh ®ai víi trôc
nªn kh«ng thÓ thay r·nh then kÝn b»ng r·nh then hë ®uîc.
- TØ sè L
D
280
3,96 10 trôc
70,7
®¶m b¶o ®ñ ®é cøng v÷ng khi gia c«ng.
- Kh«ng thÓ thay thÕ trôc bËc b»ng trôc tr¬n ®îc v× trªn trôc cÇn ph¶i cã nh÷ng
mÆt bËc ®Ó l¾p víi æ l¨n hay b¸nh r¨ng hoÆc ®ai.
- Trong qu¸ tr×nh gia c«ng ta ph¶i dïng chuÈn ®Þnh vÞ lµ hai lç t©m.
2.2.Yªu cÇu kü thuËt khi chÕ t¹o trôc
Chi tiÕt gia c«ng lµ trôc bËc cã r·nh then hoa lµ h×nh ch÷ nhËt dïng ®Ó
truyÒn chuyÓn ®éng nã chÞu m« men uèn vµ m« men xo¾n v× vËy nã ph¶i b¶o
®¶m c¸c yªu cÇu sau
§é nh¸m cña c¸c cæ trôc ®¹t 1,25 cÊp chÝnh x¸c 7
- C¸c cæ trôc ghÐp cã ®êng kÝnh 45 l¾p ghÐp víi æ l¨n theo mèi ghÐp cña æ
®· ®îc tiªu chuÈn ho¸ lµ mèi ghÐp trung gian ®¹t
H7
,
k6
t¹o khe hë nhá nhÊt.
V× vËy c¸c bª mÆt nµy cÇn gia c«ng chÝnh x¸c ®at cÊp chÝnh x¸c 7 .§Ó ®¹t
®îc ®é chÝnh x¸c nµy ( Rz=3,2 m ) ta dïng ®Õn ph¬ng ph¸p gia c«ng tiÖn
tinh.
- §o¹n trôc cã ®êng kÝnh 40 bÒ mÆt cã thÓ l¾p ghÐp víi b¸nh r¨ng hoÆc ®ai
truyÒn quay cïng víi trôc vµ ®îc truyÒn m«men b¼ng r·nh then. V× vËy bÒ
mÆt trôc nµy cÇn ®îc gia c«ng ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu theo mèi ghÐp gi÷a trôc
víi b¸nh r¨ng. R·nh then trªn ®o¹n trôc nµy chØ dïng ®Ó truyÒn m«men
nªn bÒ mÆt r·nh kh«ng cÇn gia c«ng chÝnh cao, ®¹t 4,5 .
- 18 -
MÆt lµm viÖc cña then hoa Rz20
§é ®¶o híng kÝnh cña c¸c bÒ mÆt trô vµ then hoa so víi trôc
§é song song cña r·nh then ®èi víi t©m trôc kh«ng qu¸ 0,01mm trªn 100mm
chiÒu dµi.
- §é ®¶o bÒ mÆt trôc r¨ng vµ c¸c bÒ mÆt cæ trôc vµ bÒ mÆt cæ trôc vµ bÒ mÆt
l¾p ghÐp b¸nh r¨ng 40 so víi ®êng trôc <0,03mm.
- §é chÝnh x¸c vÒ h×nh d¸ng h×nh häc nh ®é c«n,®é oval cña c¸c cæ trôc vµ
®o¹n trôc r¨ng ®¹t 0,03mm.
Chi tiÕt gia c«ng lµ trôc bËc cã then dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®«ng, nã chÞu
m« men uèn vµ m« men xo¾n v× vËy nã cÇn ph¶i b¶o ®¶m c¸c yªu cÇu sau
o MÆt lµm viÖc cña then hoa Rz=20m
o §é ®¶o híng kÝnh cña c¸c bÒ mÆt trô vµ then hoa so víi trôc 0,03
o §é nh¸m cña c¸c æ trôc l¾p ghÐp R a=1,25 mÆt ®Çu Rz=20m bÒ mÆt
kh«ng l¾p ghÐp Rz = 80m
o §é cong cña trôc 0,01(mm)
o §é cøng trôc ®¹t 269293 HB (31 HRC )
o §é kh«ng song song cña r·nh then kh«ng qu¸ 0,03 (mm)
o Sai lÖch r·nh then theo chiÒu dµi kh«ng qu¸ 0,01 (mm)
BiÖn ph¸p gia c«ng lÇn cuèi
C¸c bÒ mÆt l¾p ghÐp ®¹t ®é bãng 7 ®¹t ®îc b»ng ph¬ng ph¸p mµi
C¸c bÒ mÆt nh r·nh then ®¹t ®îc b»ng ph¬ng ph¸p phay
BÒ mÆt r·nh then ®¹t ®îc 5 khi phay
MÆt ®Çu cña trôc kh«ng tham gia vµo l¾p ghÐp nhng cã tham gia vµo chuÈn
®Þnh vÞ trong qu¸ tr×nh gia c«ng nªn còng cÇn gia c«ng chÝnh x¸c ®¶m b¶o ®é
vu«ng gãc gi÷a mÆt ®Çu vµ ®êng t©m cña trôc, ph¬ng ph¸p gia c«ng cuèi
cïng lµ tiÖn tinh
TÝnh c«ng nghÖ trong kÕt cÊu
C¸c bÒ mÆt trªn trôc cã thÓ gia c«ng ®îc b»ng c¸c dao tiÖn th«ng thêng
§êng kÝnh c¸c cæ trôc gi¶m dÇn vÒ hai ®Çu nhng vÉn ®Èm b¶o ®é cøng
v÷ng cña chi tiÕt khi lµm viÖc
Trôc cã kh¶ n¨ng gia c«ng trªn c¸c m¸y chÐp h×nh thuû lùc
Trong trêng hîp gia c«ng trôc b»ng nhiÒu dao cïng lóc th× l/d<10 ®é cøng
v÷ng cña trôc ®îc ®¶m b¶o khi gia c«ng
- 19 -
PhÇn 3
thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ
t¹o trôc r¨ng
1.X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt
1.1.1 ý nghÜa cña viÖc x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt
D¹ng s¶n xuÊt lµ mét kh¸i niÖm ®Æc trng cã tÝnh chÊt tæng hîp gióp cho
viÖc x¸c ®Þnh hîp lý ®êng lèi biÖn ph¸p c«ng nghÖ vµ ®Ò ra ph¬ng ¸n tæ
chøc s¶n xuÊt ®Ó t¹o ra s¶n phÈm ®¹t chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt.
Trong ®iÒu kiÖn hiÖn nay viÖc x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt chñ yÕu dùa vµo
s¶n lîng vµ khèi lîng cña chi tiÕt gia c«ng.
C¸c yÕu tè ®Æc trng cña d¹ng s¶n xuÊt lµ:
- S¶n lîng
- TÝnh æn ®Þnh cña s¶n phÈm
- TÝnh l¾p l¹i cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt
*Tuú theo s¶n lîng hµng n¨m vµ møc ®é æn ®Þnh cña s¶n phÈm mµ ngêi ta
chia ra lµm 3 d¹ng s¶n xuÊt sau ®©y:
- S¶n xuÊt ®¬n chiÕc ( §Æc ®iÓm s¶n lîng hµng n¨m Ýt)
- S¶n xuÊt hµng lo¹t ( §Æc ®iÓm s¶n lîng kh«ng qu¸ Ýt chÕ t¹o thµnh tõng lo¹t
theo chu kú)
- S¶n xuÊt hµng khèi (cã s¶n lîng rÊt lín, s¶n phÈm æn ®Þnh, tr×nh ®é chuyªn
m«n ho¸ cao, trong thiÕt bÞ dông cô chuyªn dïng)
Mçi d¹ng s¶n xuÊt cã nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng nã phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè
kh¸c nhau. Dùa vµo ®ã ta lËp ®îc quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt hîp
lý nh»m ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao.
1.1.2 X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt
- X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt theo ph¬ng ph¸p gÇn ®óng .
X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt theo ph¬ng ph¸p gÇn ®óng b»ng c¸ch tra b¶ng dùa vµo
khèi lîng cña chi tiÕt gia c«ng.
- 20 -
- Xem thêm -