Tài liệu Thiết kế quy trình gia công bánh răng

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- Lêi nãi ®Çu HiÖn nay, c¸c ngµnh kü thuËt nãi chung vµ ngµnh c¬ khÝ nãi riªng ®ßi hái kü vµ c¸n bé kü thuËt ®îc ®µo t¹o ra ph¶i cã kiÕn thøc s©u réng, ®ång thêi ph¶i biÕt vËn dông nh÷ng kiÕn thøc ®ã ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò cô thÓ thêng gÆp trong s¶n xuÊt, söa ch÷a vµ sö dông. Môc tiªu cña ®å ¸n tèt nghiÖp lµ t¹o ®iÒu kiÖn cho ngêi häc n¾m v÷ng vµ vËn dông cã hiÖu qu¶ c¸c ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ, x©y dùng vµ qu¶n lý c¸c qu¸ tr×nh chÕ t¹o s¶n phÈm c¬ khÝ vÒ kü thuËt s¶n xuÊt vµ tæ chøc s¶n xuÊt nh»m ®¹t ®îc c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt theo yªu cÇu trong ®iÒu kiÖn vµ qui m« s¶n xuÊt cô thÓ. Ngoµi ra, ®å ¸n tèt nghiÖp cßn truyÒn ®¹t nh÷ng yªu cÇu vÒ chØ tiªu c«ng nghÖ trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ c¸c kÕt cÊu c¬ khÝ ®Ó gãp phÇn n©ng cao hiÖu qu¶ chÕ t¹o chóng. §å ¸n tèt nghiÖp cã vai trß hÕt søc quan träng nh»m t¹o cho sinh viªn hiÓu mét c¸ch s©u s¾c vÒ nh÷ng vÊn ®Ò mµ ngêi kü s gÆp ph¶i khi thiÕt kÕ mét qui tr×nh s¶n xuÊt chi tiÕt c¬ khÝ nãi chung vµ ®Æc biÖt lµ chi tiÕt trôc r¨ng vµ c«ng nghÖ gia c«ng r¨ng nãi riªng. §îc sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy Pgs.Ts TrÇn H÷u §µ, em ®· hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc nµy. Trong qu¸ tr×nh tr×nh bµy ®å ¸n ch¾c ch¾n cßn nhiÒu thiÕu xãt, rÊt mong ®îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Sinh viªn: -4- Ph¹m Kh¸nh HuyÒn 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. 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 -5- a) c) b) d) TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô a,b,c- ¨n khíp ngoµi: a - r¨ng th¼ng; b- r¨ng nghiªng; c- r¨ng ch÷ V d - ¨n khíp trong 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 -6- 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. -7- 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. -8- 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 -9- 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 - 10 - 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 - 11 - - 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, - 12 - 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 - 13 - 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. - 14 - §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. - 15 - 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. - 16 - 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 - 17 - 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 : - 18 - 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 Φ45 ®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. L 280 = = 3,96 < 10 ⇒ trôc ®¶m b¶o ®ñ ®é cøng v÷ng khi gia c«ng. D 70,7 - 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 - TØ sè ®· ®îc tiªu chuÈn ho¸ lµ mèi ghÐp trung gian ®¹t H7 , t¹o khe hë nhá nhÊt. k6 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 µm ) 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 - 19 - 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 . 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=20µm 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=20µm bÒ mÆt kh«ng l¾p ghÐp Rz = 80µm o §é cong cña trôc ≤ 0,01(mm) o §é cøng trôc ®¹t 269÷293 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 - 20 -