Giáo trình Phay bánh răng nghiêng, rãnh xoắn (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Phay bánh răng nghiêng, rãnh xoắn (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên trình bày được yêu cầu kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng nghiêng, rãnh xoắn; xác định được các thông số cơ bản của rãnh xoắn, bánh răng trụ răng nghiêng; nắm đúng phương pháp tiến hành phay bánh trụ răng nghiêng, rãnh xoắn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Phay bánh răng nghiêng, rãnh xoắn (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Phay bánh răng nghiêng, rãnh xoắn là một trong những mô đun chuyên ngành của nghề Cắt gọt kim loại được biên soạn dựa theo chương trình đào tạo chất lượng cao đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cắt gọt kim loại hệ Cao đẳng. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài học đều có ví dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phần lý thuyết. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian đào tạo 75 giờ gồm có: Bài 1 MĐ14-01: Thông số hình học của rãnh xoắn Bài 2 MĐ14-02: Phay rãnh xoắn Bài 3 MĐ14-03: Thông số hình học của bánh răng trụ răng nghiêng Bài 4 MĐ14-04: Phay bánh răng trụ răng nghiêng Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô và bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hoàn thiện hơn. Xin chân thành cám ơn! Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Huỳnh Chí Linh 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................ 1 LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 2 MỤC LỤC ....................................................................................................................... 3 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ......................................................................................... 5 BÀI 1: KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA RÃNH XOẮN ................................................. 7 1. Khái niệm và công dụng ............................................................................................. 7 2. Các yếu tố của rãnh xoắn ............................................................................................ 7 3. Các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn ................................. 8 3.1. Các yêu cầu kỹ thuật ................................................................................................ 8 3.2. Các điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn .............................................................. 8 4. Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn ............................................................................... 8 5. Phương pháp tính bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn .......................................... 9 5.1. Tính bộ bánh răng thay thếa ..................................................................................... 9 5.2. Lắp bộ bánh răng thay thế ...................................................................................... 11 6. Hướng dẫn thực hành ................................................................................................ 13 6.1. Hướng dẫn các bước thực hành tính kích thước của rãnh xoắn ............................. 13 6.2. Sinh viên thực hành ................................................................................................ 13 BÀI 2: PHAY RÃNH XOẮN ....................................................................................... 16 1. Các bước tiến hành phay rãnh xoắn .......................................................................... 16 1.1. Tính và lắp bánh răng thay thế ............................................................................... 16 1.2. Xoay bàn máy ........................................................................................................ 16 1.3. Chọn dao phay........................................................................................................ 17 1.4. Các bước tiến hành phay ........................................................................................ 18 2. Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh khi phay rãnh xoắn ..... 19 3. Kiểm tra sản phẩm .................................................................................................... 20 4. Hướng dẫn thực hành: ............................................................................................... 20 4.1. Hướng dẫn lập phiếu tiến trình phay rãnh xoắn ..................................................... 20 4.2. Sinh viên thực hiện................................................................................................. 22 BÀI 3: THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA BÁNH RĂNG TRỤ ....................................... 25 RĂNG NGHIÊNG ........................................................................................................ 25 1. Khái niệm và ứng dụng ............................................................................................. 25 2. Các thông số cơ bản của bánh răng trụ răng nghiêng ............................................... 25 3. Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn khi phay bánh răng trụ răng nghiêng .................. 27 4. Kiểm tra sản phẩm .................................................................................................... 28 5. Hướng dẫn thực hành ................................................................................................ 28 5.1. Hướng dẫn các bước thực hành tính thông số hình học của bánh răng trụ răng nghiêng .......................................................................................................................... 28 5.2. Sinh viên thực hành ................................................................................................ 29 BÀI 4: PHAY BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG .............................................. 32 1. Yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng nghiêng ......... 32 1.1. Các yêu cầu kỹ thuật .............................................................................................. 32 1.2. Các điều kiện kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng nghiêng ................................ 32 2. Xác định các thành phần cần thiết khi gia công bánh răng trụ răng nghiêng ........... 32 2.1. Tính toán phân độ................................................................................................... 32 2.2. Tính và chọn dao phay khi phay bánh răng trụ răng nghiêng ................................ 33 2.3. Tính bộ bánh răng thay thế .................................................................................... 33 3
2.4. Lắp bộ bánh răng thay thế ..................................................................................... 34 2.5. Xoay bàn máy ........................................................................................................ 36 3. Tiến hành phay ......................................................................................................... 36 4. Các dạng sai hỏng thường gặp khi phay bánh răng trụ răng nghiêng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh .................................................................................................. 37 5. Hướng dẫn thực hành................................................................................................ 38 5.1. Hướng dẫn các bước thực hành phay bánh răng trụ răng nghiêng ........................ 38 5.2. Sinh viên thực hành ............................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 44 4
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: PHAY BÁNH RĂNG NGHIÊNG, RÃNH XOẮN Mã mô đun: MĐ14 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun thực tập này được bố trí sau khi sinh viên đã học xong: môn vẽ kỹ thuật, môn nguyên lý cắt, môn đồ gá, phay bào mặt phẳng vuông góc, mô đun phay bánh răng thẳng, thành răng,... - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề đào tạo bắt buộc. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Cung cấp cho người học các kiến thức cơ bản về công nghệ gia công bánh răng trụ răng nghiêng, rãnh xoắn. Đồng thời hướng dẫn người học rèn luyện các kỹ năng gia công bánh răng trụ răng nghiêng và rãnh xoắn trên máy phay vạn năng. Mục tiêu của mô đun: Sau khi học xong mô đun này người học có năng lực: - Kiến thức: + Trình bày được yêu cầu kỹ thuật khi phay bánh răng trụ răng nghiêng, rãnh xoắn + Xác định được các thông số cơ bản của rãnh xoắn, bánh răng trụ răng nghiêng. + Trình bày đúng phương pháp tiến hành phay bánh trụ răng nghiêng, rãnh xoắn. + Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi phay bánh răng trụ răng nghiêng và phay rãnh xoắn. - Kỹ năng: + Chọn được dao phay và các dụng cụ cần thiết khi phay bánh răng trụ răng nghiêng và rãnh xoắn. + Phân tích được phương pháp phay bánh răng trụ răng nghiêng và rãnh xoắn trên máy phay vạn năng. + Lựa chọn đúng chế độ cắt khi phay bánh răng trụ răng nghiêng và rãnh xoắn. + Tính toán và lắp được bộ bánh răng thay thế khi phay bánh răng trụ răng nghiêng và rãnh xoắn. + Vận hành thành thạo máy phay để phay rãnh xoắn, bánh răng trụ răng nghiêng đúng qui trình qui phạm, răng đạt cấp chính xác 8-6 (rãnh xoắn đạt cấp chính xác 10-8), độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Tự giác, tích cực, chủ động trong học tập và rèn luyện. Xây dựng tác phong làm việc khoa học. Nôi dung mô đun: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm TT số thuyết thảo luận, tra bài tập 1 Bài 1. Kích thước cơ bản của rãnh 9 3 6 0 xoắn 1. Khái niệm chung 0,5 5
2. Các yếu tố cơ bản của rãnh xoắn 0,5 3. Các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ 0,5 thuật khi phay rãnh xoắn 4. Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn 0,5 5. Phương pháp tính bánh răng thay thế 0,5 khi phay rãnh xoắn 6. Hướng dẫn thực hành 0,5 4 2 Bài 2. Phay rãnh xoắn 26 4 21 1 1. Các bước tiến hành phay rãnh xoắn 1,5 2. Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và 0,5 biện pháp phòng tránh khi phay rãnh xoắn 3. Kiểm tra sản phẩm 0,5 4. Hướng dẫn thực hành 1,5 16 1 3 Bài 3. Thông số hình học của bánh 11 4 6 1 răng trụ răng nghiêng 1. Khái niệm và ứng dụng 0,5 2. Các thông số cơ bản của bánh răng 1 trụ răng nghiêng 3. Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn khi 1 phay bánh răng trụ răng nghiêng 4. Kiểm tra sản phẩm 0,5 5. Hướng dẫn thực hành 1 4 1 4 Bài 4. Phay bánh răng trụ răng 29 4 24 1 nghiêng 1. Yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ 0,5 thuật khi phay bánh răng trụ răng nghiêng 2. Xác định các thành phần cần thiết khi 1 gia công bánh răng trụ răng nghiêng 3. Tiến hanh phay 1 4. Các dạng sai hỏng thường gặp khi 0,5 phay bánh răng trụ răng nghiêng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh 5. Hướng dẫn thực hành 1 18 1 Cộng 75 15 57 3 6
BÀI 1: KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA RÃNH XOẮN Mã bài MĐ14-01 Giới thiệu: Để thực hiện truyền chuyển động, cần truyền mômen quay hai giữa trục song song ở gần nhau, hoặc chuyển động vuông góc với tỉ số xác định. Bánh răng trụ răng nghiêng có răng nghiêng theo phương chéo với đường trục một góc nên truyền động êm hơn so với bánh răng trụ răng thẳng. Mục tiêu: - Xác định được các thông số kích thước cơ bản của rãnh xoắn. - Trình bày được yêu cầu kỹ thuật khi phay rãnh xoắn - Tính toán và lắp được bộ bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn trên máy phay vạn năng. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1. Khái niệm và công dụng Rãnh xoắn trên mặt trụ là một loại rãnh có đường dạng sin quấn quanh trục như dao phay răng xoắn, mũi khoan xoắn, trục xoắn v v... Rãnh xoắn được chế tạo chủ yếu theo phương pháp chép hình, đôi lúc có những dạng xoắn đặc biệt người ta có thể chế tạo theo phương pháp bao hình. Rãnh xoắn được hình thành trên mặt trụ được sử dụng khá rộng rãi trong ngành chế tạo máy cũng như dùng để làm dụng cụ cắt như dao phay rãnh xoắn, mũi khoan vì răng trước chưa cắt xong thì răng sau đã vào khớp, lúc nào cũng có số lưỡi cắt nên quá trình cắt diễn ra rất êm, tạo năng suất cao và độ bóng tốt. Phân loại: Tùy theo chức năng làm việc của các chi tiết mà cấu tạo của rãnh xoắn cũng có hình dạng khác nhau: - Theo dạng rãnh dạng thân khai, dạng culít - Theo dạng rãnh có biên dạng hai sườn răng thẳng hoặc nghiêng theo một chiều nào đó. 2. Các yếu tố của rãnh xoắn Rãnh xoắn được gia công theo phương pháp chép hình biên dạng lưỡi cắt. Do đó rãnh sẽ có hình dạng tùy theo hình dạng dụng cụ cắt. Ngoài ra để gia công rãnh xoắn ta cần xác định các yếu tố cơ bàn sau: Hình 1.1. Các yếu tố của rãnh xoắn 7
-  : Góc rãnh xoắn:   90   d -  : Góc xoắn: tg   S  .d - S: Bước xoắn: S  tg  - d: Đường kính phôi 3. Các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn 3.1. Các yêu cầu kỹ thuật - Rãnh có độ bền mỏi tốt - Có độ cứng cao, chóng mòn tốt - Tính ổn định, không gây ồn. - Hiệu suất làm việc lớn, năng suất cao. 3.2. Các điều kiện kỹ thuật khi phay rãnh xoắn - Kích thước của các thành phần cơ bản của rãnh xoắn như: góc xoắn, bước xoắn, biên dạng xoắn. - Số đầu mối (số răng) đúng, đều, cân, cân tâm, góc xoắn và bước xoắn đúng theo thiết kế. - Độ nhám đạt cấp 8, đến cấp 11 tức là Ra= 0,63 – 0.08  m. - Khả năng làm việc hoặc tham gia cắt gọt tốt Hình 1.2. Các dạng rãnh xoắn 4. Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn - Chuyển động tịnh tiến dọc chính là chuyển động chạy dao dọc của bàn máy. - Chuyển động xoay tròn của phôi quanh trục. Hình 1.3. Chuyển động tạo hình rãnh xoắn 8
Hai chuyển động đó xảy ra đồng thời với tỉ lệ nhất định mà trong quá trình tính toán xác định được. Sao cho trong cùng một thời gian phôi quay được một vòng thì bàn máy mang phôi cũng tịnh tiến được một khoảng bằng bước xoắn S của rãnh xoắn trên phôi. Nếu phay rãnh xoắn bằng dao phay đĩa thì phải xoay mặt phẳng thân dao phải nằm chéo theo hướng xoắn của rãnh để cho mặt cắt của rãnh có biên dạng của lưỡi dao, đồng thời dao sẽ không bị kẹt trong quá trình cắt. Nếu phay rãnh bằng dao phay ngón (hoặc các loại dao cắt mặt đầu) thì không thực hiện việc trên. Hình 1.4. Sơ đồ phay rãnh xoắn với dao phay đĩa 5. Phương pháp tính bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn 5.1. Tính bộ bánh răng thay thế Theo nguyên lý tạo hình rãnh xoắn, để gia công được rãnh xoắn thì phải thực hiện đồng thời hai chuyển động: Xoay tròn của phôi và tịnh tiến của bàn máy theo một tỉ lệ nhất định. Để đạt được điều này một bộ bánh răng thay thế được nối từ trục vítme của bàn máy đến trục phụ tay quay của ụ phân độ giúp cho phôi được quay tròn theo một tỉ lệ xác định với bước tiến của bàn máy (trục chính ụ phân độ mang phôi). Do đó bộ bánh răng thay thế phải được tính toán chính xác và lắp đặt đúng vị trí. Khi ta quay tay quay bàn máy đi một vòng bằng bước vítme (P v) thì bàn máy a c chuyển động tịnh tiến dọc qua bộ bánh răng lắp ngoài  truyền chuyển động cho b d trục phụ của đầu chia độ quay. Từ trục phụ của đầu chia độ truyền qua các cặp bánh 1 1 răng côn có tỉ số 1:1, tới bộ truyền trục vít – bánh vít có tỉ số (cũng có thể là 40 60 tùy vào đầu phân độ) truyền đến trục chính làm phôi quay. Tỉ số truyền của bộ bánh răng lắp ngoài được tính toán dựa vào các yếu tố như: Bước xoắn, góc xoắn, đường kính phôi và bước vítme của bàn máy phay. 9
Hình 1.5. Sơ đồ động phay rãnh xoắn Từ sơ đồ truyền động (hình 1.5), ta rút ra công thức tổng quát tính bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn như sau: N .Pv A i hoặc i  S S Trong đó: i: Tỉ số truyền của bộ bánh răng thay thế Pv: Bướcvít me bàn máy phay S: Bước xoắn của rãnh xoắn cần gia công N: Đặc tính truyền của ụ phân độ (thông thường N = 40) A = Pv.N được gọi là đặc tính của máy phay. Nếu trong trường hợp P v và S được tính theo hệ Anh thì A được qui đổi ra hệ mét bằng cách nhân với 25,4. a Sau khi tính toán, ta viết tỉ số truyền động i dưới dạng hoặc dưới dạng b a c  . Biến đổi các tỉ số thành tối giản và nhân với các số phù hợp để có các bánh b d răng a, b hoặc a, b, c, d. Các bánh răng này nhất thiết phải có trong hệ bánh răng thay thế thuộc hệ 4 hoặc hệ 5. a a c Để phân tích phân số thành  từ tỉ số truyền gốc thành các tỉ số truyền b b d con ta có thể tham khảo các ví dụ sau: 4 a a c 2 2 6 a a c 3 2 Ví dụ: i       hoặc i  3       3 b b d 3 1 2 b b d 2 1 Sau khi phân tích tỉ số truyền thành tích các phân số ở dạng tối giản. Ta có thể tìm bội số chung của chúng sao cho các con số phù hợp với số răng của các bánh răng thay thế trong hệ 4 hoặc hệ 5. Ví như trong ví dụ trên ta có thể chọn các cặp bánh răng như sau: a 4 32 48 a 4 40 60 Nếu i      vv... theo hệ 4; hoặc i      vv... theo b 3 24 36 b 3 30 45 hệ 5 a c 2 3 24 56 a c 2 3 20 50 Nếu i        ... theo hệ 4; hoặc i        ... b d 3 1 36 28 b d 3 1 30 25 theo hệ 5 10
Ta xét một ví dụ cụ thể như sau: Hãy tính bộ bánh răng thay thế để phay một rãnh xoắn, biết: S = 120mm, P = 6mm, N = 40 N .P Giải: Áp dụng công thức i  , thay số vào ta được: S N .P 40.6 240 24 2 i     S 120 120 12 1 a 2 40 50 56 64 Nếu sử dụng một cặp bánh răng thay thế, ta có: i       b 1 20 25 28 32 Nếu sử dụng hai cặp bánh răng thay thế, ta có a c 2 1 40 40 60 50 i        b d 1 1 20 40 30 50 Vậy trong trường hợp này ta sử dụng bánh răng thay thế trong hệ 5. Để thực hiện được các bước tính toán và chọn bánh răng thay thế, nếu một số yếu tố chưa có thì phải thực hiện tính toán như: Tính góc xoắn  , tính bước xoắn S,… 5.2. Lắp bộ bánh răng thay thế Nguyên tắc: - Xác định đúng vị trí giữa bánh răng chủ động và bánh răng bi động - Hướng xoắn đúng thiết kế - Truyền động giữa các bánh răng êm, nhẹ nhàng. Cách lắp: Lắp bánh răng thay thế để phay rãnh xoắn về phương pháp hoàn toàn tương tự như lắp bánh răng thay thế để phay bánh răng nghiêng. Ta cũng dựa trên các yếu tố: Tỉ số truyền i, hướng của rãnh xoắn và khoảng cách trục giữa trục vítme bàn máy phay và trục phụ tay quay ụ phân độ mà lựa chọn cách lắp phù hợp. a - Trường hợp chỉ dùng một cặp bánh răng thì (a) là bánh răng chủ động lắp ở b đầu trục vítme của bàn máy, còn bánh răng (b) là bị động lắp ở đầu trục phụ tay quay của ụ chia độ. Đến đây xảy ra hai trường hợp: + Muốn có hướng xoắn phải: Cần lắp thêm một bánh răng trung gian z 0 có số răng bất kỳ miễn là nối được truyền động giữa bánh răng (a) và bánh răng (b) (hình 1.6). Số răng của bánh răng trung gian là tùy ý miễn là cùng môđun với bánh răng (a), (b) và đường kính đủ để nối giữa (a – b). Như vậy bánh răng (a) và (b) sẽ quay cùng chiều nhau. (hình 1.6 và sơ đồ 1.8a) + Muốn có hướng xoắn trái: Ta lắp hai bánh răng trung gian để đủ làm cầu nối và để cho bánh răng (a) và bánh răng (b) chuyển động ngược chiều nhau (về nguyên tắc thì không có bánh răng trung gian nào cũng đạt được hướng xoắn trái nhưng vì khoảng cách giữa trục vítme bàn máy và trục phụ tay quay khá xa nên cần phải có thêm bánh răng trung gian). (sơ đồ 1.8b). a c - Trường hợp dùng 2 cặp bánh răng thay thế  thì (a) là bánh răng chủ b d động lắp ở đầu trục vít me của bàn máy, còn bánh răng (d) sẽ lắp ở đầu trục phụ tay quay của ụ phân độ. 11
a Hình 1.6. cách lắp trên hệ thống khi phay rãnh xoắn phải sử dụng một cặp bánh răng b a c Hình 1.7. Lắp 4 bánh răng  trên hệ thống khi phay rãnh xoắn phải b d Hình 1.8. Sơ đồ sử dụng một cặp bánh răng thay thế Hình 1.9. Sơ đồ sử dụng 2 cặp bánh răng + Muốn có hướng xoắn phải: Bánh răng chủ động (a) và bánh răng bị động (d) phải quay cùng chiều nhau. Như vậy hai bánh răng (b), (c) sẽ lắp đồng trục, trong đó bánh răng (a) ăn khớp với (b) còn bánh răng (c) ăn khớp với bánh răng (d). (hình 1.7 và sơ đồ 1.9a) 12
+ Muốn có hướng xoắn trái: Bánh răng chủ động (a) phải quay ngược chiều với bánh răng bị động (d). Do đó phải lắp thêm một bánh răng trung gian Z0 nối giữa bánh răng (c) và bánh răng (d). (sơ đồ 1.9b) Chú ý: Khi sử dụng bánh răng trung gian làm cầu nối ta phải hết sức thận trọng trong việc xác định chiều quay của bàn máy so với chiều quay của trục chính đầu phân độ. Lắp các bánh răng trung gian phải ăn khớp tốt, tra dầu mỡ. Sau khi lắp xong phải quay thử thay quay bàn máy để kiểm tra sự ăn khớp của các bánh răng. Nếu bánh răng ăn khớp đều, nhẹ, không gây tiếng ồn hoặc bị kẹt là đạt yêu cầu. 6. Hướng dẫn thực hành 6.1. Hướng dẫn các bước thực hành tính kích thước của rãnh xoắn Yêu cầu: Xác định các kích thước cơ bản của rãnh xoắn và tính tỉ số truyền của bộ bánh răng thay thế để phay rãnh xoắn TT Bước công việc Chỉ dẫn thực hiện 1 Yêu cầu: Xác định các thông số - Phân tích đề bài: tính thông số của rãnh hình học và tính tỉ số truyền của xoắn theo các dữ liệu cho trước hoặc xác bánh răng thay thế để phay rãnh định thông số hình học của rãnh xoắn trên xoắn. chi tiết mẫu. - Tính tỉ số truyền bánh răng thay thế. 2 Xác định các thông số hình học đã - Liệt kê các thông số hình học đã cho theo cho theo đề bài. đề bài. - Đối với chi tiết rãnh xoắn mẫu, liệt kê các kích thước có thể bằng phương pháp đo. - Xác định bước xoắn  của rãnh xoắn, bước vít me Pvm của bàn máy phay. - Kiểm tra bộ bánh răng thay thế đang sử dụng ở phân xưởng thuộc bộ 4 hay bộ 5. 3 Tính các thông số hình học còn - Áp dụng các công thức đã cho ở mục 2 để thiếu xác định các thông số hình học còn thiếu của rãnh xoắn theo yêu cầu. - Áp dụng các bước tính toán ở mục 5.1 để tính tỉ số truyền cho bộ bánh răng thay thế 4 Lắp bánh răng thay thế lên thiết bị - Lập quy trình lắp bánh răng thay thế. - Chọn đúng bộ bánh răng thay thế theo kết quả đã tính toán. - Lắp bánh răng thay thế tạo xích truyền động từ bàn máy đến đầu chia độ. - Vận hành thử, kiểm tra và hiệu chỉnh. 5 Báo cáo kết quả Tổng hợp các nội dung trên để báo cáo. 6.2. Sinh viên thực hành Bài thực hành 1: Tính toán để tiến hành phay rãnh xoắn biết: D = 65 mm;  = 30 , Z = 5;  = 0; vít me bàn máy t = 6; N = 40; các bánh răng thay thế có hệ 4; 5 các 0 vòng lỗ trên các đĩa chia có các vòng lỗ từ 15 đến 49. Phiếu thực hiện: TT Nội dung công việc Sinh viên thực hành 1 Tính các kích thước của rãnh xoắn: - Bước xoắn của rãnh cần gia công là: Dữ liệu đề cho: ……………………………………………… 13
- Đường kính trục D = 65 mm ……………………………………………… - Góc xoắn  = 300 ……………………………………………… - Góc rãnh xoắn  = 0 ……………………………………………… 2 Tính toán chia độ: - Áp dụng phương pháp chia độ đơn Dữ liệu đề cho: giản: - Số rãnh Z = 5 ……………………………………………… - Đầu chia độ có N = 40 ……………………………………………… - Các vòng lỗ trên các đĩa chia có các ……………………………………………… vòng lỗ từ 15 đến 49. 3 - Tính tỉ số truyền của bộ bánh răng - Áp dụng công thức tính tỉ số truyền thay thế: của bộ bánh răng thay thế: Dữ liệu đề cho: ……………………………………………… + Bước vítme bàn máy phay: t= 6mm ……………………………………………… + Đầu chia độ có N = 40 ……………………………………………… - Chọn bánh răng thay thế (yêu cầu - Chọn bánh răng thay thế: chọn 2 cặp bánh răng): ……………………………………………… Dữ liệu đề cho: ……………………………………………… + Các bánh răng thay thế có hệ 4; 5 ……………………………………………... - Vẽ sơ đồ lắp bánh răng thay thế và - Sơ đồ lắp bánh răng thay thế: thực hành lắp: ……………………………………………… Sử dụng thiết bị hiện có tại xưởng thực ……………………………………………… hành. ……………………………………………… - Quy trình lắp bánh răng thay thế: ……………………………………………… ……………………………………………… 4 Vận hành thử và kiểm tra bước xoắn: - Vận hành thử và điều chỉnh: Vận hành không cắt gọt cho cả lớp Ghi nhận các vấn đề và biện pháp xử quan sát và nhận xét. lý:………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… 5 Báo cáo kết quả: - Báo cáo kết quả thực hành: Hoàn thiện và báo cáo kết quả thực ……………………………………………… hành ……………………………………………… ……………………………………………… Bài thực hành 2: Hãy tính toán các thông số và thành phần của một rãnh xoắn biết: D = 60mm; z = 3,  = 450, P = 6; N = 40; các bánh răng thay thế có hệ 4; 5; các vòng lỗ trên các đĩa chia có các vòng lỗ từ 15 đến 49. Phiếu thực hiện (sinh viên thực hiện tương tự). Trọng tâm cần chú ý trong bài: - Công dụng và phân loại ranh xoắn. - Các yếu tố hình học cơ bản của rãnh xoắn. - Nguyên tắc hình thành rãnh xoắn khi phay trên máy phay vạn năng. - Tính tỉ số truyền của bánh bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn trên máy phay vạn năng. Câu hỏi ôn tập bài 1: 14
 Câu hỏi điền khuyết Hãy điền nội dung thích hợp vào chỗ trống trong các trường hợp sau đây: 1. Phay rãnh xoắn được thực hiện theo nguyên tắc giống như phương pháp phay... 2. Phay rãnh xoắn thường được chọn dao ...thích hợp. 3. Khi chọn hướng xoắn thì có chiều xoắn.... với chiều của góc nghiêng bàn máy  Câu hỏi trắc nghiệm Hãy chọn câu đúng sau: 1. Hãy đánh dấu vào một trong hai ô (đúng-sai) trong các trường hợp sau đây: a- Bước xoắn phụ thuộc vào đường kính đỉnh răng. Đúng Sai b- Bước xoắn phụ thuộc vào góc xoắn. Đúng Sai c- Góc xoắn càng lớn thì bước xoắn càng nhỏ. Đúng Sai d- Bước xoắn phụ thuộc vào vị trí đặt của bánh răng thay thế. Đúng Sai e- Chiều xoắn trái hay phải được xác định theo hướng xoắn từ trên xuống Đúng Sai  Câu hỏi thảo luận: 1. Nhờ phối hợp những chuyển động gì mà phay được rãnh xoắn trên hình trụ, phối hợp theo nguyên tắc nào? 2. Làm thế nào để chọn được các bánh răng lắp ngoài khi phay rãnh xoắn 3. Các bánh răng được lắp như thế nào, muốn đạt được hướng xoắn trái, hoặc hướng xoắn phải? Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập bài 1 Nội dung: -Về kiến thức: +Xác định được các thông số cơ bản của rãnh xoắn. + Trình bày được các bước tính bộ bánh răng thay thế và tiến hành lắp bánh răng thay thế. - Về kỹ năng: + Xác định đúng các thông số kích thước của rãnh xoắn theo bản vẽ hoặc sản phẩm mẫu. + Tính toán và lắp được bộ bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn. -Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Nghiêm túc, tích cực trong học tập. Phương pháp đánh giá: - Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm. - Về kỹ năng: Đánh giá qua bài tập thảo luận tại lớp và sản phẩm thực hành của cá nhân tại xưởng thực tập. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Đánh giá qua tác phong, thái độ học tập 15
BÀI 2: PHAY RÃNH XOẮN Mã bài MĐ14-02 Giới thiệu: Rãnh xoắn trên mặt trụ là một loại rãnh có đường sin quấn quanh trục như dao phay răng xoắn, mũi khoan xoắn, trục xoắn v v... Rãnh xoắn được chế tạo chủ yếu theo phương pháp chép hình, đôi lúc có những dạng xoắn đặc biệt người ta có thể chế tạo theo phương pháp bao hình. Mục tiêu: - Phân tích được phương pháp phay rãnh xoắn trên máy phay đứng, máy phay ngang. - Lựa chọn được dụng cụ cắt, dụng cụ kiểm tra, dụng cụ gá phù hợp. - Lựa chọn được chế độ cắt khi phay. - Tính toán và lắp được bộ bánh răng thay thế khi phay rãnh xoắn. - Vận hành thành thạo máy phay để phay rãnh xoắn đúng qui trình qui phạm đạt cấp chính xác 10-8, độ nhám cấp 4-5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy. - Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1. Các bước tiến hành phay rãnh xoắn 1.1. Tính và lắp bánh răng thay thế Việc xác định đúng bộ bánh răng thay thế và lắp đúng tạo thành xích truyền động từ trục vít me của bàn máy tới đầu chia độ là một bước quan trọng quyết định việc hình thành đúng bước xoắn trong nguyên công phay rãnh xoắn. Các bước tính toán để xác định và lắp bộ bánh răng thay thế đã được trình bày ở bài 1. 1.2. Xoay bàn máy Để phay rãnh xoắn, ngoài những bước tính toán các thông số, xác định các thành phần cần thiết. Ngoài ra, để phay được rãnh xoắn ta còn phải xoay bàn máy đi một góc bằng với giá trị góc xoay theo tính toán nhưng theo chiều ngược lại. Ví dụ: nếu cần phay rãnh xoắn trái thì xoay bàn máy cùng chiều kim đồng hồ (hình 2.1) Trong trường hợp sử dụng dao phay đĩa trên máy phay trục đứng, ta phải xoay trục chính đi một góc tương ứng với góc và chiều xoay tương tự như cách xoay bàn máy. Trong thực tế ta có thể coi góc xoắn  là góc xoay chéo của bàn máy. Song khi phay rãnh xoắn có bước xoắn lớn thường xảy ra hiện tượng dao cắt lẹm vào thành rãnh phía trong (nhất là khi sử dụng dao phay đĩa có đường kính lớn). Vì vậy góc xoay bàn máy phải có giá trị 1 tính theo công thức: tg 1  tg  .cos( + ) , trong đó:  : Góc dao phay kép dùng để gia công  : Góc nâng của rãnh cần gia công. Ví dụ: Phôi hình trụ có đường kính 75mm, cần gia công rãnh xoắn có bước xoắn 300mm. Tính góc xoay bàn máy Giải: Góc xoắn của rãnh:  D 3,14  75 tg     0,785    38o10' S 300 16
Nếu dùng dao phay góc kép có  = 55o , rãnh có góc nâng là  =5o thì góc xoay bàn máy 1 sẽ là: tg 1  tg  .cos(   )  tg 38o10'(cos55o  5o ) = 0,85.0,5 = 0,3925 Tra bảng tg, ta được 1 = 21o25’ Hình 2.1. Xoay bàn máy đi một góc 1 khi phay rãnh xoắn trái 1.3. Chọn dao phay Khi phay rãnh xoắn theo phương pháp chép hình, dao phay được chọn tùy thuộc vào dạng rãnh xoắn cần gia công. - Chọn dao phay đĩa hoặc dao phay góc kép Khi chọn dao phay đĩa hoặc dao phay góc kép để phay rãnh xoắn. Dao phay được lắp trên trục ngang và không dịch chuyển góc nghiêng của dao. Bởi vì góc nghiêng đã được tạo bởi góc xoay bàn máy đã nêu ở trên. - Chọn dao phay trụ Đối với rãnh xoắn có biên dạng xoắn lớn (bước xoắn nhỏ), kích thước rãnh lớn, ta thường sử dụng dao phay trụ. Loại dao này được lắp trên trục đứng máy phay. Khi phay sự hình thành rãnh xoắn được xác định giống như dao phay đĩa. Hình 2.2. Sử dụng dao phay góc kép phay rãnh xoắn a. Rãnh xoắn phải; b. Rãnh xoắn trái 17
1.4. Các bước tiến hành phay Phay rãnh xoắn là nguyên công chủ yếu trong chế tạo dụng cụ cắt bằng các rãnh định hình đều nhau và không đều nhau trên hình trụ. Trình tự công việc gồm các bước sau: Chuẩn bị máy, vật tư, thiết bị: Chọn máy, thử máy kiểm tra độ an toàn về cơ, điện, hệ thống bôi trơn, điều chỉnh các hệ thống trượt của bàn máy. Chuẩn bị phôi, kiểm tra kích thước phôi, trục gá,...Đầu chia độ vạn năng, các bánh răng thay thế thuộc hệ 4 và 5, chạc lắp bánh răng, mâm cặp 3 vấu, bàn vạch, dụng cụ kiểm tra, phấn màu,…Sắp xếp nơi làm việc khoa học, hợp lí. Tính các thông số của rãnh: Các thông số cần thiết được tính toán dựa trên các thông số cho trước như: Đường kính, góc xoắn, hướng xoắn, số rãnh xoắn,.. Từ đó ta cụ thể bằng việc sử dụng máy nào, có bước vít me bàn máy là bao nhiêu để xác định bước tỉ số truyền của bộ bánh răng lắp ngoài. Gá lắp, điều chỉnh dao: Chọn dao phay đĩa, dao phay góc kép hoặc dao phay hình trụ phù hợp với biên dạng của rãnh, gá trên trục chính. Điều vị trí dao sao với bàn máy. Mở trục chính kiểm tra độ đảo của dao. Gá phôi và lấy tâm: Gá phôi trên trục gá và định vị trên hai mũi tâm, truyền động bằng cặp tốc hoặc sử dụng mâm cặp 3, 4 vấu giữa đầu chia độ và ụ sau. Dùng phấn màu chà lên bề mặt phôi và tiến hành lấy yaam theo phương pháp chia đường tròn thành 2 hoặc 4 phần bằng nhau. Tính toán và tiến hành lắp bộ bánh răng lắp ngoài: Sau khi đã có đầy đủ các thông số của rãnh xoắn, ta tiến hành tính và chọn bộ bánh răng lắp ngoài theo hệ 4 hoặc hệ 5. Lắp chính xác vị trí của các bánh răng, kiểm tra sự ăn khớp và hướng xoắn. Xoay bàn máy: Xoay bàn máy hoặc xoay đầu dao một góc bằng góc 1 đã tính toán. Tính số vòng và số lỗ chia độ: Nếu phay từ 2 rãnh trở lên (số rãnh z >1) trên bề mặt phôi thì ta phải tính toán N số vòng và số lỗ để chia độ. Tính theo công thức n  z Tiến hành cắt: - Bố trí cữ giới hạn chạy dao dọc - Chọn chiều sâu cắt: Cho dao tiến gần phôi rồi đưa tâm dao trùng với tâm phôi. Nâng bàn máy lên cho dao vừa chạm mặt phôi, lùi dao ra nâng bàn máy lên xác định chiều sâu cắt bằng du xích. Sau đó khóa bàn máy ngang và bàn máy đứng lại. Chiều sâu cắt được chọn dựa vào tính chất vật liệu gia công và độ chính xác của bánh răng đang gia công. - Chọn phương pháp tiến dao: Theo hướng tiến dọc - Chọn phương pháp phay: Theo phương pháp phay nghịch - Phay: Cho máy chạy, xem chiều xoắn đã chính xác chưa rồi vặn tay quay di chuyển bàn dao dọc từ từ cho đến khi dao bắt đầu cắt mới sử dụng hệ thống tự động bàn dao dọc. Khi phay xong một rãnh răng, hạ bàn máy xuống một khoảng lớn hơn 18
chiều cao rãnh để tránh dao tiếp xúc với chi tiết. Xong mới cho bàn máy chạy ngược lại cho dao rời khỏi mặt đầu chi tiết. Dừng máy chia độ sang rãnh khác (nếu z < 1) rồi mới tiếp tục phay rãnh mới. Tăng chiều sâu cắt và tiến hành phay cho đến khi hoàn thiện. Lưu ý: Để đảm bảo rãnh đúng, đều, hướng xoắn đúng ta nên vạch dấu số rãnh trên phôi hoặc tiến hành phay thử (phay mờ) nếu đạt độ đều thì phay đúng. 2. Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh khi phay rãnh xoắn Dạng sai Nguyên nhân Biện pháp phòng tránh hỏng 1.Hướng xoắn - Do tính toán bánh răng lắp - Nếu phay xong rồi mới phát sai. ngoài và xác định hướng xoắn hiện được thì không sửa được. sai. - Muốn đề phòng, trước tiên là - Lắp sai vị trí của các bánh răng phải nắm vững quy tắc chiều thay thế hoặc sử dụng bánh răng xoắn khi phay. trung gian không đúng. - Thận trọng trong việc xác định hướng xoay của bàn máy, và vị trí chính xác. - Nên kiểm tra cẩn thận kết quả bằng cách phay thử một vạch mờ trên chiều dài phôi rồi kiểm tra lại, nếu thấy đúng mới phay. 2. Bước xoắn, - Do trong quá trình xác định các - Đọc và xác định chính xác các góc xoắn, thông số hình học không đúng, thành phần, thông số hình học không đúng hoặc có thể đọc sai các số liệu của một rãnh xoắn. Góc xoắn, thiết kế. liên quan đến các thành phần của bước xoắn. một rãnh xoắn. - Tính toán bộ bánh răng lắp - Tính toán tỷ số truyền của bộ ngoài chính xác kể cả các vị trí bánh răng lắp ngoài không chính lắp bánh răng. xác, hoặc lắp sai vị trí khi xác - Kiểm tra chặt chẽ và theo dõi định chiều xoắn của bánh răng. thường xuyên bộ bánh răng lắp - Xác định góc xoắn không ngoài trong quá trình phay. đúng, hoặc xoay nhầm số. - Luôn thận trọng trong thao tác. - Trong quá trình phay bộ bánh - Nên phát hiện sớm để có các răng chuyển động không suốt (bị định hướng khắc phục. kẹt vào một thời điểm nào đó) - Điều này cũng có thể xảy ra trong quá trình thao tác: quên hoặc nhầm một công đoạn nào đó. 3. Rãnh không - Chiều sâu của rãnh không đúng - Nếu phay sâu rồi mới phát hiện đúng kích có thể cạn, có thể quá sâu, do được thì không sửa được. thước, sai số thao tác sai khi sử dụng các vạch - Muốn đề phòng, trước tiên là rãnh. khắc độ của bàn máy. phải kiểm tra khi phay thử, phay - Số đầu mối (số rãnh) không phá. đúng, Do tính nhầm số vòng lỗ - Thận trọng trong việc tính toán trên các đĩa chia, hoặc thao tác số lỗ trên các vòng lỗ của các đĩa 19
sai trong quá trình phay. chia tương ứng với số răng, thao tác thận trọng, chính xác. 4. Rãnh không - Chọn nhầm dao có thể lớn quá, - Nếu phay đúng chiều sâu rồi đúng biên trong trường hợp này thì không mới phát hiện được thì không dạng. sửa được. sửa được. - Trong trường hợp chọn dao - Muốn đề phòng, trước tiên là đúng, song chọn góc xoay bàn phải kiểm tra khi phay thử, phay máy sai vẫn dẫn đến biên dạng phá. rãnh sai vì khi cắt nó sẽ mở rộng - Thận trọng trong việc chọn dao về một phía nào đó. phay rãnh. Thao tác thận trọng, chính xác. 5. Độ nhẵn bề - Do chọn chế độ cắt không hợp - Chọn chế độ cắt hợp lý giữa v, mặt kém, lí (chủ yếu là lượng chạy dao quá s, t. không đạt. lớn, mà vận tốc cắt thì thấp). - Kiểm tra dao cắt trước, trong - Do lưỡi dao bị cùn (mòn quá quá trình gia công. mức độ cho phép), hoặc dao bị - Luôn thực hiện tốt độ cứng lệch chỉ vài răng làm việc. vững công nghệ: dao, đồ gá, - Do chế độ dung dịch làm nguội thiết bị. không phù hợp, hệ thống công - Khóa chặt các vị trí bàn dao nghệ kém vững chắc không cần thiết. - Không thực hiện các bước tiến hành khóa chặt các phương chuyển động của bàn máy. 3. Kiểm tra sản phẩm - Kiểm tra kích thước, độ nhám: Sử dụng thước cặp, panme đo ngoài kiểm tra các kích thước: Đường kính, bề rộng rãnh, chiều cao rãnh,… Kiểm tra độ nhám bằng phương pháp so sánh. - Kiểm tra bước xoắn, độ đều của rãnh: Để kiểm tra bước xoắn ta sử dụng dưỡng, thước đo góc và dung calip giới hạn, hoặc thước cặp, panme đặc biệt để kiểm tra độ đều của rãnh. 4. Hướng dẫn thực hành: 4.1. Hướng dẫn lập phiếu tiến trình phay rãnh xoắn - Hãy tính toán và tiến hành phay rãnh xoắn chữ nhật theo bản vẽ, biết D=65mm,  =30o, z = 5, góc nâng của rãnh là 00. Vitme bàn máy có bước bằng 6mm, chiều dài phôi L = 150mm, các bánh răng thay thế có hệ 4 và 5, đĩa chia có số vòng lỗ từ 15 đến 49. Độ chính xác cấp 7, độ nhám cấp 5. - Yêu cầu chọn được dạng đồ gá phù hợp cho bài tập trên và nêu được ưu nhược điểm của dạng đồ gá đó. - Nhận dạng được các dạng sai hỏng trong quá trình thực hiện bài tập và lập phiếu báo cáo. 20