intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Phương pháp gia công bánh răng côn răng thẳng bằng kỹ thuật CAD/CAM/CNC

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST
Báo xấu
25
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên cơ sở của công nghệ CAD/CAM và các biến đổi phép toán học, Bài viết đã trình bày phương pháp xây dựng mô hình toán học bề mặt bánh răng côn răng thẳng. Từ cơ sở đó việc thiết lập đường chạy dao, mô phỏng quá trình gia công bánh răng côn được hỗ trợ từ các phần mềm CAD/CAM/CNC.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phương pháp gia công bánh răng côn răng thẳng bằng kỹ thuật CAD/CAM/CNC

  1. HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA (MEAE2021) Phương pháp gia công bánh răng côn răng thẳng bằng kỹ thuật CAD/CAM/CNC Trần Đức Huân 1, Nguyễn Thanh Tùng1 *, Lê Thanh Tâm2, Nguyễn Văn Minh2, Nguyễn Văn Toại2 1 Khoa Cơ – Điện, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Việt Nam. 2 Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 1 (Quatest 1) THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Quá trình: Trên cơ sở của công nghệ CAD/CAM và các biến đổi phép toán học, Bài Nhận bài 15/04/2021 báo đã trình bày phương pháp xây dựng mô hình toán học bề mặt bánh Chấp nhận 16/8/2021 răng côn răng thẳng . Từ cơ sở đó việc thiết lập đường chạy dao, mô Đăng online 19/12/2021 phỏng quá trình gia công bánh răng côn được hỗ trợ từ các phần mềm Từ khóa: Bánh răng CAD/CAM/CNC. Kết quá thực nghiệm khi gia công bánh răng côn trên máy CNC cho thấy độ chính xác đạt được cấp 5 theo TCNV và sai lệch biên công, CAD, CAM, CNC dạng răng cũng như bước răng nằm trong giớ hạn cho phép. 1. Mở đầu tạo phôi bánh răng côn bằng phương pháp dập thể tích, áp dụng trong gia công bánh răng côn. Để gia công bánh răng chúng ta phải đầu tư máy móc và thiết bị chuyên dùng nên nếu không sử Trong nghiên cứu này, nhóm tác tập trung dụng hết công suất sẽ gây ra láng phí, dẫn tới giá thiết lập mô hình toán học xây để xây dựng bề mặt thành sản phẩm cao. Do đó người ta chỉ đầu tư bánh răng côn răng thẳng, từ đó tiến hành xây dựng chúng để gia công các bánh răng phổ biến, tức là đường chạy dao khi gia công trên máy phay CNC. bánh răng có modul nhỏ và trung bình. Đối với các Đây là bước quan trọng trong việc gia công máy bánh răng phi tiêu chuẩn, bánh răng lớn, hoặc bánh bánh răng côn trên máy phay CNC. răng dùng trong các thiết bị đặc biệt thì việc thiết 2. Cơ sở phương pháp gia công bánh răng côn kế, chế tạo gặp nhiều khó khăn do thiết về trang bị trên máy CNC máy móc chuyên dùng trong khi thực tế là đa phần các phân xưởng đều được trang bị máy CNC 2.1. Xây dựng bề mặt bánh răng côn răng thẳng (Computer Numercial Control). Vấn đề là làm thế biên dạng thân khai. nào để tận dụng được máy CNC để có thể đáp ứng Theo [4] thì cho đường thẳng  lăn không được yêu cầu chế tạo bánh răng. Một số nghiên cứu trượt trên đường tròn R0 điểm M trên sẽ tạo ra đã đưa ra được các phương pháp khác nhau khi gia đường thân khai (Hình 1) công bánh răng côn trên các máy CNC. Nhóm tác M' giả [1] đã mô phỏng gia công bánh răng côn trên K x máy tính, sau đó tiến hành gia công thực nghiệm rx x R0 trên máy phay CNC 3 trục. Nhóm tác giả Lê Cung, x Bùi Minh Hiền [2] đã đưa ra phương pháp gia O M phương pháp thiết lập đường chạy dao khi gia công bánh răng trên máy phay CNC. Nhóm tác giả Lê Cung, Lê Phước Hoàng [3] đưa ra kết quả quá trình Hình 4: Hệ tọa độ đường thân khai _____________________ 136 * Email: nguyenthanhtung@humg.edu.vn
  2. HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA (MEAE2021) Trong đó: invαx = tanαx – αx Phương trình đường thân khai trong hệ tọa độ cực, phương trình (1) và R’ij ≤ R’jM ≤ R’ej với  min  x   max  rb Chuyển hệ tọa độ o’x’y’z’ sang hệ tọa độ oxyz rx = ( 1)  cos  x bằng cách quay hệ tọa độ o’x’y’z’ quanh trục oy một  = tg −  = inv( ) góc đúng bằng góc côn , sau đó tịnh tiến một đoạn  x x x x OO’ để đưa gốc O’ về O. Tọa độ điểm M trong hệ tọa độ oxyz là : Nếu cắt bánh răng bằng một tiết diện vuông góc với đường răng thì giao tuyến thu được là  x jM   x' jM      đường thân khai. Bánh răng côn thẳng có tiết diện  y jM  = R y ( ).T (0,0, OO ' ). y ' jM  thay đổi giảm dần từ mặt mút lớn đến mặt mút nhỏ, z   z'   jM   jM  do vậy modul bánh răng cũng thay đổi theo các tiết diện bánh răng. Ta cắt bánh răng theo mặt côn phụ cos  0 sin   1 0 0   x' jM    lớn thì ta được một bánh răng trụ tương đương. =  0 1 0 . 0 1  0 . y ' jM  (3) 2 − sin  0 cos   0 0 OO'  z ' jM  =   Z Để xây dựng phương trình bề mặt thân khai cho bánh răng côn, thì ta xây dựng phương trình Trong đó: đường thân khai cho một tiết diện j trong hệ tọa độ me .( Re − b sin  ) vuông góc với đường răng, sau đó sử dụng phép OO' = . cos  + (4) Re quay tọa độ để đưa phương trình đưa phương trình về hệ tọa độ của bánh răng. Xét trong hệ tọa độ + (Re− b sin  ) tan  + b cos  o’x’y’z’ (Hình 2) Với Re là bán kính vòng đỉnh bánh răng. Để thiết lập phương trình cho biên dạng răng bên trái ta tiến y' Z hành quanh hệ tọa độ một góc với Z là số răng bánh răng cần thiết kế. Phương trình bề mặt răng bên M''  trái của răng bánh răng được xác định như sau : L Lj C M z' x y'M R' jM x  x jM  cos 0 sin   1 0 O' MO O 0  cos  − sin  0   x' jM        M' R' ej x' . 0 1 0  sin  cos  0 . y ' jM  b x'M  y jM  =  0 R' ij M R0 1 0 z' jM x'   z  − sin  0 cos  0 0 OO' 0 1   z ' jM   jM    TiÕt diÖn 0 thø j    R' ij x' jM R' ej (5)  O' 2.2. Xây dựng đường chạy dao cho bánh răng Hình 5: Sơ đồ thiết lập bề mặt bánh răng côn răng thẳng biên dạng thân khai. Lấy 1 điểm M bất kỳ trên đường thân khai, tọa Khi gia công bánh răng thân khai, ta sử dụng độ điểm M trong hệ tọa độ o’x’y’z’. Nó được xác đường chạy dao bám theo bề mặt thân khai, cho dao chạy theo biên dạng của đường thân khai (Hình định theo phương trình (2) 3).  x' jM = R' jM . cos( x ) = R' jM . cos(inv x )  ( 2)  y ' jM = R' jM . sin( x ) = R' jM . sin(inv x )   z ' jM = L − L j 137
  3. HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA (MEAE2021) Để thiết lập phương trình cho biên dạng răng bên trái ta tiến hành quanh hệ tọa độ một góc 2 = với Z là số răng bánh răng cần thiết kế. Z Phương trình đường chạy dao trái được xác định như sau:  x jI  cos  0 sin   1 0 0  cos  − sin  0   x' jI     . 0 1    y jI  =  0 1 0  0  sin  cos  0 . y ' jI   z  − sin  0 cos   0 0 OO' 0  1  z ' jI   jI   0   Hình 6: Đường chạy dao (8) Bánh răng côn được coi tương đương với 2.3 Mô phỏng quá trình gia công bánh răng côn bánh răng trụ có bánh kính bằng chiều dài côn L răng thẳng. [5]. Ta chi bánh răng theo các tiết diện vuông góc Trong nghiên cứu này, phần mền MASTERCAM [6] với đường răng thì ta sẽ có các bánh trụ răng để mô phỏng quá trình gia công của bánh răng côn thẳng tương đương có bán kính Ri = Li. Chọn răng thẳng với thông số m = 10 số răng Z = 12. Quá dụng cụ gia công bánh răng là dao phay đầu cầu trình mô phòng được thực hiện qua các bước: (ball mill) có đường kính Rdc để gia công bánh răng. Phương trình chạy dao ở tiết diện thứ j Bước 1: Thiết lập phôi, đường kính phôi xác định trong hệ tọa độ o’x’y’z’ trong tiết diện j (Hình 4) dựa trên đường kính ngoài lớn nhất của bánh răng côn có tính đến lượng dư gia công.  x' jI = R' jM . cos(inv x ) + Rdc . sin  x Bước 2: Chọn dụng cụ cắt , Nếu chúng ta sử dụng  phương pháp gia công trên máy CNC thì ta sử dụng  y ' jI = R' jM . sin(inv x ) − Rdc . cos  x (6) con dao phay đầu cầu ( Ball Mill) để gia công bánh  răng. Z ' jI = L − L j Bước 3: Thiết lập đường chạy dao cho gia công thô Z y' bánh răng. M'' Bước 4: Chọn chế độ cắt dựa trên cơ sở tính toán  L Lj chế độ cắt trên máy cắt CNC. x z' M I x x O y'M y'I Bước 5 : Chọn các thông số khác : như mặt phẳng O  b x' z' jM M Rdc x' x'M lùi dao, mặt phẳng cắt, chế độ bôi trơn,.. R0 TiÕt diÖn thø j z' x'I  R' ij x' jM R' ej 3. Kết quả và thảo luận  O' Quá trình mô phỏng gia công được thực Hình 7: Sơ đồ tính đường chạy dao hiện từng bước như mục 2.3 và thu được kết quả Tọa độ điểm I trong hệ tọa độ oxyz, như hình 5, 6 cũng là phương trình đường chạy dao.  x jI  cos  0 sin   1 0 0   x' jI     . 0 1    y jI  =  0 1 0  0 . y ' jI  ( 7)  z  − sin  0 cos   0 0 OO'  z ' jI   jI     Tham số OÓ tính như phương trình (4) 138
  4. HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA (MEAE2021) input NhËp täa ®é ®iÓm ®o TÝnh RM KiÓm tra ®iÒu kiÖn Ð vßng lÆp for j=1,n Ri
  5. HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA (MEAE2021) 4. Kết luận [2] B. M. H. Lê Cung, "Phương pháp thiết lập đường chạy dao gia công cho máy phay CNC ba Trên cơ sở ứng dụng CAD/CAM/CNC, trục," Tạp chí Khoa học và công nghệ, Đại học Bách nghiên cứu này đã xây dựng được mô hình khoa Đà nẵng, vol. 2, 2009. toán học bề mặt bánh răng côn răng thẳng biên dạng thân khai dựa trên cơ sở của phương [3] L. P. H. Lê Cung, "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến lực dập và khả năng điền đầy trình hình học và các phép biến đổi hình học khuôn khi dập phôi bánh răng nón," Tạp chí Khoa phẳng và không gian. Từ đó đường chay dao học và công nghệ, Đại học Bách khoa Đà nẵng, vol. để gia công bánh răng côn răng thẳng trên cơ 5, 2009. sở mô hình toán học đã được thiết lập. Bài báo đưa ra các bước mô phỏng gia công bánh răng [4] T. K. L. Đinh Gia Tường, "Nguyên lý máy," Nhà thực hiện trên phần mền CAM và đã thử Xuất bản Khoa học kỹ thuật. nghiệm gia công trên máy CNC vạn năng. Kết [5] N. T. Hiệp, "Chi tiết máy," Nhà Xuất Bản Giáo quả kiểm tra biên dạng răng bằng phương Dục, 1999. pháp đo tọa độ CMM cho thấy bánh răng gia [6] www.mastercam.com. công đạt cấp chính xác 5 và đáp ứng được yêu [7] T. V. Địch, "Công nghệ gia công CNC," Nhà cầu kỹ thuật về độ chính xác chế tạo răng bánh Xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2003. răng. Tài liệu tham khảo [1] P. V. P. Lưu Phước Bình, "Mô phỏng gia công bánh răng côn trên máy tính," Tạp chí Khoa học và công nghệ, Đại học Bách khoa Đà năng,, vol. 1, 2008. 140
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2