Giáo trình Phay bánh răng côn răng thẳng

 độ quay đi một góc nâng α. 
 Hình 1: Nguyên tắc hình thành bánh răng côn răng thẳng 
2. Yêu cầu kỹ thuật khi phay bánh răng côn răng thẳng. 
2.1 Các yêu cẩu kỹ thuật 
 - Răng có độ bền mỏi tốt 
 - Răng có độ cứng cao, chống mòn tốt 
 - Tính truuyền động ổn định, không gây ổn. 
 - Hiệu suất truyền động lớn, năng suất cao. 
2.2 Các điểu kiện kỹ thuật khi phay bánh răng côn răng thẳng. 
 - Kích thước các thần phần cơ bản của một bánh răng côn, hoặc hai bánh côn 
răng thẳng ăn khớp. 
 - Số' răng đúng, đều, cân, cân tâm 
 - Độ nhám đạt cấp 8, đến cấp 11 tức là Ra = 0,63 - 0.08 µm. 
 - Khả năng ăn khớp của bánh răng có cùng một môđun, và hợp thành góc 900 
 5 
3. Các thông số hình học chủ yếu của bánh răng côn răng thẳng. 
 Hình 2. Các thông số hình hoc cơ bản của bánh răng côn răng thắng 
3.1 Môđun xét ở hai đẩu (m) : 
 (trong đó, m là đầu lớn úng với Dp1, ở đầu lớn, m ở đầu nhỏ úng với Dp2 ở đầu nhỏ). 
6 
 7 
4. Tính toán và chọn dao phay đĩa mô-đun. 
 Chọn dao có nhiều chiều dày bằng rãnh đầu nhỏ, nhưng dạng răng (tức là môđun và số 
 hiệu răng) phải theo đầu lớn của răng. Như vây, không thể dùng loại dao phay môđun 
 thông thường như khi phay bánh trụ răng thẳng để phay hoàn chỉnh. Khi chọn dao, cũng 
 căn cứ môđun, góc ăn khớp, số răng cần phay và mỗi môđun cũng có ba bộ dao (8 con, 
 15con và 26 con) như khi phay bánh răng trụ. Những điều khác biệt là số hiệu của dao 
 không căn cứ số răng thực mà phải theo số răng giả của bánh răng: 
 Vì vây khi cần phay bánh răng côn răng thẳng ta phải chọn z giả theo bảng. Cho 
 phép ta chọn số hiệu dao phay tổng đó số thuân dùng khi phay bánh răng có z nhỏ và số 
 nghịch lớn dùng khi z lớn. 
 Bảng 1: Chọn số hiệu dao phay theo số răng giả 
 8 
 Bảng 1: Chọn số hiệu dao phay theo số răng giả 
 Số răng giả Z' Số hiệu dao phay môđun 
 Số thuận Số nghịch 
 Bô 26 dao Bô 15 dao Bô 8 dao 
 12 1 1 1 8 
 13 1.5 1.5 
 14 2 2 2 7 
 15 2.25 2.5 
 16 2.5 
 17 3 3 3 6 
 18 3.25 
 19 3.5 3.5 
 20 3.75 
 21 4 4 4 5 
 22 4.25 
 23 4.5 4.5 
 24-25 4.75 
 26-27 5 5 5 4 
 28-29 5.25 
 30-31 5.5 5.5 
 32-34 5.75 
 35-37 6 6 6 3 
 38-41 6.25 
 42-46 65 
 47-54 6.75 
 55-65 7 
 66-79 7.25 
 80-102 7.5 
 103-134 7.75 
>134 và thanh răng 8 
 9 
5. Tính toán và điều chỉnh đầu phân độ. 
 Phôi lắp trên trục gá, trục gá có chuôi côn cắm vào lỗ của đầu chia (hoặc cặp trên 
 mâm cặp của đầu chia. Đầu chia được lắp trên một mâm xoay 3600. Quay đầu trục 
 chính lên một góc a so với mặt nằm ngang. Góc quay đã được xác định bằng 
 Hình 3. Sử dụng phương pháp phay nghịch để phay phá răng. 
 (Toàn bộ đầu chia được gá được gá lên mâm cặp quay để có thể quay được trên mặt 
 phẳng khi mở rãnh răng). Chú ý rà đạt hai yêu cầu sau: Độ đổng tâm và độ dốc của phôi. 
5.1 Lắp dao phay 
 Đối với dao phay môđun dùng để phay bánh côn răng thẳng, ta lấy tâm dao bằng 
 cách lấy một loại bột màu xoa lên mặt của lưỡi dao dùng mũi vạch lấy dấu một đường 
 bổ dọc chia bề dày dao ra làm hai phần đều nhau. Lắp dao lên trục gá dao, lót thêm các 
 vòng đệm sao cho dao càng gần thân máy càng cứng vững miễn là không bị vướng 
 hoặc ảnh hưởng đến công việc khi phay. 
5.2. Chọn chế độ cắt 
 Tính và chọn dao theo cách thức như khi xác định chế' độ cắt để phay bánh trụ. Với 
 dao phay dạng đĩa bằng thép gió có thể lấy theo bảng sau. 
 10 
 Bảng 2. Chọn che đô cắt khi phay răng bằng dao thép gió 
 Vật liệu gia công 
Yếu tô' Công việc phay và Gang xám HB 
cắt gọt môđun Thép Thép Thép = 150 – 180 Đồng thanh và 
 45 40X 20X và đồng thanh đong thau 
 32 30 22 25 40 
 v Công Phá láng 40 37,5 27 31 50 
 việc 
 1 268 183 107 400 565 
 1.5 200 150 88 328 463 
 2 190 130 76 284 401 
 2.5 170 110 68 253 358 
 3 155 106 62 231 327 
 3.5 143 98 57 214 302 
 4 134 92 54 200 283 
Sp Môđun 4.5 126 86 51 189 267 
 5 120 82 48 170 252 
 6 109 75 44 163 231 
 7 101 69 41 151 213 
 8 95 65 38 141 200 
 9 90 61 36 133 188 
 10 85 58 34 127 179 
 12 78 53 31 116 163 
 15 70 47 28 103 146 
5.3. Chia vi sai bằng 2 đẩu chia. 
 Trong sản xuất đơn chiếc, có thể dùng hai đầu chia có N (N là đặc trưng của đầu phân 
 độ) như nhau. Đầu chia thứ nhất (I) gá phôi; quay trục của đầu chia này dóc lên một góca. 
 Đầu chia thứ hai (II) đặt nối tiếp phía sau và trục vẫn nằm ngang (hình 5) mâm cặp kẹp 
 trục gá của bánh răng a khớp với bánh răng b lắp ở trục phụ ở đầu chia thứ nhất (I) không 
 nhất thiết phải có bánh răng trung gian hoặc 4 bánh răng: a, b c, d. Nếu xê dịch được đầu 
 chia thứ hai cho hai bánh răng ăn khớp trục tiếp. Việc chia độ gổm hai bước: Chia phần 
 chẵn bằng đầu chia thứ nhất (I), chia phần lẻ ở đầu thứ hai (II). 
5.4. Chia bằng cách chia phúc tạp. 
 Nếu không có đầu chia vi sai, có thể áp dụng phương pháp chia độ phức tạp. 
5.5. Nâng góc dốc bằng đồ gá. 
 Trong sản xuất hàng loạt, ta có thể đặt toàn bộ đầu chia lên một bàn đế có mặt dốc 
 11 
 đúng dốc bằng góc (a). Nhờ vây, mặc dù trục đầu chia không quay ngược lên được, ta 
 cần chia độ vi sai vẫn sử dụng như trường hợp thường. 
 Hình 3. Xoay đầu chia 2 góc e để phay mở rộng chân răng 
6. Phương pháp phay bánh răng côn răng thẳng bằng máy phay vạn năng 
6.1. Phay phá răng 
 Thực hiên phay phá sử dụng dao phay môđun đầu nhỏ. Nâng bàn máy cho dao bắt đầu 
 tiếp xúc với mặt phôi. Lùi dao theo chiều dọc một khoảng ngắn (nhưng phải ra khỏi bề 
 mặt phôi). Nâng bàn máy một lượng phù hợp đối với chiều cao của của môđun đầu nhỏ, 
 (chiều sâu cắt). Để chống rung động ta nên khóa bàn máy lên xuống và bàn ngang lại. 
 Cho dao quay, vặn bàn dao dọc bằng tay từ từ, tới khi dao bắt đầu cắt thì cho chạy tự 
 động. Rãnh răng thứ nhất hình thành với chiều sâu đúng, nhưng chiều rộng mới bằng 
 chiều rộng ở đầu nhỏ của rãnh răng. Chế' độ cắt được xác định như khi phay bánh răng 
 trụ răng thẳng. 
6.2. Chia độ 
 Sau khi phay phá xong mỗi rãnh răng, phải chia độ để phay tiếp răng khác. Căn cứ số 
 răng thực (Z), để chọn đĩa chia và chọn số lỗ cần thiết. Nếu gặp những bánh răng có số lẻ 
 mà phương pháp chia thông thường không chia hết, thì ta phải thực hiên chia theo các 
 phương pháp chia vi sai hoặc bằng phương pháp chia phức tạp. 
 Đối với công việc phay bánh răng trụ răng côn thẳng mà phải sử dụng phương pháp 
 chia vi sai thì lúc này trục chính đã được xoay xiên không thể chia độ vi sai được (vì trục 
 chính và trục phụ tay quay không song song với nhau thì không thể truyền động bằng bộ 
 bánh răng thay thế được). Vây để thực hiện điều này cần được khắc phục theo một trong 
 ba biện pháp sau: 
 12 
6.3. Phay mỏ rông rãnh đẩu lớn 
 Trong bước phay phá, ta mới phay răng thành rãnh rộng bằng đầu nhỏ trên suốt chiều 
 dài. Như vây, ở đầu lớn phải tiến hành mở rộng rãnh răng. Nhờ đầu chia (gá phôi) được 
 đặt trên mâm gá quay, cho xoay một góc e theo hướng xoay sang hướng trái để phay mở 
 nối sườn răng (hình 6). Góc e được xác định theo công thức: 
 Sau khi phay rãnh trái trước ta xoay phôi lại với góc 2e theo hướng ngược lại. Kiểm 
 tra lại rãnh đã phay, nếu chưa đạt phải điều chỉnh lại (cần xoay góc cho đúng). 
 Chú ý Trong khi mở răng nên kiểm tra cả chiểu sâu răng lẫn chiểu dày và chiểu rộng 
 răng theo tính toán. 
6.4. Kiểm tra chiểu dày răng S 
 Sau khi phay đúng xong hai rãnh liên tiếp (tức là tạo thành một răng), cần kiểm tra 
 kích thước S, h’ và h” bằng thước cặp đo răng , hoặc bằng dưỡng tôn có chiều rộng 
 tương ứng hai đầu răng và góc dốc. 
6.5. Sửa răng 
 Khi phay mở rộng rãnh thì chiều dày răng phía đầu nhỏ vẫn còn lớn hơn kích thước 
 yêu cầu bởi vì khi phay chiều sâu thường lấy kích thước mặt đáy rãnh làm chuẩn. Vây 
 muốn răng ăn khớp tốt, sau khi phay xong phải sửa lại sườn răng bằng giũa cho đến khi 
 khít với dưỡng, hay với một bánh răng chuẩn cho trước mới đạt. 
6.6. Vê góc 
 Quá trình phay ở đầu lớn của răng thường bị nhọn góc. Để cho mất góc nhọn này đi 
 để mặt đỉnh răng song song với đường tâm lỗ trục ta phải vê góc. (Việc này có thể làm 
 trên máy tiện). 
 13 
 7. Dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp đề phòng. 
 Các dạng 
 Nguyên nhân Cách phòng ngừa và khắc phục 
 sai hỏng 
 11. Dạng răng - Do chọn dao sai thông số' - Cần kiểm tra lại số hiệu dao, nếu 
 không đúng. hoặc sai số hiệu sai bởi khi không đúng phải thay thế. 
 phay bánh côn răng thẳng phải - Nếu số lượng dư (răng còn lớn và 
 chọn số hiệu dao theo số răng rãnh chưa đủ sâu), có thể khắc phục 
 giả đã được tính toán. nguyên nhân rồi phay đúng bằng dao tốt 
 - Cũng có thể do sửa răng và giũa cẩn thân. 
 chưa đúng, hoặc do dao mòn, - Điều chỉnh lại tâm của bánh răng nếu 
 dao đảo. chiều sâu rãnh chưa đủ. 
 - Răng xiên: Có thể do rà dao - Kiểm tra lại góc mở có thể điều chỉnh 
 chưa trúng tâm phôi hoặc bàn cho đúng. 
 máy ở vị trí lệch. 
 - Tính toán sai hoặc mở góc 
 không đúng 
2. 2. Độ côn - Đường kính phôi sai, góc - Trước khi phay, phải kiểm tra phôi để 
 không đúng côn sai, lỗ không đổng tâm với phát hiện các dạng sai hỏng từ nguyên 
 đường kính ngoài. nhân trước. 
 - Tính toán góc nâng của phôi - Kiểm tra góc nâng của phôi trong quá 
 không chính xác. trình gá. 
 - Không khoá chặt các vít hãm - Luôn thực hiện tốt độ cứng vững công 
 đầu chia, đầu nâng, bàn máy nghệ: dao, đổ gá, thiết bị. 
 khi phay. 
 3. Răng - Răng to, răng nhỏ hoặc chiều - Nếu phay chưa sâu mà kịp phát hiện 
 không đều, dày các răng đều sai, có thể do thì có thể sửa được 
 prôfin răng chia sai số lỗ hoặc khi chia độ - Trong trường hợp rãnh răng bị lệch 
 sai, lệch tâm không triệt tiêu khoảng rơ lỏng tâm, độ không cân tâm, ta nên kiểm tra 
 trong đầu chia trước khi phay chưa hết chiều sâu của 
 - Cũng có thể do khi mở rộng rãnh, nếu phát hiện được bằng quan sát 
 rãnh đã cho dao cắt quá mức. hoặc bằng một phương pháp đo bằng 
 - Chọn dao sai mô đun hoặc sai dưỡng biên dạng của từng rãnh, ta có 
 số' hiệu, xác định độ sâu của thể thực hiện lại cách xác định tâm bằng 
 rãnh răng không đúng. phương pháp lấy tâm lại. Nếu đã đủ 
 - Sai số tích lũy nghĩa là: Toàn chiều sâu, không sửa được. 
 bộ bánh răng chỉ có một răng - Tính toán chính xác và mở rộng góc 
 phay cuối cùng bị to hoặc nhỏ đúng kỹ thuật. 
 hơn, đó là do sai số của nhiều - Triệt tiêu khoảng rơ trong quá trình 
 lần chia độ dổn lại, cũng có thể phay bằng cách khi xoay răng tiếp theo 
 ta thực hiện các bước rà phôi ta nên xoay ngược tay quay một khoảng 
 không tròn. vượt quá khoảng rơ cần thiết và xác 
 Răng bị lệch, có thể do không định xoay rãnh tiếp theo. 
 lấy tâm chính xác, hoặc là lấy - Chú ý các bước tiến hành phay 
 tâm đúng rổi mà không xác - Rà lại và phay thêm phía rãnh còn 
 14 
 định được vị trí giữa tâm dao chưa đủ chiều sâu, (nếu đã đủ chiều sâu, 
 và tâm của chi tiết cần phay, không sửa được). 
 hoặc do bàn máy bị xê dịch vị 
 trí trong quá trình phay, hoặc 
 do đầu chia và ụ động không 
 được thẳng so với trục máy. 
 - Răng phía to phía nhỏ, do khi 
 phay không điều chỉnh chính 
 xác vị trí cắt của dao. 
 - Nhầm lẫn hoặc bỏ qua một số 
 công đoạn nào đó trong tiến 
 trình phay. 
8. Trình tự gia công. 
 TT Bước công việc Chỉ dẫn thực hiện 
 1. Nghiên cứu bản vẽ - Đọc hiểu chính xác bản vẽ 
 - Xác định được: Số răng (z), chiều cao răng (h), 
 đường kính đỉnh răng (Di) của đầu nhỏ và đầu to, 
 chiều dày răng, môđun đầu nhỏ và môđun đầu lớn. 
 - Góc côn, góc mở của bánh răng côn răng thẳng, 
 (bánh răng thay thế nếu có). 
 - Vât liệu của chi tiết gia công 
 Chuyển hoá các ký hiệu thành các kích thước 
 2 Lâp quy trình công - Nêu rõ thứ tự các bước gia công, gá đặt, dụng cụ 
 nghệ cắt, dụng cụ đo, chế đô cắt và tiến trình kiểm tra 
 - Tính toán chính xác các thông số hình học cần thiết 
 cho môt bánh răng, hoặc hai bánh răng côn răng 
 thẳng ăn khớp với nhau. 
 - Chọn số hiệu dao theo răng giả và (tính toán bánh 
 răng thay thế nếu có) 
 - Tính toán chính xác số vòng lỗ và số lỗ cần quay 
 tương úng với số răng. 
 3. Chuẩn bi vât tư, thiết - Chuẩn bi đầy đủ: Máy, dụng cụ cắt, dụng cụ gá, 
 bi, dụng cụ dụng cụ đo kiểm 
 - Kiểm tra phôi đường kính phôi và các yêu cầu kỹ 
 thuât khác. 
 - Chọn đúng số hiệu dao phù hợp với số răng giả. 
 - Dầu bôi trơn ngang mức quy đinh 
 - Tình trạng máy, thiết bi làm việc tốt, an toàn. 
 4. Gá lắp dao - Gá dao chính xác trên trục nằm 
 15 
 - Đường tâm dao vuông góc với đường tâm phôi 
 - Đô đảo mặt đầu cho phép ± 0,1 mm 
 5. Gá phôi, lấy tâm, tạo - Xác đinh đúng chuẩn gá 
 góc dốc. - Lấy đường tâm phôi chính xác bằng cách chia 
 đường tròn ra hai phần bằng nhau, hoặc bằng êke và 
 thước cặp 
 - Đảm bảo đô đổng tâm 
 - Điều chỉnh đúng góc dốc 
 6. Phay phá - Chọn chế độ cắt hợp lý và sử dụng đúng phương 
 pháp phay 
 - Thực hiện đúng trình tự phay 
 - Đúng số răng, răng đều 
 - Để lượng dư cho bước phay tinh. 
 7. Mở răng - Xoay phôi sang bên trái và bên phải đúng góc mở 
 đã được tính toán. 
 - Tiến hành phay 
 8. Sửa, vê đầu răng răng - Kiểm tra lại biên dạng răng sau khi phay mở rộng 
 rãnh. 
 - Tiến hành sửa, vê đầu răng đúng biên dạng và các 
 yêu cầu kỹ thuật ăn khớp. 
 - Sửa lại sườn răng bằng giũa cho đến khi khít với 
 dưỡng, hay với một bánh răng chuẩn cho trước. 
 9. Kiểm tra hoàn thiện - Kiểm tra tổng thể chính xác 
 - Ghi phiếu theo dõi đầy đủ 
 - Thực hiện công tác vệ sinh công nghiệp 
 - Giao nộp thành phẩm đầy đủ 
9. Kiểm tra. 
9.1. Kiểm tra độ chính xác động học 
 • Kiểm tra sai số động học 
 • Kiểm tra sai số tích lũy bước răng 
 • Kiểm tra độ đảo hướng kính 
 • Kiểm tra sai lệch chiều dài pháp tuyến chung 
 • Kiểm tra sai lệch khoảng cách tâm 
9.2. Kiểm tra độ ổn định ở tốc độ cao 
 • Kiểm tra sai số biên dạng răng 
 • Kiểm tra sai số bước vòng 
 • Kiểm tra sai lệch bước cơ sở 
9.3. Kiểm tra độ CX tiếp xúc tải trọng lớn, kiểm tra chỉ số khe hở mặt răng 
 • Kiểm tra độ CX tiếp xúc tải trọng lớn 
 – Xác định vết tiếp xúc 
 – Đo sai số hướng răng 
 • Kiểm tra chỉ số khe hở mặt răng 
 – Kiểm tra sai lệch khe hở cạnh bên 
 – Kiểm tra sai lệch chiều dày răng 
9.4. Kiểm tra bề dầy răng 
 16 
 Dây 
 Thước đo răng Bề 
 cung 
 dầy 
 E 
 răng 
9.5. Kiểm tra pháp tuyến chung 
Kích thöôùc W ñöôïc xaùc ñònh nhu sau: 
(Vôùi raêng coù goùc aên khôùp a= 20o) 
W= m (1,476065k + 0,013996Z) 
Trong ñoù: 
W- Kích thöôùc phaùp tuyeán chung 
m- Module cuûa raêng 
k- Heä soá tra baûng (ÔÛ ñoù n laø soá raêng ño) 
Z- Soá raêng cuûa baùnh raêng 
 Z n k Z n k 
 12 – 18 2 3 46 – 54 6 11 
 19 – 27 3 5 55 – 63 7 13 
 28 – 36 4 7 64 – 72 8 15 
 37 – 45 5 9 73 – 81 9 17 
 Baûng tra heä soá k (n = soá raêng ño) 
 17 
10. Vệ sinh công nghiệp 
 - Vệ sinh máy móc thiết bị và dụng cụ. 
 - Vệ sinh phòng học. 
 - Vệ sinh xưởng thực hành. 
 Tài liệu cần tham khảo: 
 [1] GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS. Lê Văn Tiến, PGS.TS. Ninh Đức Tốn, 
 PGS.TS. Trần Xuân Việt. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy (tập 1, 2, 3). NXB Khoa 
 học kỹ thuật – 2005. 
 18 
[2] Phạm Quang Lê. Kỹ thuật phay. NXB Công nhân kỹ thuật – 1980. 
[3] A.Barơbasốp. Kỹ thuật phay. NXB Mir – 1995.