Đồ án Tính toán, thiết kế cụm đồ gá để mài biên dạng dao xọc răng bao hình trên máy mài răng maag hss-30

i cắt phải đảm bảo góc trước g và góc sau a luôn > 0. Mặt khác để tăng tuổi thọ của dao, số lần mài sắc phải lớn đến giới hạn bền cho trước. Có thể coi dao xọc là một bánh răng dịch chỉnh với răng thẳng hoặc (răng nghiêng) có các góc cắt tương ứng. Để tạo nên góc sau đỉnh và góc sau bên răng dao được hình thành bằng cách dịch chỉnh thanh răng để ở mỗi tiết diện thẳng góc với trục dao, có khoảng dịch chỉnh x = x. m. Xét các tiết diện thẳng góc với trục dao. - AA là tiết diện có khoảng dịch chỉnh dương x.m > 0. - BB là tiết diện có khoảng dịch bằng không x.m = 0. Tiết diện BB là bánh răng quy chuẩn - CC là tiết diện có khoảng dịch chỉnh âm x.m < 0. Khoảng dịch chỉnh của thanh răng giảm dần từ mặt trước AA đến mặt CC đã tạo nên góc sau trên đỉnh răng ađ và trên phía bên răng ab. Như vậy dao xọc có thể coi như tập hợp của vô số bánh răng có chiều dày nhỏ vô hạn DH và lượng dịch dao Dxm trên cùng một trục ghép lại có lượng dịch chỉnh dương, băng không và âm. Mỗi bánh răng thành phần đều được tạo ra bằng chuyển động bao hình của thanh răng có prôfin au' Hình 2.3: Sự hình thành prôfin răng dao xọc Bởi vậy tại mỗi tiết diện bất kỳ vuông góc với trục dao đều có cùng một prôfin thân khai. Do vậy trong quá trình gia công mỗi bánh răng mỏng vô hạn ấy sẽ tham gia vào quá trình cắt và ăn khớp với bánh răng gia công, do đó bánh răng gia công bị cắt bằng các tiết diện khác nhau của dao xọc sẽ có cùng một profin thân khai. Mặt sau của dao xọc giả thiết rằng được tạo bởi thanh răng khởi thuỷ có góc trước băng 0. Hình 2.4: Khoảng dịch chỉnh của dạng sinh thanh răng khi cắt dao xọc bằng dao phay lăn răng Để dao xọc có góc sau dương (+) thì khi thanh răng (dao phay) di chuyển dọc trục xác định phải theo một phương không song song với trục mà nghiêng với trục một góc. Khi đó chuyển động tạo hình vẫn không thay đổi. Với chuyển động như thế dao xọc tạo thành sẽ có bề mặt ngoài (mặt đỉnh răng) là mặt côn và lưỡi cắt ở đỉnh dao xọc có góc sau ađ bằng góc giữa trục dao xọc và phương chuyển động tịnh tiến của thanh răng (dao phay). Các cạnh bên của thanh răng khi chuyển động sẽ tạo thành các mặt bên của dao xọc, kết hợp chuyển động: Tạo hình đường thân khai quay đều quanh trục dao xọc và chuyển động thẳng đều dọc trục thì đường thân khai sẽ tạo nên mặt xắn thân khai trong không gian. Do đó mặt bên tạo thành của răng dao xọc sẽ là mặt xoắn vít thân khai. Điều đó cho phép khi chế tạo có thể mài mặt bên bằng đá mài phẳng và như vậy sẽ đạt được độ chính xác gia công cao. Khảo sát tiết diện I - I Tiết diện I - I vuông góc với trục dao xọc ở tiết diện đó đường trung bình của thanh răng khởi thuỷ và vòng tròn tâm tích của dao xọc tiếp xúc nhau. Ở tiết diện này khoảng dịch chỉnh của biên hình thanh răng x.m = 0 được gọi là tiết diện khởi thuỷ, còn khoảng cách từ tiết diện đó đến mặt đầu phía trước gọi là khoảng cách khởi thuỷ. Ở tiết diện khởi thuỷ các kích thước răng dao xọc bằng kích thước tương ứng của dạng sinh thanh răng: + Chiều dày răng theo cung vòng chia + Chiều cao đầu răng. + Chiều cao chân răng. Để đảm bảo khe hở khi các răng ăn khớp, chiều dày răng dao xọc theo cung vòng chia ở tiết diện khởi thuỷ thường lấy lớn hơn một ít so với kích thước lý thuyết. + Đường kính vòng chia của dao xọc ở tiết diện khởi thuỷ Khảo sát tiết diện II - II Cách tiết diện I - I một đoạn y, prôfin răng dao xọc cũng được tạo thành bởi prôfin thanh răng như ở tiết diện I - I nhưng prôfin 2 ở tiết diện II - II có khoảng cách đến tâm lớn hơn khoảng cách của prôfin 1 một giá trị là x. x = y. tgađ Như vậy do kết quả tạo hình, prôfin ở tiết diện tuỳ ý II - II là prôfin của răng có dịch chỉnh Với hệ số dịch chỉnh Ở mỗi tiết diện có hệ số dịch chỉnh khác nhau và nó tỷ lệ thuận với khoảng cách từ tiết diện khởi thuỷ đến tiết diện khảo sát. Prôfin răng dao xọc không thay đổi khi chuyển từ tiết diện này sang tiết diện khác (tiết diện vuông góc với trục) do đó bán kính vòng chia của dao xọc khi ăn khớp với thanh răng không thay đổi. Đó cũng là vòng chia của dao xọc có bước răng của thanh răng khởi thuỷ tu= m.m. Do đó vòng tròn cơ sở có bán kính là: Trong đó: : Bán kính vòng chia dao xọc. : Góc prôfin của thanh răng khởi thuỷ. 2.3 CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA DAO XỌC Hình 2.5: Các thông số cơ bản của dao xọc 2.3.1 Các kích thước của răng dao xọc ở tiết diện bất kỳ vuông góc với trục dao a. Chiều cao đầu răng (khoảng cách theo bán kính giữa vòng chia và vòng đỉnh răng) - Khi chiều cao đầu răng được đo ở tiết diện mặt trước thì ta có: a - là khoảng cách khởi thủy b. Chiều dày răng dao theo cung vòng chia bằng chiều rộng rãnh của thanh răng theo tâm tích - Khi chiều dày răng được đo ở tiết diện mặt trước thì ta có: a - là khoảng cách khởi thủy Như vậy ở tiết diện bất kỳ chiều dày răng dao xọc theo vòng chia khác với chiều dày răng dao xọc ở tiết diện khởi thuỷ một lượng. = 2.y. tgađ . tg 2.3.2 Profin răng dao ở tiết diện bất kỳ thẳng góc Prôfin của dao xọc ăn khớp đúng với prôfin thanh răng khởi thuỷ. Nên nó là đường thân khai, đường thân khai đó ở mỗi tiết diện vuông góc với trục được tạo thành từ một vòng cơ sở có bán kính r0. Nghĩa là ở các tiết diện khác nhau, prôfin thân khai của răng dao xọc là những đoạn thẳng khác nhau của một đường thân khai. Khi chuyển từ tiết diện khởi thuỷ sang tiết diện khác đường thân khai sẽ quay một góc quanh trục của nó. Góc quay của đường thân khai của răng dao xọc e đo theo cung vòng chia chuyển từ tiết diện khởi thuỷ đến tiết diện bất kỳ với khoảng cách y giữa các tiết diện đó. Để nhận được prôfin của răng dao xọc ở tiết diện bất kỳ cần phải cho đường thân khai prôfin răng dao xọc thực hiện đồng thời vừa tịnh tiến dọc trục vừa quay đều quanh trục dao để tạo thành bề mặt xoắn vít thân khai có bước không đổi. Bề mặt xoắn vít thân khai đó là mặt sau bên của dao xọc. Bước của bề mặt xoắn vít đó bằng khoảng cách y khi đường thân khai quay hết một vòng. 2.3.3 Góc sau và góc trước ở lưỡi cắt dao xọc a. Góc sau bên Với mặt sau bên là mặt xoắn vít thân khai đảm bảo lưỡi cắt bên của dao xọc có góc sau ab. Giá trị góc sau bên ab tại một điểm bất kỳ trên lưỡi cắt bên của dao xọc đo trong tiết diện hình trụ đồng tâm với trục dao sẽ bằng góc nghiêng của mặt vít. Do đó: Trong đó: - là góc profin răng dao xọc b. Góc sau đỉnh ở răng Góc sau ở đỉnh răng theo tiêu chuẩn thường chọn ađ =60 góc này quyết định mức độ thay đổi khoảng dịch chỉnh của thanh răng theo chiều dao xọc, nó cũng ảnh hưởng đến trị số góc sau tại các phía bên vì góc sau bên là hàm của góc sau đỉnh ađ. Bất luận ở trạng thái tĩnh hay động góc sau ở đỉnh răng dao xọc đều như nhau. c. Giá trị trước ở đỉnh răng - Góc trước ở đỉnh răng Góc trước ở đỉnh răng được đo bởi mặt phẳng hướng kính đi qua trục dao xọc. Góc trước thường được chọn theo tiêu chuẩn là 50. Trong trạng thái tĩnh cũng như trạng thái động góc trước là không đổi, nó có ảnh hưởng đến góc prôfin của dạng sinh au. - Góc trước gA trên mặt bên prôfin Góc trước gA được khảo sát ở một điểm bất kỳ trên prôfin cắt trong mặt cắt chính AB vuông góc tại điểm A với hình chiếu lưỡi cắt bên lên mặt đáy. Trong mặt cắt này góc gA được đo giữa đường tiếp tuyến với mặt trước ở điểm A và mặt phẳng nằm ngang. Góc trước gA được xác định như sau: tggA = tggđ.cos (900 - aA) = tggđ. sinaA. aA: Góc áp lực của đường thân khai đối với điểm A. aA được xác định theo công thức Góc g thay đổi theo sự thay đổi bán kính vòng tròn trên đó có điểm khảo sát. Hình 2.6: Góc trước mặt bên dao xọc 2.3.4 Góc prôfin dao xọc au Do có góc trước và góc sau nên prôfin dao xọc không đúng dạng thân khai và có sai số, để xác định sai số khi có góc trước và góc sau ta khảo sát góc prôfin dao xọc ở tiết diện vuông góc với trục dao xọc aU và góc prôfin của hình chiếu lưỡi cắt lên mặt phẳng vuông góc với trục dao, góc prôfin của bánh răng sẽ được gia công a¶. Prôfin 2 với góc aU là prôfin của thanh răng khởi thuỷ của dao xọc trên tiết diện thẳng góc với trục, prôfin này hoàn toàn đồng nhất với prôfin của bánh răng gia công. Khi dao có góc trước, prôfin răng dao ở tiết diện NN không trùng với prôfin của hình chiếu mặt trước lên mặt đầu của bánh răng gia công. Căn cứ trên hình vẽ ta có quan hệ giữa góc prôfin dao xọc aU và góc prôfin của bánh răng sẽ được gia công như sau: cb = dc. tgađ = h.tggđ. tgađ Hình 2.7: Xác định góc prôfin Do đó: Như vậy muốn cắt được bánh răng góc có góc prôfin a¶ thì dao xọc phải có prôfin au > a¶. Thí dụ muốn cắt bánh răng có a¶ = 200 dao xọc có gđ = 50; ađ = 60 thì góc prôfin của dao xọc au = 20010'14,5" Mặt bên răng dao xọc được hình thành bởi thanh răng có góc prôfin là au như vậy đường kính vòng cơ sở của dao xọc sẽ là: dou =.cosau = m.Zu. cosau. Trong đó: là đường kính hình trụ chia của dao xọc. - Vị trí tương đối của vòng cơ sở răng dao xọc Khi thiết kế dao xọc có thể gặp các trường hợp sau: Trường hợp 1 (d0 < Di) Vòng cơ sở nằm trong thân dao xọc, ở tiết diện bất kỳ prôfin răng dao hoàn toàn có dạng thân khai, do đó số lần mài lại lớn. Trường hợp này tồn tại ở dao xọc có số răng lớn. Hình 2.8: do < Di Trường hợp 2 (d0 > Di) Vòng tròn cơ sở đi qua răng dao, ở trường hợp này đoạn không thân khai nằm giữa vòng tròn cơ sở và vòng chân răng, trường hợp này tồn tại ở dao xọc có số răng nhỏ. Hình 2.9: do > Di Trường hợp 3 Nằm giữa 2 trường hợp trên, ở các tiết diện trên thì vòng cơ sở nằm trong thân dao còn ở tiết diện phía dưới thì vòng cơ sở đi qua răng dao xọc. Trường hợp này tồn tại ở dao xọc có số răng trung bình. Hình 2.10: Trường hợp trung gian 2.3.5 Khoảng cách khởi thuỷ a của dao xọc Khoảng khởi thuỷ a là khoảng cách từ tiết diện mặt đầu tương ứng với mặt trước của dao xọc mới chế tạo đến tiết diện khởi thuỷ. Xác định khoảng cách khởi thuỷ là một trong những nhiệm vụ quan trọng và phức tạp khi thiết kế dao xọc. Về phương diện độ chính xác và chất lượng của bánh răng gia công nên chọn khoảng cách a cho phép lớn nhất nhằm mục đích tăng tuổi thọ của dao xọc và số lần mài sắc của dao xọc. Tăng khoảng cách khởi thuỷ a sẽ tránh được hiện tượng cắt lẹm đỉnh răng và chân răng ở bánh răng gia công. Tuy nhiên không thể tăng a quá lớn, sẽ xảy ra hiện tượng nhọn đỉnh răng dao xọc gây yếu và nhanh mòn lưỡi cắt và hiện tượng giao prôfin với phần đường cong chuyển tiếp trong quá trình gia công. Khi thiết kế dao xọc, khoảng cách khởi thuỷ a có thể xác định theo điều kiện đảm bảo độ lớn của đỉnh răng dao xọc và kiểm tra hiện tượng giao prôfin với phần đường cong chuyển tiếp. Mặt khác cũng có thể xác định hai giá trị lớn nhất cho phép của a tương ứng với hai điều kiện trên, sau đó chọn hai giá trị a nhỏ trong hai giá trị đã tính. Tuy nhiên việc xác định theo phương pháp trên rất phức tạp, thực tế khoảng cách khởi thuỷ a được xác định đảm bảo kích thước đủ lớn của lưỡi cắt đỉnh răng dao xọc để đảm bảo tuổi bền. Theo kết quả thực nghiệm, giá trị chiều dài lưỡi cắt đỉnh răng dao xọc Seu ở vùng đỉnh răng được xác định theo công thức phụ thuộc giá trị mô đun. Hình 2.11 Còn khi biết khoảng cách khởi thuỷ a, kích thước Seu được tính theo công thức: Seu = Reu. t Trong đó: Reu là bán kính vòng đỉnh dao xọc. t tính bằng Radian Tay giá trị góc t vào Seu ta có: Trong đó: Reu = rdu + 1,25m + a.tgađ Việc xác định Seu theo khoảng cách khởi thuỷ a khá phức tạp nên khi thiết kế thường xác định theo phương pháp gần đúng hoặc bằng đồ thị. Giá trị Seu cho trước để đảm bảo tuổi bền của lưỡi cắt từ đỉnh răng, trên cơ sở đó xác định khoảng cách khởi thuỷ a. Trên đồ thị (hình 4.59: sách Thiết kế dụng cụ công nghiệp - NXB KHKT-2005) cho quan hệ giữa hệ số chiều dày lưỡi cắt ở đỉnh răng dao xọc σu và hệ số dịch chỉnh x của thanh răng khởi thuỷ ở tiết diện mặt trước của dao xọc mới. Từ đồ thị ta có thể xác định được x thông qua giá trị của σu và số răng Zu của dao xọc cần thiết kế. Giá trị của hệ số chiều dày lưỡi cắt ở đỉnh dao xọc được tính bằng công thức: Trong đó Seu lại được tính bằng công thức thực nghiệm sau: Khi biết hệ số x thì xác định khoảng cách khởi thuỷ theo công thức: Các kích thước cơ bản của hình chiếu lưỡi cắt răng dao xọc mới chế tạo trên mặt phẳng nghiêng vuông góc với trục được xác định như sau: - Chiều cao đầu răng h'u = (f’ + c’).m + a.tgađ - Chiều cao chân răng h''u =(f’ + c’).m - a.tgađ - Chiều dày răng theo cung vòng chia Giá trị kích thước a tìm được từ điều kiện chiều dày đỉnh răng dao xọc mới cần phải kiểm tra điều kiện không giao prôfin với đường cong chuyển tiếp. Đó là hiện tượng prôfin răng của bánh răng này tiếp xúc với phần không thân khai của răng bánh răng kia. Để tránh hiện tượng này thì phải đảm bảo phần tiếp xúc thực của hai bánh răng không lớn hơn đoạn thân khai trên răng bánh răng. Xét hình vẽ, có KL là chiều dài đoạn làm việc đoạn thân khai KL và đoạn không thân khai có dạng epixicloit kéo dài KN. Nên chọn dao xọc để K'L ³ KN hoặc RK'U ³ RKU Hình 2.12 Như vậy khi đường cong nối tiếp có chiều dày khá lớn thì có thể xảy ra sự cắt nhau của prôfin bánh răng dẫn đến sự ăn khớp bằng đỉnh răng làm cho răng bị mòn nhanh, hành trình ăn khớp không đều. Nếu có hiện tượng giao prôfin với đường cong chuyển tiếp thì phải giảm khoảng cách khởi thuỷ a, tăng số răng của dao xọc, tăng các kích thước chiều cao đầu răng. Khi cắt bánh răng có số răng nhỏ bằng dao xọc có số răng tương đối lớn thì sẽ xảy ra hiện tượng lẹm chân răng bánh răng. Mặt khác nếu gia công bánh răng có số răng lớn bằng dao xọc có số răng tương đối nhỏ, như vậy sẽ xảy ra hiện tượng cắt chân răng dao xọc, nhưng dao xọc sẽ là một dụng cụ cắt, do đó nó sẽ xảy ra hiện tượng cắt đầu răng bánh răng gia công. Nếu đầu răng bị vát không nhiều thì sẽ cải thiện quá trình ăn khớp, nếu bị vát nhiều sẽ làm hỏng đỉnh răng bánh răng gia công. CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM ĐỒ GÁ ĐỂ MÀI DAO XỌC RĂNG TRÊN MÁY MÀI HSS-30 3.1 THIẾT KẾ DAO XỌC RĂNG MÔĐUN m=3 Dao xọc yêu cầu thiết kế là loại dao răng thẳng, cỡ trung bình và kích thước không lớn lắm. Có môđun m = 3, số răng z = 26, góc áp lực = 14030’. 3.2 TÍNH TOÁN THỰC TẾ DAO XỌC m=3 3.2.1 Góc trước trên đỉnh răng gđ Góc gđ được đo trên mặt phẳng hướng kính đi qua trục dao trong mọi trường hợp góc gđ không đổi, góc gđ có ảnh hưởng đến góc prôfin au. Chọn theo tiêu chẩn gđ = 50 3.2.2 Góc sau ở đỉnh răng ađ Góc sau ađ quyết định mức độ thay đổi khoảng dịch chỉnh thanh răng theo chiều cao dao xọc, nó cũng ảnh hưởng tới trị số góc sau ở mặt bên. Góc sau ađ không đổi trong trạng thái chuyển động. Chọn theo tiêu chuẩn ađ = 60. 3.2.3 Góc sau ở mặt bên ab Góc sau ở mặt bên ab được xác định trong tiết diện pháp tuyến của prôfin răng tại điểm khảo sát, đó là góc sau nhỏ nhất phía bên răng dao, xác định độ mòn mặt sau. Góc sau ở mặt bên ab được tính theo công thức tgab = tgađ.sinau. Trong đó góc prôfin au của răng dao xọc được tính theo công thức a¶ là góc prôfin của bánh răng được cắt a¶ = 14030’ = 0,261 tgau = 0,261 = tg(14037’10’’) Þ au = 14037’40’’ Thay giá trị au thay giá trị vào biểu thức tính tgab. Ta tính được: tgab = tgađ . sinau = 0,1051 . 0,261 = 0,0274 => ab = 1034’10’’ 3.2.4 Đường kính vòng tròn cơ sở do = m.z. cosαb = 3.26.cos(14037’10’’) = 3 . 26 . 0,968= 75,504 mm 3.2.5 Đường kính vòng chia d¶u = m.z = 3. 26 = 78 mm 3.2.6 Khoảng cách khởi thuỷ a Theo công thức: Như ta đã thấy, muốn xác định a phải xác định xu (hệ số đỉnh dao cho phép); nếu a nhỏ thì số lần mài lại sẽ ít, tuổi thọ dao giảm. Nếu a lớn quá thì chiều dày đỉnh răng dao ở tiết diện mặt trước Seu sẽ nhỏ và do đó chóng mòn dao khi làm việc. Vì vậy việc lựa chọn xu phải đảm bảo đủ chiều dày Seu cho phép. Giá trị chiều dày lưỡi cắt trên đỉnh dao xọc Seu. Hệ số chiều dày răng phụ thuộc vào môđun Đồ thị (hình 459) để tìm x (sách Thiết Kế Dụng Cụ Công Nghiệp - NXB Khoa Học và Kỹ Thuật 2005) Với su = 0,282; z = 26 Þ ta được x = 0,47 Khoảng cách khởi thuỷ a được tính theo công thức => a = 13,416 mm 3.2.7 Xác định kích thước dao xọc theo mặt trước a. Chiều dày răng theo cung vòng chia Được tính theo công thức: Theo bảng 51 (sách Thiết Kế Dụng Cụ Công Nghiệp - NXB-KHKT 2005) tra bảng ta được lượng tăng chiều dày răng dụng cụ: DS¶u = 0,161 => S¶u = 5,6 mm b. Chiều cao đầu răng được tính theo công thức hu’ = m (f' + c') + a.tgađ Trong đó: f’ - Hệ số chiều cao đầu răng c’ - Hệ số khe hở hướng kính Theo giáo trình Thiết Kế Dụng Cụ Công Nghiệp-NXB KHKT 2005 ta có hai giá trị f’ + c’=1,25 và f’ + c’=1,3. Nhưng nếu chiều dài đường cong chuyển tiếp quá lớn có thể làm giảm chất lượng ăn khớp của bánh răng, thì tốt nhất nên dùng dao xọc với f’ + c’=1,3. => hu’ = 3 . 1,3 + 13,416 . 0,1051 = 5,31 mm c. Đường kính vòng tròn trên đỉnh răng Deu = m. z + 2.m (f' + c') + a.tgađ = 3. 26 + 2. 3 . 1,3 + 13,416.tg60 => Deu = 87,21 mm d. Đường kính đường tròn chân răng Diu = m. z - 2. m(f' + c') + a. tgađ = 3 . 26 - 2. 3. 1,3 + 13,416.tg60 => Diu = 71,61 mm Ta có hình ảnh dao xọc thiết kế như sau: Hình 3.1: Dao xọc thiết kế 3.3 DUNG SAI VÀ ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT Điều kiện kỹ thuật của dao xọc răng mô đun 3 cấp chính xác A. 1. Vật liệu: Thép gió P18. 2. Độ cứng: 62-64HRC 3. Độ bóng: - Mặt trước và mặt sau đỉnh: Ra =0,63 - Mặt sau bên Ra =0,32 - Mặt tựa ngoài và lỗ gá Ra =0,16 - Mặt tựa trong Ra =0,63 4. Độ lệch của biên dạng răng không quá 0,0063mm. 5. Độ lệch tâm vòng cơ sở đối với đường tâm lỗ dao xọc không quá 0,01mm. 6. Độ lệch tâm của vòng đỉnh đối với trục lỗ gá của dao không quá 0,0075mm (độ đảo vòng đỉnh £ 0,015mm). 7. Sai lệch độ vuông góc giữa trục lỗ gá với mặt tựa £ 0,005mm. 8. Độ đảo mặt đầu của mặt trước xác định trên vòng chia không quá 0,02mm. 9. Sai lệch đường kính lỗ gá £ 0,005mm. 10. Sai lệch đường kính vòng đỉnh ± 0,25mm. 11. Sai lệch chiều cao đầu răng với kích thước lý thuyết tương ứng với chiều dày răng £ 0,05mm. 12. Sai lệch góc trước ± 10'; góc sau ±5' 3.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM ĐỒ GÁ MÀI DAO XỌC RĂNG TRÊN MÁY MÀI HSS-30 3.4.1 Tính toán để cụm đồ gá đạt độ nghiêng theo yêu cầu Như chúng ta đã biết góc sau của đỉnh dao xọc theo tiêu chuẩn nằm trong khoảng 40 - 60 nên muốn mài profin dao xọc có thể dùng trên máy mài chuyên dùng. Nhưng trong điều kiện thực tế của cơ sở sản xuất (công ty cơ khí Hồng Lĩnh) không có máy mài chuyên dùng để mài profin dao xọc, chỉ có máy mài HSS-30 để mài profin bánh răng trụ. Yêu cầu đặt ra là phải thiết kế cụm đồ gá phù hợp để có thể mài được profin dao xọc trên loại máy mài này, muốn vậy thì đồ gá này phải được thiết kế sao cho trục máy mới nghiêng 40 - 60 so với trục máy ban đầu và điểm giao giữa trục máy mới và trục cũ là tại tâm quay của khớp cầu RZEPPA. Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý bộ đồ gá cần thiết kế 1 - Khớp cầu RZEPPA 3 - Trục gá 2 - Dao xọc 4 - Thân đồ gá (ụ động) Sau đây là phần tính toán các bộ phận của đồ gá để đạt được yêu cầu đó: Với việc trực tiếp đo đạc trên máy mài HSS-30 tôi đã có được các thông số cần thiết để thiết kế. Trên (hình 3.2) ta có: a - là chiều dài bề mặt định vị thân đồ gá trên bàn máy, thực tế với loại máy này a = 265mm. b - là chiều cao cho phép mà thân đồ gá có thể đạt tới để không bị va vào thân máy, b = 350mm c - là khoảng cách từ tâm quay RZEPPA đến mũi tâm trên thân đồ gá, c = 285mm. d - là khoảng cách từ tâm quay RZEPPA đến điểm đầu tiên của bề mặt định vị thân đồ gá, d = 175mm. Dựa vào khoảng cách c = 280mm và góc nghiêng 50 ta có thể tính sơ bộ khoảng các trục gá ( c’ ) như sau: Hình 3.3: Chiều dài trục gá sơ bộ Chiều dài trục gá sơ bộ được tính: Nhưng do trục gá khi lắp ghép với khớp cầu RZEPPA thì điểm đầu của trục gá không trùng với tâm quay mà sẽ dài hơn một đoạn là 20mm nên tôi thiết kế chiều dài trục gá (3) là 300mm. - Để đường trục của mũi tâm động đạt được góc nghiêng 50 so với trục của máy, và giao điểm giữa hai đường trục này tại tâm quay của khớp cầu RZEPPA thì tôi sẽ thiết kế thêm một bộ phận chêm đặt giữa bề mặt định vị của bàn máy và bề mặt định vị của phần đế thuộc thân đồ gá. Chêm cần thiết kế sẽ có chiều dài bằng chiều dài của bề mặt định vị trên bàn máy. Hình 3.4: Mô hình chêm cần thiết kế - Chiều cao thấp nhất của chêm là: a’ = 175.tg50 = 175. 0,0875 = 15,31 mm - Chiều cao cao nhất của chêm là: b’ = 440.tg50 = 440.0,0875 = 38,5 mm a. Kết cấu chi tiết của chêm Hình 3.5: Bản vẽ thiết kế chêm Chi tiết này dùng để đảm bảo cho thân đồ gá có được độ nghiêng theo yêu cầu . Để cố định chêm vào thân đồ gá ta sẽ chế tạo thêm hai lỗ Ф12 để bắt vít qua chêm nối vào thân đồ gá. Để cả cụm đồ gá có thể bắt chặt vào bàn máy thì trên thân chêm sẽ có thêm hai lỗ ô van với bán kính R=20 mm để bắt bulông qua. Chêm còn được thiết kế thêm phần tai để định vị lên bàn máy. Phần này sẽ làm cho đường thẳng giữa hai mũi tâm nằm trong mặt phẳng của trục máy. Khi chế tạo thêm phần tai thì yêu cầu đặt ra là bề mặt dùng để định vị trên tai và bề mặt bên dùng để định vị trên thân chêm phải đảm bảo được độ thẳng hàng (độ không thẳng hàng không được vượt quá 0,1mm). Bề mặt làm việc của chêm là mặt nghiêng, mặt dưới, mặt bên và bề mặt trên tai chêm do đó khi chế tạo hai bề mặt này phải đạt được độ bóng theo yêu cầu thiết kế đó là Ra=1,25 Vật liệu để chế tạo chêm ở đây là thép C45. Hình 3.6: Chêm thực tế khi được chế tạo b. Cụm khớp cầu RZEPPA và trục gá Không như những trục gá thông thường, trục gá ở đây dùng để định vị dao xọc răng để mài trên máy mài HSS-30 nên trục gá phải có độ nghiêng 5o giống như góc sau đỉnh dao xọc do đó trục gá được thiết kế sẽ có thêm một bộ phận đó là khớp cầu RZEPPA. Khớp cầu vừa có tác dụng tạo góc nghiêng, vừa để truyền chuyển động quay cho trục gá. Hình 3.7: Cụm khớp đẳng tốc RZEPPA và trục gá Về cấu tạo khớp đẳng tốc RZEPPA gồm 4 bộ phận : +Vỏ cầu. +Lõi cầu. +Vòng cách. +Bi lăn. +Trục gá dao. - Trục gá dao Trục gá dao được dùng để gá dao xọc răng với 2 kích thước sẵn có để mài 2 loại dao có đường kính khác nhau(Ф44.45, Ф31.75). Một đầu được nối với cầu trong nhờ then bằng, một đầu được định vị nhờ mũi chống tâm nghiêng so với phương ngang 50. Hình 3.8: bản vẽ thiết kế trục gá - Vỏ cầu ngoài Hình 3.9: Bản vẽ thiết kế vỏ cầu Vỏ cầu được gắn liền vào với trục ra và mặt trong của vỏ cầu là 1 mặt cầu cùng hệ thống các rãnh dùng để chứa các viên bi. Chức năng của vỏ cầu là truyền chuyển động từ bộ phận chia răng của máy mài để thực hiện việc mài biên dạng răng. Trong quá trình chế tạo vỏ cầu thì phải lưu ý các yêu cầu kỹ thuật như sau: - Đảm bảo sự chính xác về vị trí tương đối giữa ba vòng xuyến (sáu rãnh trượt bi). - Tâm của ba vòng xuyến phải đồng phẳng và mặt phẳng ấy phải vuông góc với đường tâm của mặt cầu trong của vỏ cầu. - Lõi cầu Lõi cầu được tạo nên bởi một mặt cầu vát và ba vòng xuyến lệch tâm với mặt cầu. Lõi cầu được nối với trục gá dao qua kết cấu then bằng Hình 3.10: Bản vẽ thiết kế lõi cầu trong - Bi lăn Bi được dùng trong khớp đẳng tốc RZEPPA là bi theo tiêu chuẩn. Tùy theo công suất yêu cầu của khớp đẳng tốc mà ta chọn kích thước bi cho phù hợp. Ở trong đề tài này đường kính của bi được sử dụng là Ф12,3 - Vòng cách Chức năng của vòng cách là dùng để giữ các viên bi ở giữa các rãnh của vỏ cầu và lõi cầu cũng như giữ tâm của chúng luôn nằm trên một mặt phẳng trong quá trình khớp làm việc hay trong quá trình thay đổi góc hợp bởi hai trục vào và trục ra của khớp đẳng tốc. Ngoài ra vòng cách còn có một chức năng quan trọng khác nữa đó là nó luôn giả định vị trí để tạo ra hai góc bằng nhau giữa trục vào và trục ra. Hình 3.11: Bản vẽ thiết kế vòng cách Hình 3.12: Cụm khớp cầu RZEPPA khi được chế tạo thực tế 3.4.2 Kết cấu của cụm thân đồ gá Hình 3.13: Bản vẽ lắp thân đồ gá 1 - Thân đồ gá 8 - Bu lông 2 - Mũi tâm 9 - Đai ốc 3 - Bạc lót 10 - Vít 4 - Nắp trước 11 - Tay kéo 5 - Nắp sau 12 - Tay gạt 6 - Chốt 13 - Thanh hồi vị 7 - Lò xo hồi vị 14 - Chốt Chi tiết các bộ phận chính như sau: a. Thân đồ gá Thân đồ gá thực chất ở đây là thân ụ động.Chức năng của thân dùng để lắp ráp các chi tiết khác của đồ gá lên nó để tạo thành một bộ đồ gá hoàn chỉnh, nó còn là cơ cấu dùng để định vị cả cụm đồ gá lên bàn máy. Hình 3.14: Bản vẽ thiết kế thân đồ gá Bộ phận này được chế tạo bằng phương pháp đúc, vật liệu dùng để chế tạo là gang xám. Hình 3.15: Các phần chính của thân 1 - Phần đế 4 - Phần đầu 2 - Vít M10x1,25 (2 lỗ) 5 - Vít M10x1,25 ( 6 lỗ) 3 - Lỗ Ф20 để bắt bu lông 6 - Lỗ Ф25 Thân đồ gá gồm 2 bộ phận: phần đế (1), phần đầu (4) hai phần này nối liền với nhau. - Phần đế Có chiều dài 275 mm, chiều rộng 150 mm. Phần này được dùng để định vị và kẹp chặt cụm đồ gá lên bàn máy, đồng thời dùng để lắp ghép bộ phận chêm tạo góc nghiêng cho cụm đồ gá. Phần đế (1) được khoan 2 lỗ Ф20 và nghiêng 600 (3) so với phương nằm ngang dùng để bắt bulông kẹp chặt thân đồ gá với bàn máy. Đồng thời trên thân được chế tạo thêm 2 vít M10 (2) để bắt chặt với chêm. Trên phần đế hai bề mặt dùng để định vị thân đồ gá lên bàn máy phải được chế tạo để đạt độ bóng Ra=1,25 Hình 3.16: Mặt cắt A-A thể hiện lỗ bắt bulông Ф2