Giáo trình Công nghệ chế tạo máy I - Chương 9: Gia công bánh răng - Lưu Đức Bình

uyền nào cả mà chỉ phụ thuộc vào các yếu tố cắt gọt. 
 Tr−ớc lúc bắt đầu làm việc, 
vật đ−ợc dịch chuyển h−ớng kính 
để lấy chiều sâu rãnh răng. Ngoài 
chuyển động quay quanh trục của 
mình để tạo vận tốc cắt, đầu dao 
còn đ−ợc quay cùng với đĩa gá 
thực hiện chuyển động ăn khớp 
của bánh dẹt sinh với chi tiết gia 
công. Mặt phẳng đầu răng của dao 
phải tiếp xúc với mặt nón chân 
răng của chi tiết và lăn không tr−ợt 
trên nhau, cho nên giữa chuyển 
động lắc l− của đầu máy (chuyển 
động ăn khớp của bánh dẹt sinh) 
với chuyển động của chi tiết phải 
thoả mãn tỷ số truyền thích hợp. Hình 9.42- Gia công báng răng côn cung tròn.
 Dạng răng cung tròn là loại bánh răng côn duy nhất có thể tiến hành mài biên 
dạng đ−ợc. Nguyên lý gia công khi mài cũng giống nh− khi cắt răng. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
173
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 d Gia công bánh răng dạng epixicloid 
 Gia công răng côn dạng epixicloid đ−ợc tiến hành trên máy Oerlikon với năng 
suất cao vì kết cấu máy và đầu dao cho phép gia công liên tục và đồng thời trên tất cả 
các răng bằng sự lăn của dao và chi tiết gia công nh− khi phay lăn răng bánh răng trụ. 
 Vì đ−ờng epixicloid là đ−ờng đ−ợc tạo nên từ 
một điểm trên một vòng tròn lăn không tr−ợt trên 
một đ−ờng cong, do đó để gia công răng có dạng 
đ−ờng epixicloid thì việc gá đặt giống nh− gia công 
răng dạng cung tròn chỉ khác ở việc bố trí các l−ỡi 
cắt trên đầu dao quay. 
 Các l−ỡi cắt đ−ợc bố trí trên đầu dao (là một đĩa 
phẳng) theo dạng đ−ờng Archimede, ứng với một 
đ−ờng Archimede là một dao (từ 3 ữ 5 l−ỡi cắt) tạo 
thành một răng thanh răng. Có thể dùng một dãy dao 
Hình 9.43- Sơ đồ bố trí dao. 
hoặc nhiều dãy dao (th−ờng từ 2 ữ 9 dãy). 
 Khi gia công, dụng cụ cắt và bánh răng gia công phải thực hiện sự ăn khớp của 
bánh răng côn với bánh dẹt sinh t−ởng t−ợng. 
Dao
Bánh dẹt sinh
Ra 
Od rs 
Hình 9.44- Sơ đồ nguyên lý tạo h−ớng răng. Hình 9.45- Gia công răng côn cung epixicloid.
 Cũng giống nh− ph−ơng pháp gia công dạng cung tròn, bánh dẹt sinh đ−ợc thay 
bằng đĩa gá quay với tốc độ nd mà trên đó có đặt đầu dao phay quay với tốc độ v với 
tâm quay lệch so với tâm của đĩa gá. 
 Prôfin răng của bánh dẹt sinh chính là prôfin răng dao, nó có dạng hình thang 
và mặt bên của răng tạo ra đ−ờng xycloid kéo dài. 
 Góc của côn chia cũng t−ơng tự nh− góc côn của chân răng và đỉnh răng, có 
nghĩa là với ph−ơng pháp này sẽ tạo ra răng có chiều cao không đổi. 
 Trong quá trình gia công, ngoài chuyển động ăn khớp, đầu dao không quay độc 
lập nh− khi cắt răng dạng cung tròn mà có mối liên hệ với chuyển động quay của bánh 
răng gia công qua xích phân độ. 
 e Gia công bánh răng dạng thân khai 
 Gia công bánh răng côn có răng dạng thân khai đ−ợc thực hiện trên máy 
Klingelberg bằng một dao phay lăn đặc biệt. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
174
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 Dao phay lăn có dạng côn, răng của dao đ−ợc phân bố trên đ−ờng xoắn vít côn 
mà b−ớc của nó trên đ−ờng côn chia là không đổi. Rãnh thoát phoi tạo nên mặt tr−ớc 
của dao, mặt bên và đỉnh răng đ−ợc mài tạo thành góc sau nh− dao phay lăn trục vít. 
 Tuy b−ớc của dao không đổi nh−ng góc nâng của ren lại thay đổi, do đó mặt gia 
công không có biên dạng thân khai suốt cả chiều dài bánh răng mà biên dạng thực tế 
có dạng paloid. Vì thế, loại bánh răng này còn đ−ợc gọi là bánh răng côn paloid. 
O 
nd
nct
Bánh dẹt sinh
Dao
nbds
Hình 9.46- Sơ đồ gia công bánh răng côn răng dạng thân khai
 Ph−ơng pháp này dựa trên nguyên lý ăn khớp của dụng cụ và bánh dẹt sinh 
t−ởng t−ợng mà bánh này tạo nên với đĩa gá lắc l− của máy. 
 Dao đ−ợc gá trên đĩa gá mà trục quay của nó trùng với trục quay của bánh dẹt 
sinh. Trục của bánh răng gia công và bánh dẹt sinh t−ởng t−ợng cắt nhau trong mặt 
phẳng chia của bánh dẹt sinh. Đ−ờng sinh nón chia của dao nằm trên mặt phẳng chia 
của bánh dẹt sinh. Dao lăn trên bánh dẹt sinh và thực hiện thêm chuyển động quay 
cùng đĩa gá xung quanh trục của nó. 
 Để l−ỡi cắt tạo nên hình bao lên bánh răng gia công, giá mang đầu dao còn phải 
mang chuyển động quay chậm từ vị trí bắt đầu đến vị trí kết thúc với một góc quay gọi 
là góc bao hình. 
 Với mỗi trị số môđun pháp tuyến và với mỗi góc ăn khớp, khi gia công cần có 
một dao phay riêng. Nh− vậy, khi gia công một cặp bánh răng côn răng thân khai ăn 
khớp với nhau cần phải có hai dao, một dao xoắn phải để cắt bánh răng xoắn trái và 
một dao xoắn trái để cắt bánh răng xoắn phải. 
 Răng của bộ truyền đ−ợc sản xuất có chiều dày bằng nhau, gia công liên tục. 
 9.10.3- Gia công bánh vít 
 Khi gia công bánh vít, dụng cụ cắt trong mọi tr−ờng hợp đều đóng vai trò trục 
vít ăn khớp với bánh vít đ−ợc cắt. Về mặt kết cấu, dụng cụ cắt hoàn toàn giống trục vít 
sẽ ăn khớp với bánh vít gia công khi làm việc, chỉ khác là đ−ờng kính ngoài của dụng 
cụ cắt lớn hơn đ−ờng kính ngoài của trục vít một l−ợng bằng khe hở h−ớng kính. 
 Gia công bánh vít đ−ợc thực hiện trên máy phay lăn răng bằng dao phay lăn 
hoặc trên máy phay ngang bằng dao quay. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
175
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 a) Gia công bánh vít bằng dao phay lăn 
 c Tiến dao h−ớng kính 
 Khi gia công bánh vít theo ph−ơng pháp tiến dao h−ớng kính, cần gá đặt sao 
cho đ−ờng kính của dao phay lăn nằm trong mặt phẳng đối xứng của bánh vít. 
 Khi cắt, dao quay tròn, chi tiết cũng quay 
tròn; hai chuyển động này theo một tỷ số 
truyền xác định. 
 Chuyển động chạy dao h−ớng kính đ−ợc 
dao (hoặc chi tiết) thực hiện cho đến khi dao 
có vị trí t−ơng ứng vị trí của trục vít ăn khớp 
với bánh vít. L−ợng tiến dao S = 0,55 ữ 1 mm/ 
vòng quay chi tiết. 
 Khi cắt hết chiều sâu răng, chi tiết quay 1 
ữ 2 vòng nữa để nâng cao độ chính xác răng. 
 Ph−ơng pháp này cho phép đạt năng suất cao vì hành trình ngắn nh−ng có 
nh−ợc điểm là độ nhám bề mặt thấp, bị cắt lẹm do góc nghiêng ở đỉnh chi tiết không 
giống góc xoắn của dao. 
 Vì có hiện t−ợng cắt lẹm nên khi góc nâng trục vít lớn hơn 
6 ữ 80 thì không cho phép dùng ph−ơng pháp này để gia công 
lần cuối. 
 Trong thực tế, khi không có dao phay lăn bánh vít thì có 
thể dùng dao phay lăn bánh răng, lúc này bánh vít đ−ợc gia 
công sẽ có sai số lớn (dao phay lăn có đ−ờng kính càng lớn so 
với trục vít thì sai số gia công bánh vít càng lớn). 
Hình 9.47- Lăn răng bánh vít
bằng tiến dao h−ớng kính
v S
 d Tiến dao tiếp tuyến 
 Khi gia công bánh vít bằng ph−ơng pháp lăn tiến dao tiếp tuyến, đ−ờng tâm của 
dao lăn đ−ợc gá đặt cách đ−ờng tâm của chi tiết một khoảng đúng bằng khoảng cách 
giữa tâm bánh vít và trục vít. 
S
v 
 Về mặt kết cấu, dao phay lăn trong 
tr−ờng hợp này gồm hai phần: 
 - Phần đầu hình côn để khi cắt chiều 
sâu cắt tăng không quá đột ngột, góc côn 
th−ờng 10 ữ 150. 
 - Phần sau có hình trụ để cắt tinh. 
 Khi cắt, dao quay tròn và tiến thẳng 
theo h−ớng tiếp tuyến với vòng lăn của 
bánh vít; còn chi tiết chỉ thực hiện chuyển 
động quay bao hình. Hình 9.48- Lăn răng bánh vít
bằng tiến dao tiếp tuyến
 Số vòng quay của dao và chi tiết 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
176
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
chẳng những phải phù hợp với tỷ số truyền của cặp trục vít - bánh vít mà chi tiết còn 
có thêm chuyển động vi sai để bù lại l−ợng tiến dao theo h−ớng tiếp tuyến (giống nh− 
khi phay lăn răng bánh răng nghiêng). 
 Ph−ơng pháp này th−ờng dùng để gia công bánh vít có môđun m = 3 ữ 12 mm; 
l−ợng tiến dao tiếp tuyến S = 1,1 ữ 1,6 mm/ vòng quay chi tiết. Nói chung, ph−ơng 
pháp này có năng suất thấp nh−ng cũng th−ờng đ−ợc dùng vì dễ điều chỉnh khoảng 
cách tâm, độ bóng bề mặt răng cao và không có hiện t−ợng cắt lẹm. 
 e Tiến dao phối hợp 
 Ph−ơng pháp này phối hợp cả hai cách tiến dao trên nên khắc phục đ−ợc nh−ợc 
điểm của cả hai. 
 Với ph−ơng pháp này, ban đầu cắt thô bằng cách tiến dao h−ớng kính sẽ đạt 
đ−ợc năng suất cao. Sau khi đạt đ−ợc khoảng cách tâm của cặp ăn khớp trục vít - bánh 
vít thì bắt đầu tiến dao theo h−ớng tiếp tuyến để sửa đúng bề mặt gia công. Nh− vậy, 
chỉ cần dùng dao phay lăn hình trụ. 
 b) Gia công bánh vít bằng dao quay 
 Vì dao phay lăn quá đắt tiền nên trong sản xuất nhỏ ng−ời ta dùng dao quay. 
L−ỡi dao đ−ợc gắn trên trục dao quay tạo thành dao phay lăn một l−ỡi, biên dạng và 
kích th−ớc của l−ỡi dao phải giống hệt nh− một l−ỡi của dao phay lăn t−ơng ứng. Góc 
tạo thành bởi mặt tr−ớc của dao với đ−ờng tâm của trục dao phải bằng góc nâng của 
trục vít mà nó sẽ ăn khớp với bánh vít sau khi gia công. 
n 
S Khi cắt, dao có chuyển động quay tròn, chi 
tiết cũng có chuyển động quay tròn; hai chuyển 
động này theo một tỷ số truyền nh− bánh vít gia 
công xong ăn khớp với trục vít. Nghĩa là khi dao 
quay một vòng, chi tiết phải quay đ−ợc Zd răng, 
mà Zd đúng bằng số đầu ren của trục vít. 
 Để lăn hết s−ờn răng còn phải có chuyển 
động chạy dao tiếp tuyến và chi tiết phải có 
chuyển động quay thêm t−ơng ứng. Hình 9.49- Gia công bánh vít
bằng dao quay một l−ỡi Trục dao gá cách đ−ờng tâm của chi tiết một 
khoảng đúng bằng khoảng cách giữa trục vít và bánh vít khi làm việc. 
 ở đây chỉ cần một đ−ờng chuyển dao là cắt xong chi tiết. Khoảng chạy dao 
không lớn nh−ng vì số l−ỡi cắt quá ít (chỉ là 1) nên nếu muốn có độ nhám bề mặt biên 
dạng không quá lớn thì l−ợng chạy dao phải khá bé, vì vậy năng suất gia công sẽ thấp. 
 Để nâng cao năng suất và độ bóng bề mặt răng, ng−ời ta dùng hai hoặc ba dao. 
Các dao này đ−ợc lắp trên cùng một đ−ờng xoắn bằng đ−ờng xoắn của trục vít ăn khớp 
với bánh vít cần gia công. Dao tr−ớc cắt thô còn dao sau sẽ cắt tinh. Các dao tr−ớc có 
thể làm thành bậc thang (không cần có biên dạng chính xác) để phân phối l−ợng d− 
cho hợp lý. Với nhóm dao nh− vậy, l−ợng chạy dao có thể lớn hơn. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
177