Đá mài kim cương dùng để mài bánh răng

1. Ưu điểm của bánh răng thẳng và hộp số: chế tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng, ăn khớp trực tiếp mà không cần bộ đồng bộ và sử dụng trực tiếp ổ bi rãnh sâu để lắp đầu trục, về cơ bản không có lực dọc trục.
Nhược điểm của bánh răng thẳng và truyền động: độ ổn định truyền động bánh răng thẳng kém, dễ tạo ra va đập, rung động và tiếng ồn. Do đó, không thích hợp cho những trường hợp tốc độ cao và tải nặng.

2. Ưu điểm của bánh răng xoắn và truyền động: bánh răng xoắn ăn khớp dần dần, độ tiếp xúc răng lớn (răng ăn khớp hiệu quả), tải không đột ngột tăng hoặc giảm, do đó truyền động ổn định, tiếng ồn thấp, tuổi thọ cao, được sử dụng rộng rãi trong những trường hợp tốc độ cao và tải nặng.
Nhược điểm của bánh răng xoắn và hộp số: khi sản xuất hơi phức tạp, lực dọc trục sẽ rất lớn, gây bất lợi cho ổ trục.

Do đó, bánh răng đầu tiên và bánh răng lùi của hộp số ô tô được sử dụng vì tính kinh tế và nhỏ gọn vì chúng không hoạt động trong thời gian dài và tốc độ không cao. Trong khi các bánh răng khác và trục sau có yêu cầu cao về độ trơn tru do hoạt động ở tốc độ cao, vì vậy bánh răng xoắn được sử dụng. Để giảm ảnh hưởng của lực dọc trục, độ lệch quay răng bánh răng và quy trình sản xuất bánh răng đã sửa đổi được áp dụng, do đó, hình dạng răng có độ côn có thể giảm khả năng chịu lực và duy trì hoạt động trơn tru.

Là thiết bị công nghệ cốt lõi của gia công bánh răng có độ chính xác cao và bề mặt răng cứng, ứng dụng của máy mài bánh răng ngày càng trở nên phổ biến. Nói chung, mài răng là quá trình hoàn thiện hình dạng răng của các bộ phận bánh răng. Đây là quá trình hoàn thiện hình dạng răng, loại bỏ phần thừa hoàn thiện trên cơ sở hoàn thiện gia công thô hình dạng răng (như phay răng và phay răng, v.v.) và xử lý nhiệt, để cải thiện hơn nữa độ chính xác và chất lượng bề mặt của bánh răng.

Ảnh hưởng của độ chính xác răng đến quá trình mài hình dạng răng:

Để đảm bảo bánh mài đi vào rãnh răng một cách chính xác và cân bằng độ mài của bề mặt răng trái và phải, máy mài bánh răng cần tiến hành định vị chu vi các chi tiết trước khi mài chúng.

Cần phải đảm bảo rằng bề mặt trung tâm của rãnh răng trùng với bề mặt trung tâm của mặt cắt răng bánh răng cát. Sau khi mài chính xác rãnh răng đầu tiên, máy công cụ sẽ lần lượt tách các răng phôi và mài ra tất cả các hình dạng răng.

Như có thể thấy từ Hình 1: nếu định vị chu vi của phôi không chính xác trước khi mài, kích thước của lượng mài ở cả hai bên rãnh răng sẽ không đều. Bánh mài nghiêm trọng sẽ tác động trực tiếp đến bề mặt răng và mài phôi thành phế liệu hoặc thậm chí gây mất độ chính xác của máy công cụ.

Độ lệch định vị theo chu vi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến biên răng của quá trình mài tiếp theo, do đó quá trình mài thực tế phải được xem xét theo phía có biên lớn, dẫn đến tăng thời gian chạy dao hướng kính, do đó làm giảm hiệu quả gia công.
Ngoài ra, dung sai không đồng đều sẽ khiến dung sai ở một bên của độ dày lớp mài thực tế lớn hơn giá trị lý thuyết, đối với quá trình xử lý nhiệt thấm cacbon hoặc thấm nitơ của bánh răng bề mặt răng cứng, do lớp tôi bề mặt nông, độ dày mài thực tế tăng sẽ dẫn đến độ cứng bề mặt răng của các chi tiết thành phẩm giảm, dẫn đến vấn đề về chất lượng chi tiết hoặc ảnh hưởng đến hiệu suất của chi tiết.

Lựa chọn đá mài:

Việc lựa chọn đá mài chủ yếu xem xét đến độ mài mòn, kích thước hạt, độ cứng, chất kết dính, v.v.

Mài mòn: lựa chọn đá mài chủ yếu liên quan đến vật liệu và phương pháp xử lý nhiệt, độ cứng. Đá mài phải có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn, khả năng chịu nhiệt và độ dẻo dai, cũng như các góc sắc để cắt kim loại.

Vật liệu mài siêu cứng: chủ yếu là kim cương tự nhiên, kim cương nhân tạo, nitride bo khối, v.v., mài chung các vật liệu có độ cứng cao, giòn. Đồng thời, vật liệu mài kim cương cũng có thể được sử dụng làm dụng cụ mài đá mài.

Vật liệu mài mòn corundum và gốm được khuyến nghị để làm cứng và thấm cacbon khi mài bề mặt răng bánh răng.

Kích thước hạt: Kích thước hạt là chỉ kích thước của hạt đá mài. Kích thước hạt đá mài càng nhỏ thì kích thước hạt càng nhỏ. Ngược lại, nhãn hiệu kích thước hạt càng lớn. Việc lựa chọn kích thước đá mài có liên quan trực tiếp đến thời gian gia công và độ nhám của bề mặt răng trong quá trình mài bánh răng.

Điều kiện ứng dụng của đá mài hạt thô:

Đá mài hạt thô được lựa chọn để mài trong các điều kiện sau:

(1) các bộ phận có độ dẻo dai cao và độ cứng thấp.

(2) vật liệu có độ dẫn nhiệt kém, dễ cháy.

(3) Khi lượng thức ăn lớn.

(4) Khi độ nhám của bề mặt răng không cao, tức là trên cơ sở đáp ứng yêu cầu về độ nhám, nên lựa chọn bánh mài hạt thô càng nhiều càng tốt.

(5) Khi diện tích tiếp xúc giữa bề mặt răng và quá trình mài lớn, nên chọn đá mài có kích thước hạt lớn hơn để tránh nhiệt lượng sinh ra quá mức do bỏng mài trong quá trình mài.

Điều kiện áp dụng của đá mài hạt mịn:

Trong những trường hợp sau đây, bánh mài có hạt mịn hơn được chọn để mài:

(1) Trong quá trình mài bề mặt răng, khả năng giữ chặt của bánh tạo hình được cải thiện để đảm bảo độ chính xác cao hơn khi mài răng.

(2) khi độ nhám của bề mặt răng cao hơn.

(3) Mài các chi tiết có mô đun bề mặt răng nhỏ hơn.

Bánh mài có kích thước hạt 46~80 nên được lựa chọn cho bánh răng được thấm cacbon và tôi cứng trong quá trình mài, có thể tăng diện tích tiếp xúc giữa bánh mài và bề mặt răng, giảm độ nhám của bề mặt răng. Đồng thời, bánh mài phải có khoảng cách dung sai phoi nhất định để đảm bảo hiệu suất loại bỏ phoi và tản nhiệt.

Độ cứng: Độ cứng của đá mài là mức độ khó khăn của các hạt mài trên bề mặt đá mài bị vỡ hoặc rơi ra khỏi liên kết dưới tác động của lực dọc trục và lực hướng tâm của máy công cụ khi đá mài quay với tốc độ cao trong quá trình mài bánh răng.

Nguyên tắc chung để lựa chọn đá mài mềm như sau:

(1) Để tăng diện tích tiếp xúc mài, có thể sử dụng đá mài mềm để gia công bánh răng có độ cứng thấp.

(2) Đối với bề mặt răng có độ dẫn nhiệt thấp và vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ, nên chọn đá mài mềm.

(3) Khi tốc độ tuyến tính của đá mài cao, người ta sử dụng đá mài mềm.

(4) Để nâng cao hiệu quả nghiền, có thể lựa chọn đá nghiền mềm.

Nguyên tắc chung để lựa chọn đá mài cứng như sau:

(1) Khi bề mặt răng mài ở trạng thái không liên tục, nên chọn đá mài cứng.

(2) Để duy trì độ chính xác khi mài tốt hơn, nên chọn bánh mài cứng. Khi mài bánh răng thấm cacbon và tôi, nên chọn bánh mài có độ cứng trung bình.

Chất kết dính: chất kết dính là vật liệu mài mòn được liên kết với nhau. Độ bền, khả năng chống va đập và khả năng chịu nhiệt của đá mài chủ yếu phụ thuộc vào loại và bản chất của chất kết dính của đá mài.

Đối với quá trình mài bánh răng đã tôi và thấm cacbon, nên chọn đá mài kim cương thủy tinh.