دانلود تحقیق تراشکاری

به روش فرزکاری و براده برداری

فرزکاری به روش هاب

یکی  از این گونه ها ابزارهای تراش هاب است، ابزاری با پیکربندی شبیه رزوه پیچ با شیارهای فرزکاری شده عمود بر رزوه یا روزه ها برای ایجاد لبه های برنده بر روی آن. عملکرد برش آن همچون فرزکاری پیوسته است: قطعه خام دوران می کند و هاب، که آن هم دوران می کند، پهنای چرخدنده را در می نوردد، یا در تراشکاری چرخ حلزون در جهت شعاعی یا مماسی نسبت به آن حرکت می کند. از این رو هاب تک رزوه برای تراشکاری چرخدنده دندانه ای باید پنجاه بار سریعتر از چرخدنده دوران کند.

نمونه ای از هاب برای تراشکاری چرخدنده های ساده یا مارپیچ و نیز نمونه دیگری برای تراشکاری چرخ حلزون در شکلهای 4-1 و 4-2 نشان داده شده است.
فرزکاری به روش ابزار شکلتراشی فلّوز

ابزار شکلتراشی فلّوز نوع دیگری از ابزارهای تراش چرنده هاست. پیکربندی آن همانند چرخدنده است، معمولاً با قطر 100 تا 150 میلیمتر و قطر بیرونی و دندانه های شیبدار تا برای لبه های برنده آن مجال فراهم آید (شکل 4-3). شکل دندانه های آن منحنی اینولوت متناظر با تعداد دندانه و زاویه فشار ابزار است. عملکرد برش آن همانند ابزار صفحه تراش است زیرابر روی پهنای چرخدنده رفت و برگشت می کند و همزمان، هم چرخدنده ای که در حال تراشیده شدن است و هم خود ابزار با نسبت سرعت برابر با تعداد دندانه چرخدنده تقسیم بر تعداد دندانه ابزار دوران می کنند.

شکل 4-1 هاب برای تراشکاری چرخدنده ساده ( یا مارپیچ)

شکل 4-2 هاب برای تراشکاری چرخ حلزون . این هاب شیبدار و هفت رزوه است.

شکل 4-3 ابزار شکلتراش (چرخانده چرخدنده تراش).

چرخدنده های ساده، مارپیچ و دو مارپیچ را می توان با ابزار شکلتراشی تراشید، ابزارهای شکلتراشی چرخدنده های مارپیچ باید در هر مورد دارای زاویه مارپیچ یکسان با چرخدنده مارپیچی باشند که در دست تراشکاری است. برای چرخدنده های مارپیچ بیرونی، ابزار شکلتراشی باید دارای جهت گردش دندانه مخالف با چرخدنده در حال تراش و برای چرخدنده های مارپیچ درونی دارای جهت گردش دندانه یکسان با آن باشد. برای چرخدنده های درونی، تعداد دندانه ابزار تراش نباید از آن تعداد که موجب کندن بخشی از منحنی اینولوت می شود تجاوز کند (این وضع وقتی بحرانی می شود که تعداد دندانه چرخدنده درونی نسبتاً اندک باشد) . برای تراشکاری چرخدنده های مارپیچ، ابزار شکلتراش باید با راهنماهایی که در حین حرکت رفت و برگشتی ابزار به آن حرکت دورانی می دهند جفتع شود. چرخدنده های درونی، و نیز چرخدنده هایی که با شانه قطعه یا چرخدنده دیگری همجوارند، باید شکلتراشی شوند. چرخدنده اخیر، چرخدنده همجوار با چرخدنده دیگر بر روی یک محور، چرخدنده خوشه ای نامیده می شود. در این گونه موارد باید بر روی قطعه خام چرخدنده در محل مرز مشترک برای تأمین مجال ابزار و براده شیار خلاصی ایجاد شود.

بعضی از ماشینهای چرخدنده تراشی ضمن به کار بردن ابزار با پیکربندی چرخدنده شانه ای مبنا دندانه ها را با عملکرد صفحه تراش هم می تراشند.

فرایند پرداختکاری مشترک این دو روش صورت تراشی است که پس از هابکاری یا شکلتراشی برای دستیابی به دقت بیشتر و پرداخت بهتر انجام می شود. چرخدنده ای که باید صورت تراشی شود ابتدا باید با هاب یا ابزار شکلتراش پیش صورت تراشی براده برداری شود تا گوشت قطعه در ناحیه زیر رخساره فعال دندانه برداشته و برای نوک دندانه های ابزار صورت تراش مجال فراهم شود.

شکل 4-4 ابزار صورت تراش.

ابزارهای صورت تراشی اساساً به شکل چرخدنده های مارپیچ با دندانه های دندان اره ای هستند. شکل دندان اره ای دندانه ها لبه برنده ابزار را فراهم می سازد. این ابزارها چرخدنده در دست تراشکاری را ضمن دوران و حرکت رفت و برگشتی محوری به حرکت در می آورند و دندانه های آن را پرداخت می کنند. شکل 4-4 یک ابزار صورت تراشی را نشان می دهد.

سنگ زدن رخساره دندانه های فرایند پرداختکاری دیگری است که برای رفع تابیدگی ناشی از عملیات حرارتی چرخدنده های سخت شده به کار می رود. سنگ زنی برای چرخدنده هایی که کیفیت AGMA Q10 یا برتر برای آنها مشخص شده باشد ضروری است. برای پرداختکاری دندانه های چرخدنده سخت شده و رفع خطاهای ریز رخساره های آنها می توان از صیقل زنی یا تیزکاری استفاده کرد. ماشین صیقل زنی مانند ماشین صورت تراشی کار می کند و ابزار صیقل زنی آن چرخدنده غیر فلزی باردار شده با ذرات ساینده است.

روش تیزکاری دندانه های چرخدنده ساده از راه چرخاندن دو چرخدنده با هم و به کار بردن مخلوط ساینده تیزکاری ‹‹آخرین راه حل›› برای رفع تابیدگی ناشی از سخت کردن است و جز برای چرخدنده های بزرگ، آن هم به دست متخصص خبره، به کار نمی رود. تیزکاری بیش از اندازه چرخدنده های ساده موجب آسیب دیدن رخساره اینولوت می شود، زیرا وقتی دندانه های دو چرخدنده ساده با هم درگیر می شوند غلتش فقط در نقطه گام روی می دهد و در زیر و بالای نقطه گام لغزش صورت می گیرد و بنابراین براده برداری بیشتر در زیر و بالای نقطه گام انجام می شود.

شکل 4-5 ابزارهای تراش رفت و برگشتی برای تراشکاری چرخدنده های شیبدار راست دندانه کونیفلکس

در ماشین تراش چرخدنده شیبدار راست دندانه دو ابزار شکلتراشی منفرد یا، در ماشینهای سریعتر  دو ابزار دورانی همبند شو با لبه های برنده مقید شده به حرکت در مسیری که دندانه های یک جفت چرخدنده طی می کنند به کار می رود. چنین ابزارهایی در شکلهای 4-5، 4-6، 4-7 نشان داده شده اند.

در ماشین تراش چرخدنده شیبدار چمان دندانه ابزار فرزکاری پیشانی تراش دوار به کار می رود. این ابزار به محل کار هدایت می شود و ابزار وق طعه کار با هم می چرخند تا حرکت پدیدآوری مورد نیاز را ایجاد کنند. چنین ابزاری در شکل 4-8 نشان داده شده است. این ماشینها چرخدنده شیبدار راست خمان دندانه (چرخدنده شیبدار چمان دندانه با زاویه چمش صفر درجه) و چرخدنده هیپویید را هم می تراشند.

دندانه های کمان پهن اغلب به چرخدنده های ساده، مارپیچ و شیبدار راست دندانه اختصاص دارند. این دندانه ها در وسط یا نزدیکی وسط پهنای چرخدنده ضخیمتر از دو سر هستند. کمان پهن تراشی با هابکاری کمانی، صورت تراشی کمانی یا سنگزنی کمانی انجام می شود. در چرخدنده های شیبدار راست دندانه مشخصه تجاری دندانه های کمان پهن، کونیفلکس است که شرکت گلیسون ورکز آن را به عنوان نشان تجارتی خود ثبت کرده است. هدف از کمان پهن کردن دندانه های به حداقل رساندن احتمال تماس تکیه گاهی در دو سر دندانه های در صورت وجود انحراف محوری در مونتاژ، تابیدگی ناشی از عملیات حرارتی یا خمشی تحت بار است.

شکل 4-6 ابزارهای تراش دورانی همبندشو برای تراشکاری چرخدنده های شیبدار راست دندانه کونیفلکس

شکل 4-7 ابزارهای تراش همبند شو در حال کار

شکل 4-8 ابزار فرزکاری پیشانی تراش برای تراشکاری چرخدنده های شیبدار چمان دندانه، راست خمان دندانه و چرخدنده های هیپویید

مقدار کمان پهنی معمولاً حدود 0003/0 میلیمتر در هر سانتیمتر پهنای چرخدنده (0006/0 میلیمتر تغییر در ضخامت دندانه به ازای هر سانتیمتر پهنای چرخدنده) در نظر گرفته می شود. این مقدار را می توان تغییر داد، ولی اگر شرایط مونتاژ رقمی بیش از این مقدار را ایجاب کند طراح باید تراکم پذیری سطوح و خمش دندانه را هم در نظر بگیرد. اگر مقدار کمان پهنی از اندازه های حدی تراکم و خمش دندانه تحت بار کامل با در نظر گرفتن سطح تماس تکیه گاهی کافی برای دندانه ها تجاوز کند پهنای کامل چرخدنده دیگر نمی تواند در تعیین نرخ باربری آن ملاک قرار گیرد.

بد نیست به ابزار نقش تراشی چرخدنده های ساده (که گاه ابزار تراش دورانی نامیده می شود) هم اشاره ای بکنیم. ابزارهای نقش تراشی چرخدنده ساده تیغه فرزهایی با شکل یا نقش دهانه میان دندانه ها هستند (شکل 4-9 را ببینید). این ابزارها شکلی تقریباً اینولوت ایجاد می کنند. به طور کلی، چرخدنده های تولید شده با این روش چندان رضایت بخش نیستند، مگر برای مواردی که سرعت خط گام اندک باشد، یا در گامهای نسبتاً درشت، یا در جعبه دنده های باز که پیشتر به آن اشاره کردیم و از انجام اصطلاح بر روی دندانه چرخدنده های آنها باید پرهیز کرد، و نیز در مواردی که ملاحظات مقاومتی ایجاب می کند که بن تراشیدگی وجود نداشته باشد.

ابزارهای نقش تراش استاندارد چند نمره ای هستند و به نام ابزارهای ردیفی شناخته می شوند. دلیل این نامگذاری این است که هر مجموعه ای از آنها از هشت ابزار، یا پانزده ابزار برای تراشکاری دندانه با دقت رخساره بالاتر، تشکیل می شود و هر یک برای تراشکاری ردیف معینی از تعداد دندانه ها به کار می رود. ابزارهای پینیون تراشی مربوط به دامنه بن تراشیدگی (پینیونهای کم دندانه) به گونه ای اصلاح می شوند که بتوانند ناحیه زیر شعاع دایره مبنا را فرزکاری کنند و ابزارهای چرخدنده تراشی هم اصلاح می شوند تا چرخدنده های تولیدی آنها این ناحیه زیرین رخساره دندانه پینیون را آزاد بگذارند. از آنجایی که رخساره دندانه های نقش تراشی شده از چند منحنی تشکیل می شود به آنها نام نقش دندانه مرکب داده شده است. بخش اینولوت نقش دندانه مرکب برای کمترین تعداد دندانه هر دامنه صحیح است. فهرست ابزارهای ردیفی در جدول 4-1 آمده است.

به طور کلی، چرخدنده های نقش تراشی شده با چرخدنده های ساخته شده به روش پدیدآوری قابل جایگزینی (همجایگزین پذیر) نیستند مگر اینکه جفت جایگزین هم شوند.

جدول 4-1 ابزارهای ردیفی برای تراشکاری چرخدنده های ساده

چرخدنده های شانه ای با گام درشت تر از حدود mm 8 = m (1- in 3 = DP )  معمولاً نقش تراشی می شوند زیرا بیشتر ماشینهای ساخت چرخدنده شانه ای به روش پدیدآوری برای تراشکاری گامهای درشت تر طراحی نشده اند. در این گونه موارد بهتر است از ابزارهای شانه ای تراش تک منظوره استفاده شود تا دندانه ها با رخساره اینولوت صحیح (با دو پهلوی تخت بر روی دندانه های چرخدنده شانه ای) و با خلاصی نوک، برای به حداقل رساندن امکان تداخل نوک، تراشیده شوند. چرخدنده شانه ای و پینیون رانشگر آن در شکل 1-7 نشان داده شده است.

بعضی از سازندگان چرخدنده شانه ای با گامهای متوسط تا درشت ابزار ردیفی نمره 1 (مخصوص تعداد دندانه 135 تا چرخدنده شانه ای) را به کار می برند. به طوری که پیشتر هم اشاره شد این ابزار رخساره دندانه ای ایجاد می کند که چرخدنده 135 دندانه ای باید داشته باشد و بنابراین برای چرخدنده شانه ای صحیح نیست. ساختن چرخدنده شانه ای با شکل دندانه چرخدنده شانه مبنا موجب غلتش نرمتر آن در درگیری با دندانه های پینیون ساخته شده به روش پدیدآوری می شود