Máy Phay Lăn Răng Là Gì? Ưu Điểm Máy Phay Lăn Răng CNC

Trong thế giới cơ khí chính xác, máy phay lăn răng CNC nổi lên như một công cụ không thể thiếu trong việc tạo ra các loại bánh răng, trục vít với độ chính xác tuyệt đối. Từ những hộp số ô tô phức tạp cho đến các bộ phận quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ, máy phay CNC đóng vai trò then chốt, biến những khối vật liệu thô sơ thành các chi tiết truyền động hoàn hảo, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy cho vô số ứng dụng công nghiệp.

Nội dung bài viết

1 Máy phay lăn răng là gì?
2 So sánh máy phay lăn răng truyền thống với máy CNC
3 Nguyên lý hoạt động máy phay lăn răng CNC
4 Cấu tạo của máy phay lăn răng CNC
5 Các loại dao phay lăn răng phổ biến
6 Ứng dụng của máy phay lăn răng CNC

Máy phay lăn răng là gì?

Máy phay lăn răng (Gear Hobbing Machine) là một loại máy công cụ chuyên dụng, được thiết kế đặc biệt để gia công các chi tiết có răng như: bánh răng (trụ, nghiêng, côn), trục vít, then hoa và các biên dạng răng phức tạp khác.

Thay vì cắt từng rãnh răng một cách riêng lẻ, máy phay lăn răng mô phỏng quá trình 2 bánh răng ăn khớp với nhau. Dao phay lăn răng (hay còn gọi là dao lăn hoặc hob cutter) có hình dạng giống một trục vít với nhiều lưỡi cắt. Nó quay liên tục và ăn khớp với phôi bánh răng (vật liệu cần gia công) cũng đang quay.

So sánh máy phay lăn răng truyền thống với máy CNC

Cả 2 loại máy phay lăn răng này đều sử dụng nguyên lý bao hình để gia công răng, nhưng cách thức điều khiển và vận hành của chúng lại khác biệt đáng kể.

Đặc điểm	Máy Phay Lăn Răng	Máy Phay Lăn Răng CNC
Hệ thống điều khiển	Cơ khí, thủ công	Điều khiển số bằng máy tính (CNC)
Độ chính xác	Khá, phụ thuộc tay nghề và độ mòn cơ khí	Rất cao, đồng nhất, sai số Micromet
Tính linh hoạt	Thấp, thay đổi sản phẩm tốn thời gian	Rất cao, thay đổi sản phẩm qua lập trình nhanh chóng
Mức độ tự động	Thấp	Cao, có thể hoạt động liên tục và tích hợp tự động hóa
Năng suất	Trung bình	Rất cao
Thời gian thiết lập	Lâu	Nhanh
Gia công chi tiết phức tạp	Khó khăn hoặc không thể	Dễ dàng, chính xác
Yêu cầu nhân công	Cần thợ có tay nghề cao để vận hành và điều chỉnh	Cần thợ có kiến thức lập trình và vận hành CNC
Chi phí đầu tư	Thấp hơn	Cao hơn
Ứng dụng	Sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, chi phí thấp	Sản xuất hàng loạt lớn, yêu cầu chính xác cao

Kết luận:

Máy phay lăn răng CNC đại diện cho bước tiến vượt bậc so với máy phay lăn răng cơ truyền thống. Với những lợi ích về độ chính xác, năng suất, tính linh hoạt và khả năng tự động hóa,… máy phay CNC đã trở thành tiêu chuẩn vàng trong quy trình phay bánh răng hiện đại.

>>> Xem thêm các loại máy phay CNC khác:

Máy phay mini 3 trục CNC
Máy phay 2 đầu gấp đôi hiệu suất
Máy khoan phay CNC kết hợp
Máy phay nhôm CNC

Nguyên lý hoạt động máy phay lăn răng CNC

Máy phay lăn răng CNC hoạt động theo nguyên lý bao hình (Generating Principle) – mô phỏng quá trình ăn khớp tự nhiên của một cặp bánh răng. Trong đó, dao phay lăn răng (Hob Cutter) có hình dạng giống một trục vít có nhiều lưỡi cắt. Khi dao lăn, phôi quay đồng bộ và ăn khớp với nhau, các lưỡi cắt của dao sẽ liên tục loại bỏ vật liệu khỏi phôi, dần dần tạo ra hình dạng răng chính xác.

Quá trình gia công trên máy phay lăn răng CNC:

1/ Dao lăn quay liên tục với tốc độ cao, mang các lưỡi cắt tiếp xúc với phôi.

2/ Phôi được kẹp chặt và quay đồng bộ với dao lăn theo một tỷ lệ truyền động đã được tính toán kỹ lưỡng.+ Đảm bảo rằng mỗi rãnh răng được tạo ra với khoảng cách và biên dạng chính xác.

3/ Dao lăn từ từ tịnh tiến dọc theo trục của phôi.

4/ Dao lăn tiến vào phôi để cắt chiều sâu răng, loại bỏ vật liệu theo từng lớp.

Đối với các loại bánh răng đặc biệt như bánh răng nghiêng hay bánh vít, hệ thống CNC sẽ điều khiển thêm các chuyển động phụ để đảm bảo biên dạng răng chính xác.

>>> Xem thêm: Phay CNC và Tiện CNC: 2 công nghệ đỉnh cao trong gia công cơ khí

Cấu tạo của máy phay lăn răng CNC

Một máy phay lăn răng CNC bao gồm các bộ phận chính sau:

1/ Khung máy và Thân máy: Được đúc từ gang có độ bền và độ cứng vững cao.

=> Hấp thụ rung động, đảm bảo sự ổn định và chính xác trong suốt quá trình gia công.

2/ Trục chính dao (Hob Spindle): Là bộ phận gắn dao phay lăn răng.

– Trục chính được thiết kế với độ chính xác quay cao, động cơ mạnh mẽ để cung cấp đủ mô-men xoắn và tốc độ cho dao cắt.

3/ Mâm cặp phôi và Ụ động: Đây là nơi phôi được gá đặt và kẹp chặt.

– Mâm cặp phôi có khả năng quay chính xác và được đồng bộ hóa với chuyển động của dao lăn.

– Ụ động được sử dụng để hỗ trợ và kẹp chặt các phôi dài.

4/ Hệ thống dẫn hướng và truyền động:

– Gồm các ray trượt, vít me bi, động cơ servo và bộ mã hóa (encoder) ở mỗi trục.

=> Đảm bảo các chuyển động của dao và phôi diễn ra mượt mà, chính xác đến từng micromet.

5/ Hệ thống điều khiển CNC:

– Hệ thống này xử lý chương trình gia công, giám sát và điều chỉnh mọi hoạt động của máy.

6/ Hệ thống làm mát và quản lý phoi:

– Hệ thống làm mát bơm dung dịch cắt gọt đến vùng gia công để giảm nhiệt, bôi trơn và cuốn phoi.

– Băng tải phoi tự động giúp loại bỏ phoi liên tục ra khỏi khu vực làm việc.

7/ Hệ thống thay dao tự động:

– Một số máy phay lăn răng CNC cao cấp có thể có ATC để tự động thay đổi dao lăn khi cần.

Các loại dao phay lăn răng phổ biến

Dao phay lăn răng là công cụ cắt chủ chốt, quyết định đến biên dạng và chất lượng răng. Chúng được phân loại dựa trên vật liệu và biên dạng:

1/ Theo vật liệu:

– Thép gió (HSS) và HSS-Co: Phổ biến cho gia công tổng quát, dễ mài lại.

– Carbide (Hợp kim cứng): Được sử dụng cho gia công tốc độ cao, vật liệu cứng, mang lại tuổi thọ dao dài hơn và hiệu suất vượt trội.

2/ Theo biên dạng và ứng dụng:

– Dao lăn răng thẳng: Dùng cho bánh răng trụ răng thẳng.

– Dao lăn răng nghiêng: Dùng cho bánh răng trụ răng nghiêng, có khả năng giảm tiếng ồn khi vận hành.

– Dao lăn trục vít: Chuyên dùng để gia công các loại trục vít.

– Dao lăn then hoa: Dùng để tạo các rãnh then hoa trên trục.

Ngoài ra, còn có các dao lăn chuyên biệt cho bánh răng côn, bánh răng hypoid (trên các máy phức tạp hơn).

Ứng dụng của máy phay lăn răng CNC

Máy phay lăn răng CNC được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp:

– Công nghiệp ô tô, xe máy: Chế tạo bánh răng hộp số, trục khuỷu, trục cam, vi sai,…

– Công nghiệp máy công cụ: Sản xuất bánh răng cho chính các loại máy công cụ khác như: máy tiện, máy phay, máy bào,…

– Công nghiệp hàng không vũ trụ: Gia công các linh kiện truyền động quan trọng cho máy bay, vệ tinh, tên lửa từ các hợp kim đặc biệt.

– Công nghiệp thiết bị nặng: Sản xuất các loại bánh răng lớn cho máy xây dựng, máy khai thác mỏ, máy nông nghiệp, tàu thủy,…

– Ngành năng lượng: Chế tạo bánh răng cho các hộp giảm tốc của tuabin gió, máy phát điện và các hệ thống truyền động trong nhà máy điện.

– Các ngành cơ khí chính xác khác: Ứng dụng trong sản xuất cánh tay robot, thiết bị tự động hóa, thiết bị y tế và các linh kiện yêu cầu độ chính xác cao khác.

Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn chi tiết về giải pháp tự động phù hợp nhất với doanh nghiệp của bạn.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.