Các Phương Pháp Phay Bánh Răng Thông Dụng Hiện Nay

Việc tạo ra một bánh răng hoàn hảo không chỉ đòi hỏi công nghệ phay CNC tiên tiến mà còn phụ thuộc vào phương pháp gia công. Phay bánh răng là một nguyên công chuyên biệt được phát triển từ những kỹ thuật thô sơ đến những quy trình tự động cực kỳ tinh vi. Việc lựa chọn đúng phương pháp phay bánh răng không chỉ quyết định độ chính xác mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, chất lượng và tuổi thọ của toàn bộ hệ thống truyền động.

Trong bài viết này, VNTECH sẽ chia sẻ tới các bạn những phương pháp phay bánh răng thông dụng nhất hiện nay.

Nội dung bài viết

1 Phay bánh răng là gì?
2 Các phương pháp phay bánh răng
- 2.1 Phương pháp định hình (Form Milling)
- 2.2 Phương pháp bao hình (Generating Milling)
3 Các loại dao phay bánh răng
4 Máy phay CNC có phay bánh răng được không?
5 Quy trình phay bánh răng bằng máy CNC
6 Ứng dụng của phay bánh răng

Phay bánh răng là gì?

Phay bánh răng là một nguyên công gia công cơ khí chuyên biệt, sử dụng dao cắt để tạo hình các răng trên phôi bánh răng, nhằm tạo ra chi tiết truyền động có độ chính xác cao.

Bánh răng là thành phần cốt lõi trong mọi hệ thống truyền động cơ học. Sự chính xác và chất lượng của bánh răng quyết định trực tiếp đến hiệu suất, độ ồn, tuổi thọ của máy móc. Do đó, việc phay bánh răng không chỉ đơn thuần là một kỹ thuật gia công, mà còn là nền tảng của nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn như: ô tô, hàng không, robot và máy công cụ.

Các phương pháp phay bánh răng

Có 2 phương pháp phay bánh răng chính.

Phương pháp định hình (Form Milling)

Phương pháp định hình là phương pháp truyền thống, ít được sử dụng trong sản xuất hàng loạt hiện đại.

– Nguyên lý: Sử dụng một dao phay định hình có biên dạng lưỡi cắt trùng khớp với biên dạng rãnh răng cần gia công.

– Cách thức: Máy phay sẽ cắt từng rãnh răng một. Sau khi phay xong một rãnh, phôi được xoay một góc chính xác bằng đầu chia độ để cắt rãnh tiếp theo.

– Ưu điểm:

+ Có thể thực hiện trên các máy phay vạn năng thông thường.

– Hạn chế:

+ Năng suất thấp do phải cắt từng rãnh.

+ Độ chính xác không cao vì mỗi số răng khác nhau cần một dao phay có biên dạng khác nhau.

Phương pháp bao hình (Generating Milling)

Phương pháp bao hình là phương pháp hiện đại, tiên tiến nhất. Là tiêu chuẩn trong sản xuất bánh răng công nghiệp.

– Nguyên lý: Dao cắt và phôi đồng thời quay liên tục như một cặp bánh răng ăn khớp với nhau. Dao sẽ quét và tạo hình biên dạng răng một cách chính xác trong suốt quá trình quay.

– Ưu điểm:

+ Độ chính xác rất cao và năng suất vượt trội.

+ Một dao có thể gia công nhiều bánh răng có số răng khác nhau, giảm chi phí dao cụ.

– Các phương pháp phổ biến của bao hình:

+ Phay lăn răng (Hobbing): Sử dụng dao phay lăn răng có hình dạng giống trục vít. Máy phay lăn răng cho phép gia công tất cả các răng một cách liên tục và nhanh chóng.

+ Xọc răng (Shaping): Sử dụng dao xọc răng có hình dạng giống một bánh răng. Dao sẽ chuyển động tịnh tiến để cắt từng rãnh răng. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả để gia công bánh răng trong hoặc bánh răng có vai.

Các loại dao phay bánh răng

Dao phay bánh răng có nhiều loại khác nhau, được phân loại theo phương pháp gia công:

1/ Dao phay định hình (Form Milling Cutter): Đây là loại dao phay ngón có lưỡi cắt được chế tạo với biên dạng trùng khớp với biên dạng của rãnh răng cần gia công.

– Nguyên lý hoạt động: Dao sẽ cắt từng rãnh răng một. Sau khi hoàn thành một rãnh, phôi sẽ được quay một góc chính xác bằng đầu chia độ để cắt rãnh tiếp theo.

– Ưu điểm: Có thể sử dụng trên các máy phay vạn năng thông thường.

– Hạn chế:

+ Mỗi dao chỉ dùng cho một số răng nhất định.

+ Độ chính xác và năng suất thấp.

+ Ví dụ, một dao có thể dùng cho bánh răng từ 35 – 54 răng, nhưng không thể dùng cho bánh răng 25 răng.

2/ Dao phay lăn răng (Hob Cutter): Đây là loại dao chuyên dụng nhất, có hình dạng giống một trục vít với các lưỡi cắt phân bố trên chu vi.

– Nguyên lý hoạt động: Dao lăn và phôi đồng thời quay liên tục như một cặp bánh răng ăn khớp. Dao sẽ quét và tạo hình tất cả các răng trên phôi một cách liên tục.

– Ưu điểm:

+ Độ chính xác rất cao và năng suất vượt trội.

+ Một dao có thể gia công nhiều bánh răng có số răng khác nhau, tiết kiệm chi phí dao cụ.

– Ứng dụng: Là tiêu chuẩn trong sản xuất bánh răng hàng loạt.

3/ Dao xọc răng (Shaper Cutter): Dao xọc răng có hình dạng giống một bánh răng đã được mài sắc.

– Nguyên lý hoạt động: Dao sẽ chuyển động tịnh tiến lên xuống để cắt từng rãnh răng trên phôi, trong khi dao và phôi quay đồng bộ.

– Ưu điểm:

+ Có thể gia công được các loại bánh răng mà dao lăn không thể làm được: bánh răng trong hoặc bánh răng có vai.

+ Tốc độ gia công nhanh và độ chính xác cao.

Máy phay CNC có phay bánh răng được không?

Câu trả lời là Có. Máy phay CNC hoàn toàn có thể phay bánh răng. Nhờ vào khả năng điều khiển chính xác nhiều trục, máy phay CNC có thể tạo ra các bánh răng với độ chính xác cao, đặc biệt là khi sử dụng các phương pháp gia công hiện đại.

Lợi thế khi sử dụng máy phay CNC

– Tính linh hoạt: Máy CNC có thể phay được nhiều loại bánh răng khác nhau: bánh răng trụ, bánh răng nghiêng, bánh răng côn.

– Độ chính xác: Khả năng điều khiển bằng máy tính giúp đạt được độ chính xác và độ lặp lại cao.

Máy phay CNC không chỉ phay được bánh răng mà còn là công cụ mạnh mẽ để tạo ra chúng, đặc biệt khi cần sự linh hoạt cao trong sản xuất.

>>> Xem các máy phay bánh răng CNC:

Máy phay đứng CNC
Máy phay nhôm CNC
Máy phay mini CNC 3 trục
Máy khoan phay CNC linh hoạt

Quy trình phay bánh răng bằng máy CNC

Quy trình phay bánh răng bằng máy phay CNC cần tuân thủ các bước cơ bản sau:

1/ Chuẩn bị

– Gá phôi chặt và định vị một cách vững chắc trên bàn máy.

+ Với phương pháp định hình: Phôi thường được kẹp trên đầu chia độ máy phay để có thể xoay phôi một góc chính xác sau mỗi rãnh răng.

+ Với phương pháp bao hình: Phôi được gá chặt trên mâm cặp của máy phay lăn răng CNC chuyên dụng.

2/ Lựa chọn dao: Việc chọn dao và thiết lập thông số là yếu tố quyết định chất lượng bánh răng.

– Dao phay định hình cho phương pháp định hình.

– Dao phay lăn răng (hob cutter) cho phương pháp bao hình.

3/ Lập trình đường chạy dao: Đây là bước cốt lõi của quy trình CNC, nơi chương trình gia công được tạo ra.

– Với phương pháp định hình:

+ Lập trình viên sẽ xác định đường chạy dao để cắt từng rãnh răng một.

+ Sau đó lập trình lệnh xoay phôi một góc chính xác (ví dụ: 360/số răng).

– Với phương pháp bao hình:

+ Máy phay lăn răng CNC chuyên dụng sẽ có phần mềm riêng.

+ Lập trình viên chỉ cần nhập các thông số của bánh răng (module, số răng, góc áp lực).

+ Phần mềm sẽ tự động tạo ra đường chạy dao phức tạp, đồng bộ chuyển động quay của dao và phôi.

4/ Gia công: Khi mọi thứ đã sẵn sàng, máy CNC sẽ tự động thực hiện chương trình.

5/ Hoàn thiện và kiểm tra:

– Sau khi gia công xong, bánh răng thường cần trải qua các bước hoàn thiện và kiểm tra.

Ứng dụng của phay bánh răng

Phay bánh răng là một nguyên công nền tảng, có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp:

– Công nghiệp ô tô, xe máy: Chế tạo bánh răng hộp số, bộ vi sai, trục truyền động…

– Hàng không vũ trụ: Gia công các bánh răng truyền động yêu cầu độ chính xác và tin cậy tuyệt đối.

– Sản xuất máy công cụ và robot: Sản xuất các bánh răng truyền động chính xác cho máy móc và các khớp robot.

– Các thiết bị truyền động khác: Phay bánh răng cho máy nông nghiệp, thiết bị năng lượng và các hệ thống cơ khí khác.

Việc lựa chọn phương pháp phay bánh răng có ý nghĩa quyết định đến chất lượng và năng suất sản phẩm. Sự kết hợp giữa máy phay bánh răng CNC và phương pháp bao hình không chỉ đảm bảo độ chính xác tuyệt đối mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất, giúp tạo ra những bánh răng hoàn hảo.

Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn chi tiết về các dòng máy phay bánh răng hiện đại nhất hiện nay.

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.