máy tiện ren vít vạn năng 16k20 zn=22 cần bản cad thì nt liên hệ mk

ĐH KỸ THUẬT CÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA CƠ KHÍ
__________________________

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠ KHÍ
Chuyên ngành: Cơ khí chế tạo máy
Đề tài: Thiết Kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng, với các thơng số sau:
Chiều cao tâm máy H = 200 (mm), Zn = 22
n min = 12,5 (vòng/phút); ϕ= 1,26
Sd = 2.Sng = 0,07 ÷ 4,16 (mm/vòng)
Tiện ren quốc tế: t = 0,5 ÷ 112
Tiện ren modun: m = 0,5 ÷ 112
Tiện ren Anh:

n = 56 ÷

Tiện ren Pitch:

Dp = 56 ÷

1
4
1
4

………………………………………………………………………….
Ngày
/
/2021
TRƯỞNG BỘ MƠN

(ký tên)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(ký tên)

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM

2


LỜI MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của nước ta, thì vấn đề cơ
khí hố và tự động hóa các q trình sản xuất là nhiệm vụ hàng đầu để xây
dựng một nền công nghiệp hiện đại. Nhằm tăng năng xuất lao động và phát
triển nhanh nền kinh tế quốc dân.
Một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá trình độ kỹ thuật của
một đất nước đó chính là sự phát triển của ngành cơng nghệ chế tạo máy một trong những ngành chủ đạo của nền cơng nghiệp. Trong đó máy cắt kim
loại là thiết bị chủ yếu của ngành. Độ chính xác và hiện đại của máy cắt kim
loại quyết định rất lớn đến chất lượng sản phẩm và năng xuất lao động. Cho
nên nhiệm vụ đặt ra cho cán bộ kỹ thuật ngành chế tạo máy là trước hết
phải nắm được cấu tạo và ngun lý hoạt động, các tính năng cơng nghệ
của máy cắt kim loại.
Sau thời gian 5 năm học tập tại trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp đến
nay em đã hồn thành chương trình đại học chun ngành Cơ Khí Chế Tạo
Máy. Để có được sự tổng hợp các kiến thức trong các mơn học của ngành và

có được sự khái quát chung của một người thiết kế, em đã được nhận đề tài
3


tốt nghiệp là: Thiết kế máy tiện ren vít vặn năng dựa trên cơ sở máy có
trước 16K20. Sau 2 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự chỉ bảo tận tình
của thầy giáo Nguyễn Thuấn và tập thể các thầy giáo trong bộ môn Chế
tạo Máy, cùng với sự cố gắng của bản thân, đến nay bản đồ án tốt nghiệp
của em đã được hoàn thành. Nhưng do những hiểu biết cá nhân và kinh
nghiệm thực tế còn hạn chế. Nên trong q trình làm đồ án khơng tránh khỏi
những thiếu xót. Em mong nhận được sự cảm thơng và sự chỉ bảo của các
thầy, cơ để em hồn thành tốt bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên ngày ... tháng ... năm 2021
Sinh viên thiết kế:

Trần Đức Lâm

4


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] : Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại.
Tác giả : Mai trọng nhân.
Bộ môn máy cắt kim loại.
Trường ĐHKTCN −Việt Bắc.
[2] : Giáo Trình Máy Cắt Kim Loại Tập I,II.
Tác giả : GVC Hồng Duy Khản.
Bộ mơn máy cắt kim loại.
Trường ĐHKTCN −Thái Nguyên.

Thái Nguyên : 1996.
[3] : Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Môn Học Dao Cắt.
Tác giả : Trịnh Khắc Nghiêm.
Trường ĐHKTCN −Thái Nguyên.
Bắc Thái : 1991.
[4] : Tính Tốn Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại.
Tác giả : Phạm Đắp Nguyễn Đức Lộc.
Phạm Thế Trường – Nguyễn Tiến Lưỡng.
Nhà xuất bản Đại Học và trung học chun nghiệp.
Hà Nội : 1971
[5] : Tính Tốn Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập I,II.
Tác giả : Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.
Nhà xuất bản giáo dục .
[6] : Kỹ Thuật Tiện.
Tác giả : ĐÊNHEJNƯI – CHIKIN – TƠKHO.
Người dịch: Nguyễn Quảng Châu.
Nhà xuất bản Thanh Niên 1999.
[7] : Giáo Trình Máy Cắt Kim Loại Tập IV.
Biên soạn : Dương Cơng Định.
Hiệu đính: PTS Trần Vệ Quốc.
Bộ mơn máy cắt kim loại Trường ĐHKTCN −TN.
Thái Nguyên: 1996.
[8] : Tập Bản Vẽ Sơ Đồ Động Máy Cắt Kim Loại.
Trường ĐHKTCN Việt Bắc.
Bộ môn máy cắt kim loại.
Bắc Thái 1980.

5

MỤC LỤC
CHƯƠNG Ι: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ.............................
1. CƠNG DỤNG VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG..................................................
1.1 Cơng Dụng............................................................................................
1.2 Phạm Vi Sử Dụng..................................................................................
2. VAI TRỊ, VỊ TRÍ VÀ TRÌNH ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY THIẾT
KẾ TRONG THỰC TẾ...................................................................................
3. TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CƠNG CỤ.....................................
3.1 Phân Tích u Cầu Thiết Kế...............................................................
3.2 Tổng Hợp Thiết Kế.............................................................................
3.3 Phương Pháp Tính..............................................................................
3.4 Thiết Kế Có Sự Trợ Giúp Của Máy Tính............................................
3.5 Nội Dung Thiết Kế..............................................................................
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.............................
1. CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY.................................................
2. CÁC SƠ ĐỒ GIA CƠNG ĐIỂN HÌNH....................................................
2.1. Ngun Cơng Tiện Trụ Trơn..............................................................
2.2. Ngun Công Tiện Ren......................................................................
3. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY...........................
4. ĐIỀU CHỈNH ĐỘNG HỌC MÁY............................................................
4.1.Xích Tốc Độ: Từ M1Trục chính.........................................................
4.2. Xích Chạy Dao Tiện Ren: Trục chính Q Bộ truyền vít me đai ốc
dọc.............................................................................................................
4.3. Xích Chạy Dao Tiện Trơn: Trục chính Q Br/Tr.................................
4.4. Xích Chạy Dao Ngang: Trục chính Q Bộ truyền vít me đai ốc
ngang.........................................................................................................
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY....................
1. ĐẶC TÍNH CƠNG NGHỆ.......................................................................
2. ĐẶC TÍNH KÍCH THƯỚC......................................................................
3. ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC..........................................................................

3.1. Xích Tốc Độ.......................................................................................
3.2. Xích Chạy Dao:..................................................................................
4. ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC.................................................................
4.1. Chế Độ Cắt Tính Tốn........................................................................
4.2.Tính Lực Cắt.......................................................................................
4.3. Mơ Men Xoắn Lớn Nhất....................................................................
4.4. Công Suất Cắt....................................................................................
4.5. Chọn Sơ Bộ Động Cơ........................................................................
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY................................................
I. THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC XÍCH TRUYỀN DẪN CHÍNH........................
1. CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN....................................................
6


1.1 Chọn Kiểu Truyền Dẫn.......................................................................
1.2 Bố Trí Cơ Cấu Chuyển Động..............................................................
1.3 Lựa Chọn Bộ Truyền Cuối Cùng........................................................
2. CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU.............................................................
2.1 Chọn Dạng Kết Cấu............................................................................
2.2 Chọn Phương Án Kết Cấu...................................................................
2.3 Chọn Phương Án Động Học...............................................................
2.4 Vẽ Lưới Cấu Trúc................................................................................
2.5 Đồ Thị Vịng Quay..............................................................................
3. TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC BÁNH RĂNG...............................................
3.1 Cơ Sở Lý Thuyết.................................................................................
3.2 Tính Số Răng Của Bánh Răng Trong Các Nhóm Truyền...................
3.3 Tính Tốn Động Học Các Bộ Truyền Đơn..........................................
3.4 Kiểm Tra Sai Số Vòng Quay...............................................................
II. THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC XÍCH TRUYỀN DẪN CHẠY DAO...............
1. THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO..................................................................

1.1 Những Lựa Chọn Chung.....................................................................
1.2 Thiết Kế Động Học.............................................................................
2. THIẾT KẾ HỘP XE DAO........................................................................
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY.........................................
1. ĐỘNG LƯC HỌC TRUYỀN DẪN CHÍNH............................................
1.1 Chế Độ Cắt Gọt Cực Đại.....................................................................
1.2 Chế Độ Cắt Gọt Tính Tốn..................................................................
1.3 Chế Độ Cắt Thử Của Máy...................................................................
BẢNG ĐỘNG LỰC HỌC MÁY..........................................................................
2. ĐỘNG LỰC HỌC TRUYỀN DẪN CHẠY DAO....................................
2.1 Tính Tốn Lực Kéo Chạy Dao Q........................................................
2.2 Tính Cơng Suất Chạy Dao Nhanh.......................................................
2.3 Tính Cơng Suất, Lực, Moment............................................................
CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN CHI TIẾT MÁY.................................................
1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP TỐC ĐỘ.........
1.1 Chọn Vật Liệu.....................................................................................
1.2 Chọn Các Hệ Số ψ, y:.........................................................................
1.4 Tính Modul Theo Ứmg Xuất Tiếp Xúc...............................................
1.5 Kiểm Tra Hệ Số Tải Trọng..................................................................
1.6 Kiểm Tra Theo Uốn.............................................................................
1.7 Các Kích Thước Cịn Lại Của Bộ Truyền...........................................
2. TÍNH TỐN LY HỢP AN TỒN VẤU...................................................
2.1 Các Kích Thước Của Ly Hợp..............................................................
2.2 Kiểm Tra Ứng Suất Dập Trên Bề Mặt Làm Việc Của Vấu.................
2.3 Kiểm Sức Bền Uốn Của Vấu..............................................................
3. TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN VÍT ME - ÊCU............................................
3.1 Vật Liệu Và Kết Cấu...........................................................................
7

3.2 Lực Kéo...............................................................................................
3.3 Tính Theo Độ Bền Mịn......................................................................
3.4 Tính Sức Bền.......................................................................................
3.5 Tính Theo Độ Cứng............................................................................
3.6 Tính Tốn Theo Độ Ổn Định...............................................................
4. TÍNH CHỌN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG - THANH RĂNG...............
CHƯƠNG VII...................................................................................................
THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI........................................
1. THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠI TRƠN........................................................
1.1 Cơng Dụng Và Phương Pháp Bơi Trơn...............................................
1.2 Xác Định Lưu Lượng Của Bơm..........................................................
2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI....................................................
CHƯƠNG VIII..................................................................................................
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY CÔNG C Ụ..................................................
1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHỌN TỐC ĐỘ TRUYỀN DẪN
CHÍNH..........................................................................................................
2. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHỌN TỐC ĐỘ TRUYỀN DẪN CHẠY
DAO..............................................................................................................
2.1 Nhiệm Vụ Chung................................................................................
2.2 Tính Tốn Hệ Thống Điều Khiển........................................................
3. HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH MÁY........................................................
3.1 Điều Khiển Máy Bằng Các Tay Gạt..................................................
3.2 Điều Khiển Máy Bằng Các Công Tắc...............................................
3.3 Các Vôlăng Của Máy........................................................................
3.4.Hướng dẫn điều chỉnh máy:..............................................................

8


CHƯƠNG Ι: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY

CÔNG CỤ
1. CÔNG DỤNG VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG
1.1 Công Dụng.
Máy tiện ren vít vạn năng có khả năng cơng nghệ khá rộng rãi cụ thể là:
máy có thể gia cơng được các bề mặt trụ trơn trong và ngồi, bề mặt định
hình, mặt phẳng, mặt ren… Ngồi ra ta cịn có thể thực hiện các nguyên công
khoan, khoét, doa…trên máy tiện.
Hầu hết các loại máy tiện đều được cấu tạo từ các bộ phận: Thân và băng
máy, hộp xe dao, bàn xe dao, hộp tốc độ, hộp trục chính, ụ động, trục vít me,
trục trơn, mâm cặp…
1.2 Phạm Vi Sử Dụng.
Một chi tiết máy được tạo ra thường phải trải qua các q trình nghệ khác
nhau gồm có: q trình tạo phơi, gia cơng cơ, q trình lắp ráp kiểm tra.
Trong các q trình đó thì gia cơng cơ là khơng thể thiếu khi cần chế tạo các
chi tiết có độ chính xác, độ bóng bề mặt cao.
Trong gia cơng cơ thì nguyên công tiện chiếm phần lớn khối lượng công
việc, do đó máy tiện là loại máy rất là phổ biến và thông dụng trong các phân
xưởng và nhà máy cơ khí.
2. VAI TRỊ, VỊ TRÍ VÀ TRÌNH ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY THIẾT
KẾ TRONG THỰC TẾ
Máy tiện ren vít vạn năng ngày nay vẫn còn sử dụng rất nhiều ở Việt Nam,
với ngành cơng nghiệp cịn chậm phát triển như nước ta thì việc thay thế
hồn tồn các loại máy vạn năng vẫn cịn là một vấn đề rất khó khăn, do đó
tầm quan trọng của máy tiện vạn năng trong sản xuất thực tế vẫn là rất lớn.
Ngày nay do yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác gia công, cũng như
năng xuất gia công, nên máy tiện ren vít vạn năng đã được cải tiến nhiều phù
hợp với xu hướng phát triển của thời đại. Đặc biệt là máy tiện được điều
khiển theo chương trình số, với việc ứng dụng công nghệ mới
CAD/CAM/CNC. Đã tạo ra bước nhảy lớn trong công nghiệp hiện đại.
9

3. TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ.
3.1 Phân Tích Yêu Cầu Thiết Kế.
Yêu cầu thiết kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng, có các thơng số :
Chiều cao tâm máy H = 200 (mm), Zn = 22
Số vòng quay trục chính nhỏ nhất:nmin = 12,5
(vg/ph);
Cơng bội:ϕ = 1,26
Tiện ren quốc tế: t = 0,5 ÷ 112
Tiện ren modulus: m = 0,5 ÷ 112
Tiện ren Anh:

n = 56 ÷

1
4

Tiện ren Pitch:

p = 56 ÷

1
4

Nhìn tổng quan u cầu thiết kế, ta thấy mục tiêu của nhà thiết kế là phải
thiết kế được 1 máy tiện ren vít vạn năng có thơng số đó là: Đường kính phơi
gia cơng lớn nhất trên băng máy là D max = 2H = 400 (mm), máy phải có 22
cấp tốc độ, với số vịng quay trục chính nằm trong khoảng giới hạn n min =
12,5 (vg/ph). Lượng chạy dao dọc của bàn dao Sd = 2 (mm/vg), lượng chạy

dao ngang Sn = 0,07 ÷ 4,16 (mm/vg). Máy thiết kế phải tiện được các loại
ren như ren quốc tế, ren modulus, ren Anh, ren Pitch. Với khoảng giới hạn
bước ren như sau:
Ren quốc tế: t = 0,5 ÷ 112
Ren modulus: m = 0,5 ÷ 112
Ren Anh:

n = 56 ÷

1
4

Ren Pitch:

p = 56 ÷

1
4

3.2 Tổng Hợp Thiết Kế.
Từ những phân tích yêu cầu thiết kế, để thiết kế được máy yêu cầu. Người
thiết kế cần phải nắm vững những kiến thức cơ bản cũng như những kiến
thức nâng cao về tính tốn thiết kế máy, tính tốn thiết kế các chi tiết máy.

10


Phải biết kết hợp những tài liệu kỹ thuật cùng với những hiểu biết của bản
thân, để tổng hợp nên một bản thiết kế hồn chỉnh.
3.3 Phương Pháp Tính.

Để tính toán số răng của các bánh răng trong máy ta sử dụng phương pháp
giải tích.
3.4 Thiết Kế Có Sự Trợ Giúp Của Máy Tính.
Q trình thiết kế, ta có thể sử dụng sự hỗ trợ của máy tính trong việc tính
tốn các thơng số kỹ thuật của các chi tiết máy, bằng việc sử dụng các phần
mềm chuyên dụng như Solidwork, Catia…Sử dụng phần mềm Autocad để vẽ
các bản vẽ kết cấu máy, bản vẽ sơ đồ cấu trúc động học của máy…
3.5 Nội Dung Thiết Kế.
 Chương I: Tổng Quan Về Thiết Kế Máy Công Cụ.
- Công dụng và phạm vi sử dụng.
- Vai trị vị trí và trình độ phát triển của máy thiết kế trong thực
tế.
- Tổng quan về thiết kế máy công cụ và các công cụ thiết kế
hiện đại.
 Chương II: Thiết Kế Cấu Trúc Động Học Máy Công Cụ.
- Công nghệ gia công trên máy.
- Phân tích các sơ đồ gia cơng điển hình.
- Thành lập sơ đồ cấu trúc động học máy.
- Điều chỉnh động học máy.
 Chương III: Thiết Kế Đặc Tính Kỹ Thuật Máy Cơng Cụ.
- Đặc tính cơng nghệ.
- Đặc tính kích thước.
- Đặc tính động học.
- Đặc tính động lực học.
 Chương IV: Thiết Kế Động Học Máy Công Cụ.
- Thiết kế động học truyền dẫn chính.
- Thiết kế động học truyền dẫn chạy dao.

11

 Chương V: Thiết Kế Động Lực Học Máy Công Cụ.
- Động lực học truyền dẫn chính
- Động lực học truyền dẫn chạy dao.
 Chương VI: Tính Tốn Chi Tiết Máy.
 Chương VII: Thiết Kế Hệ Thống Bôi Trơn Làm Nguội.
- Thiết kế hệ thống bôi trơn.
- Thiết kế hệ thống làm nguội.
 Chương VIII: Hướng Dẫn Sử Dụng Máy Công Cụ.
- Hệ thống điều khiển chọn tốc độ truyền dẫn chính.
- Hệ thống điều khiển chọn tốc độ truyền dẫn chạy dao.
- Hướng dẫn vận hành máy.

12


CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY
1. CÔNG NGHỆ GIA CƠNG TRÊN MÁY
Bề mặt hình học của các chi tiết máy rất đa dạng có thể là: mặt phẳng, mặt
trụ, mặt cơn, mặt cầu…Để tạo hình bề mặt trên máy cơng cụ có 4 phương
pháp cơ bản sau đây:
 Phương pháp chép hình
 Phương pháp bao hình
 Phương pháp vết (quỹ tích)
 Phương pháp tiếp xúc
2. CÁC SƠ ĐỒ GIA CƠNG ĐIỂN HÌNH.
Các bề mặt chủ yếu gia cơng được trên máy tiện ren vít vạn năng gồm có:
mặt trụ trịn xoay trong và ngồi, mặt cơn, mặt ren (ren vít hoặc ren acximet)
… Ta chọn 2 nguyên công đặc trưng của máy tiện là nguyên công tiện trơn và
nguyên công tiện ren để xác định sơ đồ gia công cho máy.

2.1. Nguyên Công Tiện Trụ Trơn.

2

Q

1

T

H1: Sơ đồ nguyên công tiện trụ trơn
Nguyên công tiện trơn, phôi sẽ được gá trên 2 mũi tâm (chuẩn tinh thống
nhất), hoặc mâm cặp kết hợp với mũi tâm, hoặc trên mâm cặp…
Bề mặt trụ trơn được hình thành bởi 2 đường tạo hình là:
13


 Đường sinh 1: là đường trịn được hình thành do vết của mũi dao khi
phôi thực hiện chuyển động quay tròn Q.
 Đường chuẩn 2: là đường thẳng được hình thành do dao chuyển
động thẳng T.
Như vậy ta có 2 chuyển động tạo hình độc lập đó là:
 φ s(Q): Chuyển động tạo hình đường sinh 1.
 φ s(T): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2.
Phương pháp tạo hình ở đây là: Phương pháp vết (hay phương pháp quỹ
tích)
Ngồi các chuyển động tạo hình cơ bản, cịn có các chuyển động phụ khác
như: chuyển động đưa dao vào vị trí gia cơng, chuyển động lùi dao, chuyển
động chạy khơng…
Nhận Xét: Để thực hiện các chuyển động cần thiết cho q trình gia cơng,

máy thiết kế cần phải có xích tốc độ để tạo ra vận tốc cắt (làm quay trục
chính), xích chạy dao tiện trơn để thực hiện chuyển động ăn dao, xích chạy
dao nhanh để thực hiện các chuyển động chạy dao nhanh khỏi vùng cắt.
2.2. Nguyên Công Tiện Ren.

2

t

1

Q

T

H2: Sơ đồ nguyên công tiện ren
Nguyên công tiện ren, phôi cũng được gá trên 2 mũi tâm (chuẩn tinh thống
nhất), hoặc mâm cặp kết hợp với mũi tâm, hoặc trên mâm cặp…
Bề mặt ren được hình thành là do:

14


 Đường sinh 1 là profin của ren được tạo ra bằng phương pháp
chép hình ( chép lại biên dạng của dao ).
 Đường chuẩn 2 là dường xoắn vít trụ được tạo thành bằng phương
pháp quỹ tích.
Để tạo ra bề mặt ren thì 2 chuyển động thành phần Q và T phải có mối
quan hệ động học chặt chẽ, đảm bảo khi trục chính mang phơi quay đi 1 vịng
thì bàn xe dao sẽ dịch chuyển một lượng bằng bước ren t hay bước xoắn T

với ren nhiều đầu mối. Phương pháp này là phương pháp chép hình quỹ tích.
Vậy ta có 2 chuyển động tạo hình là:
 φ s(Q): Chuyển động tạo hình đường sinh 1.
 φ c(Q,T): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2.
Ngồi các chuyển động tạo hình cơ bản, cịn có các chuyển động phụ khác
như: chuyển động đưa dao vào vị trí gia cơng, chuyển động lùi dao, chuyển
động chạy không, chuyển động phân độ khi tiện ren nhiều đầu mối…
Nhận Xét: Để thực hiện các chuyển động cần thiết cho quá trình gia cơng,
máy thiết kế cần phải có xích tốc độ để tạo ra vận tốc cắt (làm quay phơi),
xích chạy dao tiện ren để thực hiện chuyển động ăn dao, xích chạy dao nhanh
để thực hiện các chuyển động chạy dao nhanh khỏi vùng cắt.
3. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.
Cấu trúc động học tồn máy đó là: tập hợp một hay nhiều nhóm động học
nối kết cấu hay nối động với nhau tạo thành. Vì vậy muốn xây dựng cấu trúc
động học máy ta cần nắm vững nguyên tức nối động và nguyên tắc bố trí các
khâu điều chỉnh. Ta biết ngoài chuyển động chạy dao dọc T 2, máy cịn có
chuyển động chạy dao ngang T3 để tiện mặt đầu, cắt đứt…Do đó trong kết
cấu của máy ngồi vít me dọc cịn phải ó vít me ngang, khi tiện trơn chạy dao
dọc phải có bánh răng thanh răng.
Theo yêu cầu máy chế tạo phải gia công được các loại phơi có kích thước
khác nhau nằm trong phạm vi cho phép, nhằm thoả mãn tính cơng nghệ khi
chọn chế độ cắt hợp lý. Do đó ta phải đảm bảo trục chính có nhiều tốc độ
tương ứng với chế độ cắt, để làm được điều này ta phải thiết kế hộp tốc độ(i v)

15


và cơ cấu điều chỉnh tốc độ cho trục chính. Đồng thời để tạo ra lượng chạy
dao dọc, ngang trong máy cần bố trí hộp chạy dao is.
Từ những nhận xét trên ta tổng hợp ra 1 sơ đồ cấu trúc động học sau:

M1

1

2

3

4

iv
5
6

Q

tvmn

T2

is

T1
7

z,m
9

8

M2

tvmd

10

H3: Sơ Đồ Cấu Trúc Động Học Tồn Máy
Trục vít me dọc T2
- Liên kết trong: Trục chính Q → is

Trục trơn (Br-Tr)-T2
Trục vít me ngang T3

- Liên kết ngồi: id/c → iv → Trục chính
4. ĐIỀU CHỈNH ĐỘNG HỌC MÁY.
4.1.Xích Tốc Độ: Từ M1 → Trục chính.
M1 – 1 – 2 – iv – 3 – 4 – Trục chính
Ldđtt: nd/c1 → nt/c (vịng/phút)
Phương trình điều chỉnh: nd/c1 × i12 × iv × i34 = nt/c
⇒ Cơng thức điều chỉnh:
nt / c

iv = n × i × i = Cv . nt/c
d / c1
12
34
4.2. Xích Chạy Dao Tiện Ren: Trục chính Q → Bộ truyền vít me đai ốc dọc
Trục chính Q – 4 – 5 – is – 6 – 8 – tvmd
16

Ldđtt: 1(vịng trục chính) → t (mm bàn dao)
Phương trình điều chỉnh: 1 × i45 × is × i68 × tvmd = t
⇒ Cơng thức điều chỉnh:
t

is = 1 × i × i × t
= Cs × t
45
68
vmd
4.3. Xích Chạy Dao Tiện Trơn: Trục chính Q → Br/Tr
Trục chính Q – 4 – 5 – is – 6 – 7 – (Br/Tr)
Ldđtt: 1 (vịng trục chính) → Sd (mm bàn dao)
Phương trình điều chỉnh: 1 × i45 × is × i67 × ∏mz = Sd (mm/vg)
⇒ Cơng thức điều chỉnh:
Sd

is = 1 × i × i × Πmz = Cs × Sd
45
67
4.4. Xích Chạy Dao Ngang: Trục chính Q → Bộ truyền vít me đai ốc ngang.
Trục chính Q – 4 – 5 – is – 6 – 9 – tvmn
Ldđtt: 1 (vịng trục chính) → Sng (mm bàn dao)
Phương trình điều chỉnh: 1 × i45 × is × i69 × tvmn = Sng (mm/vg)
⇒ Công thức điều chỉnh:

is =

S ng
1 × i45 × i69 × t vmn

= Cs × Sng

4.5. Xích Chạy Dao Nhanh:
 Chạy dao dọc: Động cơ M2 → Br/Tr
M2 – 10 – 7 – Br/Tr
Phương trình điều chỉnh: nd/c2 × i10,7 × ∏mz = Sd (mm)
 Chạy dao ngang: Động cơ M2 → Bộ truyền vít me ngang
M2 – 10 – 9 – tvmn
Phương trình điều chỉnh: nd/c2 × i10,9 × tvmn = Sn (mm)

17


CHƯƠNG III: THIẾT KẾ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY
1. ĐẶC TÍNH CƠNG NGHỆ
 Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia cơng được các bề mặt trịn xoay
(trong và ngồi), các bề mặt ren, mặt đầu…Ngồi ra nó cịn thực hiện được các
ngun cơng như: khoan, kht, doa…Nếu được trang bị thêm đồ gá chuyên
dùng.
 Vật liệu làm dao có thể là: Thép các bon dụng cụ, thép hợp kim, thép
gió (P9, P18…), Hợp kim cứng (T15K6,BK8…). Vật liệu làm dao được chọn
tuỳ thuộc vào vật liệu gia cơng, tính cơng nghệ, cũng như điều kiện kỹ thuật.
 Vật liệu gia cơng trên máy có thể là: Thép, gang, hợp kim màu…Phơi
gia cơng có thể ở dạng trục, dạng bạc, dạng đĩa.
 Độ nhám và độ chính xác có thể đạt được trên máy:
• Tiện ngồi:
- Tiện thơ: Độ chính xác kích thước 13 ÷ 12

Độ nhám Rz 80 ữ 40 (àm).
- Bỏn tinh: chớnh xỏc kớch thc 11 ữ 9
nhỏm Rz 40 ữ 20 (àm)
- Tiện Tinh: Độ chính xác kích thước 8 ÷ 7
Độ nhám Ra2,5 (µm).
- Tiện mỏng: Độ chính xác kích thước 7 ữ 6
nhỏm Ra 1,25 ữ 0,63 (àm).
ã Tin trong:
- Tiện thơ: Độ chính xác kích thước 13 ÷ 12
nhỏm Rz 80 ữ 40 (àm).
- Bỏn tinh: chính xác kích thước 11 ÷ 10
Độ nhám Rz 40 ÷ 20 (µm).
- Tiện Tinh: Độ chính xác kích thước 9 ữ 7
nhỏm Ra 2,5 ữ 0,63 (àm).
- Tin mỏng: Độ chính xác kích thước 6.
18


nhỏm Ra 0,63 ữ 0,32 (àm).
2. C TNH KCH THƯỚC.
1. Chiều cao tâm máy: H = 200 (mm)
⇒ Đường kính phơi lớn nhất gia cơng trên băng máy: Dmax = 2.H = 400

(mm)
2. Khoảng cách 2 mũi tâm:
L = (3,5 ÷ 7) . H = (3,5 ÷ 7) . 200 = (700 ÷ 1400) (mm)
Chọn L = 1000 (mm)
3. Đường kính phơi lớn nhất gia cơng trên bàn dao: là đường kính hiệu quả
nhất mà ta dùng để tính các đặc tính kỹ thuật.
D1max = (1,2 ÷ 1,4) . H = (1,2 ÷ 1,4) . 200 = (220 ÷ 280) (mm)

Chọn D1max = 220 (mm)
4. Đường kính lớn nhất của phơi thanh có thể luồn qua trục chính của máy:
dmax = (0,15 ÷ 0,2) . D1max = (0,15 ÷ 0,2) . 220
Chọn dmax = 44 (mm)
5. Đường kính lớn nhất của phơi:
Dmin =

1
. D1max
Rd

Trong đó: Rd = 8 ÷ 10 (Phạm vi thay đổi đường kính)
Chọn Rd = 10
⇒ Dmin =

1
. 220 = 22 (mm)
10

6. Số cấp tốc độ trục chính: 22 cấp
7. Giới hạn tốc độ trục chính: nmin = 12,5 (vg/ph)
8. Giới hạn bước tiến dao:
Sd = 2 (mm/vg)
Sng = 0,07 ÷ 4,16 (mm/vg)
9. Bước ren:
Ren quốc tế: t = 0,5 ÷ 112 (mm)
Ren modulus: m = 0,5 ÷ 112 (mm)
19

Ren Anh: n = 56 ÷ 0,25 (số đỉnh ren/1’’)
Ren Pitch: Dp = 56 ÷ 0,25 (số modul/1’’)
3. ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC
3.1. Xích Tốc Độ.
- Việc tính tốn tốc độ cắt lớn nhất và nhỏ nhất của máy bằng cách phối
hợp những điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn nhất với nhau, sẽ dẫn đến tăng
rất lớn phạm vi điều chỉnh của máy nhưng làm cho kết cấu của máy rất phức
tạp.
Do đó việc chọn các trị số tốc độ cắt tới hạn, tốt nhất nên căn cứ vào các tài
liệu thống kê trên các máy khác nhau, có thể tăng tốc độ cắt lên 25% trong
trường hợp kể đến sự tiến bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ.
 Chuỗi số vịng quay trục chính:
nmin = 12,5 (vg/ph);
 Số cấp tốc độ: Z = 22
 ϕ = 1,26
Phạm vi điều chỉnh truyền dẫn:
Rn =
Từ công thức: Rn =
→ Z − 1 = lg Rn

1
lg φ

Rn =

nmax
nmin

nmax
lg Rn

= ϕ z-1 ⇒ Z = 1+ lg φ
nmin
→ lg Rn = ( Z n − 1) lg φn → Rn = 10(

Z n −1) lg φ

= 128, 016

nmax
→ nmax = Rn .nmin = 128, 016.12,5 = 1600, 2 (v/ph)
nmin

Chọn theo tiêu chuẩn nmax = 1600 (v/ph)
Tính số vịng quay trục chính:
n1 = 12,5 (vg/ph)

n5 = 31,5 (vg/ph)

n2 = 16 (vg/ph)

n6 = 40 (vg/ph)

n3 = 20 (vg/ph)

n7 = 50 (vg/ph)

n4 = 25 (vg/ph)

n8 = 63 (vg/ph)
20

n9 = 80 (vg/ph)

n15 = 315 (vg/ph)

n10 = 100 (vg/ph)

n16 = 400 (vg/ph)

n11 = 125 (vg/ph)

n17 = 500 (vg/ph)

n12 = 160 (vg/ph)

n18 = 630 (vg/ph)

n13 = 200 (vg/ph)

n19 = 800 (vg/ph)

n14 = 250 (vg/ph)

n20 = 1000 (vg/ph)

n22= 1600 (vg/ph)

n21 = 1250 (vg/ph)

3.2. Xích Chạy Dao:
- Tốc độ chạy dao của máy tiện tuỳ thuộc vào chiều sâu cắt và lượng
chạy dao đảm bảo chất lượng bề mặt.
- Chiều sâu cắt tmax được lấy bằng lượng dư hạ thấp khi gia cơng cơ,
theo bảng 6[1] với kích phơi 200 × 1000 (mm), có lượng dư 2 phía là a =
14 (mm)
⇒ tmax =

a
14
=
= 7 (mm)
2
2

- Chiều sâu tmin được tính gần đúng như sau:
tmin = (

1
1
1
7
÷ ). tmax ⇒ Chọn tmin = tmax = = 1,75 (mm)
2
4
4
4

- Lượng chạy dao Smax tra theo tmax khi tiện thơ ngồi
- Lượng chạy dao Smin tra theo yêu cầu chất lượng bề mặt gia cơng.

Bởi vì hộp chạy dao tiện ren dùng cả tiện trơn, nên phạm vi điều chỉnh
bước ren và lượng tiến dao phải giống nhau Rt = Rs
Chạy dao dọc: Sd = 2 (mm/vg)
Chạy dao ngang: Sng = 0,07 ÷ 4,16 (mm/vg)
4. ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC.
Đặc tính động lực học máy được xác định theo chế độ cắt tinh toán, có
tải trọng và cơng suất lớn nhất.
4.1. Chế Độ Cắt Tính Tốn.
 Chiều sâu cắt tính tốn t*:
t* = 0,7. 3 D1 max = 0,7. 3 220 = 4,226 (mm)
 Lượng chạy dao tính tốn S*:

21


S* = 0,4. t* - 0,3 = 0,4 . 4,226 – 0,3 = 1,39 (mm/vg)
 Tốc độ cắt tính tốn V*:
V* =

Cv
. Kv (m/ph)
t .S yv
xv

Tra bảng: 4[1]với vật liệu dao là thép gió, vật liệu gia cơng có δb ≤ 750
(N/mm2)
Ta có: xv = 0,25 (số mũ xét tới ảnh hưởng của t đến v)
yv = 0,66 (số mũ xét tới ảnh hưởng của S tới v)
Cv = 50,2 (đặc trưng cho chế độ cắt nặng nhọc)
Kv = 1,09

50,2
. 1,09 = 30,7 (m/ph)
4,226 .1,39 0,66

⇒ V* =

0 , 25

4.2.Tính Lực Cắt.
Theo công thức 9[1]
Px*= Cpx.t*Xpx.S*Ypx
Py*=Cpy.t*Xpy.S*Ypy
P*z=Cpz.t*Xpz.S*Ypz
Với t*= 4,226 (mm) ; S*= 1,39 (mm/vg)
Cpx=650

Xpx=1,2

Ypx=0,65

Cpy=1250

Xpy=0,9

Ypy=0,75

Cpz=2000

Xpz=1

Ypz=0,75

⇒ Px*= 650.(4,226)1,2.(1,39)0,65= 4539,3 (N)
⇒ Py*= 1250.(4,226)0,9.(1,39)0,75=584,7 (N)
⇒ Pz*= 2000.(4,226)1.(1,39)0,75=10819,8 (N)

4.3. Mô Men Xoắn Lớn Nhất.
Mmax =

10819,8.220
Pz .D1 max
=
= 119178 (N.mm)
2
2

4.4. Công Suất Cắt.

22


10819,8.30,7
Pz .V *
N =
=
= 5,536 (Kw)
60.10 3
60.10 3
*
c

4.5. Chọn Sơ Bộ Động Cơ.
Máy cơng cụ muốn làm việc được thì nhất thiết phải có 1 hay nhiều
động cơ điện, để truyền dẫn chuyển động chính, chuyển động chạy dao.
Ta đi xác định sơ bộ động cơ điện cho máy:
Nd/c =

K s .N c
η

*

Trong đó: Ks = 1,02 ÷ 1,2 (Hệ số kể đến công suất chạy dao). Chọn Ks =
1,2
η = 0,75 ÷ 0,85 (Hiệu suất chung của cả truyền dẫn). Chọn η
= 0,8
⇒ Nđ/c =

1,2.5,536
= 8,3 (Kw)
0,8
 N d / c = 10( Kw)
n = 1460(vg / ph)

Ta chọn động cơ khơng đồng bộ 3 pha DK 62-4 có: 

23


CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY

I. THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC XÍCH TRUYỀN DẪN CHÍNH
Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại dùng để truyền lực cắt cho các chi
tiết gia cơng, với kích thước, vật liệu khác nhau và chế độ cắt tương ứng.
Yêu cầu với hộp tốc độ: Phải đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật
tốt nhất trong điều kiện cụ thể cho phép. Cụ thể là hộp tốc độ phải có
kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, kết cấu có
tính cơng nghệ cao, làm việc chính xác, bảo quản dễ dàng, sử dụng an
toàn khi làm việc…
1. CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN
1.1 Chọn Kiểu Truyền Dẫn.
Chọn kiểu truyền dẫn có ý nghĩa rất lớn đến chất lượng bề mặt gia
công, giá thành của máy, phạm vi sử dụng, kết cấu không gian của máy.
Khi chọn kiểu truyền dẫn cần căn cứ vào phạm vi điều chỉnh, công
suất truyền, trị số trượt, thuận tiện điều khiển, khả năng thay đổi tốc độ
nhanh và tính cơng nghệ phải tốt.
Với u cầu thiết kế đặt ra và từ những vấn đề phân tích trên. Với máy
có chuyển động chính quay có N < 100 (Kw)
⇒ Ta chọn phương án điều chỉnh tốc độ phân cấp bằng cơ khí

gồm:
• Một động cơ khơng đồng bộ 3 pha
• Một hộp tốc độ dùng bộ truyền bánh răng và các kết cấu cơ khí
khác
1.2 Bố Trí Cơ Cấu Chuyển Động.
Phương án bố trí cơ cấu truyền động: + Hộp tốc độ và hộp trục chính chung
1 vỏ
+ Hộp tốc độ tách rời hộp trục
chính
Trong 2 phương án trên: Phương án 1 thường được áp dụng với máy
cỡ vừa và trung. Vì máy ta thiết kế thuộc loại cỡ vừa nhưng lại không

24


yêu cầu độ chính xác cao nên ta chọn phương án 1 làm phương án truyền
dẫn.
+ Ưu điểm: Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ, dễ tập trung cơ cấu điều
khiển, tạo điều kiện thuận lợi cho người thao tác đứng máy.
+ Nhược điểm: Có thể truyền rung động từ hộp tốc độ sang hộp trục
chính, có thể truyền nhiệt từ hộp tốc độ sang hộp trục chính, khó tổ chức
bôi trơn hộp tốc độ.
1.3 Lựa Chọn Bộ Truyền Cuối Cùng.
Bộ truyền cuối cùng ảnh hưởng rất lớn đến chế độ cắt gọt lớn nhất và
độ điều hoà chuyển động, đến độ bóng bề mặt gia cơng.
Trục chính có nmax = 1600 (vg/ph) nên ta chọn bộ truyền cuối cùng là
bộ truyền bánh răng. Để đảm bảo trục chính quay êm ta cần đảm bảo tốc
độ vòng của bánh răng khơng được lớn q và đường kính bánh răng lắp
trên trục chính khơng được bé q đường kính phơi lớn nhất.
Đường kính bánh răng lớn nhất cho phép:

[ v]

[Dmax] = π .n
max
Trong đó:
[v]: Tốc độ vịng cho phép của bánh răng
[v] = 9000 (mm/s)
nmax = 1600 (vg/ph) = 26,66 (vg/s)
⇒ [Dmax] =

9000
= 107,5 (mm)
3,14.26,66

Ta thấy: [Dmax] < D1max nên đẻ thoả mãn điều kiện : [Dmax] > D1max thì ta
phải dùng 2 bánh răng dẫn cho trục chính trên 2 đường truyền tốc độ thấp
và tốc độ cao là khác nhau.
2. CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
2.1 Chọn Dạng Kết Cấu.
Việc chọn dạng kết cấu đơn giản hay phức tạp ta căn cứ vào phạm vi
điều chỉnh yếu cầu và công dụng của máy.

25