BÀI GIẢNG MÔN HỌC MÁY CÔNG CỤ 1 docx

1


TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY










BÀI GIẢNG MÔN HỌC
MÁY CÔNG CỤ 1

Theo chƣơng trình 150 TC
Số tín chỉ: 04
(Lƣu hành nội bộ)

Thái Nguyên, năm 2011
2


Biên soạn:
Hoàng Vị
Dƣơng Công Định - Nguyễn Thuận - Nguyễn Thế Đoàn
Vũ Nhƣ Nguyệt - Ngô Minh Tuấn - Hoàng Trung Kiên










BÀI GIẢNG MÔN HỌC
MÁY CÔNG CỤ 1

Theo chƣơng trình 150 TC
Số tín chỉ: 04
(Lƣu hành nội bộ)

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 12 năm 2010
Trƣởng bộ môn Trƣởng khoa Cơ khí



ThS Phạm Quang Đồng TS Vũ Ngọc Pi


3


MỤC LỤC
*Nội dung
Trang
*Mục lục

*Đề cƣơng chi tiết học phần

Chƣơng I. CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ ……………………………

1.1. Giới thiệu máy công cụ ………….….…………

1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng máy công cụ

1.3. Phƣơng pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ

1.4. Phân loại chuyển động trong máy công cụ

1.5. Truyền dẫn động học của máy công cụ

1.6. Liên kết động học của máy công cụ

1.7. Cấu trúc động học máy công cụ

1.8. Điều chỉnh động học máy công cụ

Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG

2.1. Máy Tiện

2.1.1. Công dụng và phân loại

2.1.2. Máy tiện ren vạn năng

2.2. Máy khoan - Máy Doa - Máy tổ hợp

2.2.1. Máy khoan
2.2.1.1. Công dụng và phân loại

2.2.1.2. Máy khoan đứng 2A135

2.2.1.3. Các máy khoan khác

2.2.2. Máy doa

2.2.2.1. Công dụng và phân loại

2.2.2.2. Máy doa ngang vạn năng 262

2.2.2.3. Các máy doa khác

2.2.3. Máy tổ hợp

2.3. Máy Phay

2.3.1. Công dụng và phân loại

2.3.2. Điều chỉnh động học Máy phay ngang vạn năng 6M82

2.3.3. Các máy phay khác

4

2.3.4. Đầu phân độ vạn năng

2.3.4.1. Công dụng, Cấu tạo

2.3.4.2. Tính toán phân độ

2.3.4.3. Đầu phân độ quang học

2.4. Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt

2.4.1. Máy bào ngang

2.4.1.1. Công dụng

2.4.1.2. Các bộ phận

2.4.2. Máy xọc

2.4.3. Máy bào giƣờng

2.4.4. Máy chuốt

2.5. Máy mài

2.5.1. Công dụng và phân loại

2.5.2. Máy mài tròn ngoài

2.5.3. Máy mài tròn trong

2.5.4. Máy mài không tâm

2.5.5. Máy mài phẳng

2.5.6. Máy mài nghiền và máy mài rà

2.5.7. Máy mài chuyên dựng

Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

Các phƣơng pháp gia công bánh răng trụ

Phƣơng pháp chép hình

Phƣơng pháp bao hình

Máy phay lăn răng

Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy phay lăn răng

Máy xọc răng bao hình

Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

Sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy xọc răng bao hình

5

Các cơ cấu đặc biệt của máy xọc răng

Máy mài răng

Công dụng và nguyên lí mài răng

Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy mài răng bao hình

Các máy gia công bánh răng khác

Máy phay then hoa

Máy gia công thanh răng

Máy cán răng

Máy tiện răng

Máy cắt răng bằng dao phay răng lƣợc

Chƣơng IV. CÁC MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN

Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phƣơng pháp bao hình

Máy gia công bánh răng côn răng thẳng

Các sơ đồ gia công

Sơ đồ cấu trúc động học máy 5A26

Điều chỉnh động học máy 5A26

Máy gia công bánh răng côn răng cong

Các dạng bánh răng côn răng cong

Nguyên lý tạo hình bánh răng côn dạng răng cung tròn

Sơ đồ cấu trúc động học máy 525

Điều chỉnh động học máy 525

Các máy gia công bánh răng côn khác

Máy phay bánh răng côn chép hình

Máy chuốt bánh răng côn răng thẳng

Máy mài bánh răng côn

Chƣơng V. MÁY TIỆN HỚT LƢNG

Công dụng

Các sơ đồ hớt lƣng răng dao

Máy tiện hớt lƣng vạn năng

Công dụng

6

Sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy 1811

Chƣơng VI. CÁC MÁY GIA CÔNG REN

Các phƣơng phápgia công ren

Máy phay ren

Các phƣơng pháp phay ren

Máy phay ren 561

Máy cán ren

Các phƣơng pháp cán ren

Máy cán ren hƣớng kính 5933

Máy tiện ren chính xác

Cơ cấu hiệu chỉnh bƣớc ren chính xác

Điều chỉnh máy tiện ren chính xác

Máy mài ren

Các sơ đồ mài ren

Máy mài ren 5822

B. Phần thảo luận, bài tập

* Phụ lục

* Tài liệu tham khảo



ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: MÁY CÔNG CỤ 1
(Học phần bắt buộc)
1. TÊN HỌC PHẦN: MÁY CÔNG CỤ 1 ( MEC518)
2. Số tín chỉ: 4
3. Trình độ cho sinh viên năm thứ 4.
4. Phân bố thời gian giảng dạy trong học kỳ: 4(4,2,8)
- Lên lớp lý thuyết: 6 tiết/tuần*8=48
- Thảo luận, bài tập: 6 tiết/tuần*4=24
- Số tiết sinh viên tự học: 8tiết/ tuần.
- Khác: Để có kết quả tốt sinh viên phải đƣợc thực hành đầy đủ.
5. Các học phần học trƣớc:
7

Dụng cụ cắt 1.
6. Học phần thay thế, học phần tƣơng đƣơng: Không.
7. Mục tiêu của học phần: Trang bị cho sinh viên khối kiến thức chuyên môn về
máy công cụ. Có kỹ năng điều chỉnh động học và sử dụng máy công cụ trong thực
tế sản xuất.
8. Mô tả vắn tắt nội dung học phần: Cơ bản máy công cụ; Các máy vạn năng; Các
máy chuyên dùng và chuyên môn hóa.
9. Nhiệm vụ của sinh viên:
1. Nghe giảng với thời gian >80% tổng số thời lƣợng của học phần.
2. Chuẩn bị thảo luận .
3. Khác: Thực hành trên máy công cụ.
10. Tài liệu học tập:

[1]. TS Hoàng Vị, ThS Nguyễn Thế Đoàn, KS Ngô Minh Tuấn, Máy công cụ, Đại
học Kỹ thuật Công nghiệp, 2011
[2]. Bộ môn máy và Tự động hoá, Bộ giáo trình máy cắt kim loại - Thái nguyên
1996
[3]. Nguyễn Anh Tuấn- Phạm Đắp, Thiết kế máy công cụ , NXB KHKT -1983
[4]. Phạm Đắp ,Tính toán thiết kế máy cắt kim loại , NXB: ĐH&HCN -1971
11. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm:
* Tiêu chuẩn đánh giá:
1. Chuyên cần.
2. Thảo luận, bài tập.
3. Kiểm tra giữa học phần
4. Thi kết thúc học phần
5. Tham quan thực hành
* Thang điểm
1. Chuyên cần: Điều kiện dự thi.
2. Thảo luận, bài tập: 20%
3. Kiểm tra giữa học phần (viết): 20%
4. Thi kết thúc học phần (vấn đáp): 60%
* Điểm học phần:
{(thảo luận, bài tập)*0.2+(kiểm tra giữa học phần)*0.2+(thi kết thỳc học
phần)*0.6}
12. NỘI DUNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
BIÊN SOẠN: TS.HOàNG VỊ
8

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN: CHẾ TẠO MÁY
Chƣơng I. CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ
1.1. Giới thiệu máy công cụ

1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng máy công cụ
1.3. Phƣơng pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ
1.3.1. Phƣơng pháp quĩ tích
1.3.2. Phƣơng pháp chép hình
1.3.3. Phƣơng pháp bao hình
1.3.4. Phƣơng pháp tiếp xúc
1.4. Phân loại chuyển động trong máy công cụ
1.4.1. Chuyển động cắt gọt
1.4.2. Chuyển động tạo hình
1.4.3. Chuyển động khác
1.5. Truyền dẫn động học của máy công cụ
1.5.1. Truyền dẫn chuyển động quay
1.5.2. Truyền dẫn chuyển động thẳng
1.6. Liên kết động học của máy công cụ
1.7. Cấu trúc động học máy công cụ
1.8. Điều chỉnh động học máy công cụ
Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG
1.1. Máy Tiện
1.1.1. Công dụng và phân loại
1.1.2. Máy tiện ren vạn năng
1.1.2.1. Công nghệ gia công trên máy tiện
1.1.2.2. Sơ đồ cấu trúc động học máy
1.1.2.3. Điều chỉnh động học máy tiện ren vạn năng
1.2. Máy khoan – Máy Doa - Máy tổ hợp
1.2.1. Máy khoan
1.2.1.1. Công dụng và phân loại
1.2.1.2. Máy khoan đứng 2A135
1.2.1.3. Các máy khoan khác
1.2.2. Máy doa
1.2.2.1. . Công dụng và phân loại

9

1.2.2.2. . Máy doa ngang vạn năng 262
1.2.2.3. . Các máy doa khác
1.2.3. Máy tổ hợp
1.3. . Máy Phay
1.3.1. Công dụng và phân loại
1.3.2. Điều chỉnh động học Máy phay ngang vạn năng 6M82
1.3.3. Các máy phay khác
1.3.4. Đầu phân độ vạn năng
1.3.4.1. Công dụng, cấu tạo
1.3.4.2. Tính toán phân độ
1.3.5. Đầu phân độ quang học
1.4. . Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt
1.4.1. Máy bào ngang
1.4.1.1. Công dụng
1.4.1.2. Các bộ phận
1.4.2. Máy xọc
1.4.2.1. Công dụng
1.4.2.2. Các bộ phận
1.4.3. Máy bào giƣờng
1.4.4. Máy chuốt
1.5. . Máy mài
1.5.1. Công dụng và phân loại
1.5.2. Máy mài tròn ngoài
1.5.3. Máy mài tròn trong
1.5.4. Máy mài không tâm
1.5.5. Máy mài phẳng
1.5.6. Máy mài nghiền và máy mài rà
1.5.7. Máy mài chuyên dựng

Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ
3.1 . Các phƣơng pháp gia công bánh răng trụ
3.1.1 Phƣơng pháp chép hình
3.1.2 Phƣơng pháp bao hình
3.2 . Máy phay lăn răng
3.2.1 Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng
3.2.2 Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy
10

3.2.3 Điều chỉnh động học máy phay lăn răng
3.3 . Máy xọc răng bao hình
3.3.1 Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng
3.3.2 Sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy
3.3.3 Điều chỉnh động học máy xọc răng bao hình
3.3.4 Các cơ cấu đặc biệt của máy xọc răng
3.4 . Máy mài răng
3.4.1 Công dụng và nguyên lí mài răng
3.4.2 Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy
3.4.3 Điều chỉnh động học máy mài răng bao hình
3.5 . Các máy gia công bánh răng khác
3.5.1 Máy phay then hoa
3.5.2 Máy gia công thanh răng
3.5.3 Máy cán răng
3.5.4 Máy tiện răng
3.5.5 Máy cắt răng bằng dao phay răng lƣợc
Chƣơng IV. CÁC MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN
1.1. Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phƣơng pháp bao hình
1.2. Máy gia công bánh răng côn răng thẳng
1.2.1. Các sơ đồ gia công
1.2.2. Sơ đồ cấu trúc động học máy 5A26

1.2.3. Điều chỉnh động học máy 5A26
1.3. Máy gia công bánh răng côn răng cong
1.3.1. Các dạng bánh răng côn răng cong
1.3.2. Nguyên lý tạo hình bánh răng côn dạng răng cung tròn
1.3.3. Sơ đồ cấu trúc động học máy 525
1.3.4. Điều chỉnh động học máy 525
1.4. Các máy gia công bánh răng côn khác
1.4.1. Máy phay bánh răng côn chép hình
1.4.2. Máy chuốt bánh răng côn răng thẳng
1.4.3. Máy mài bánh răng côn
Chƣơng V. MÁY TIỆN HỚT LƢNG
5.1 . Công dụng
5.2 , Các sơ đồ hớt lƣng răng dao
5.3 . Máy tiện hớt lƣng vạn năng
11

5.3.1 Công dụng
5.3.2 Sơ đồ cấu trúc động học máy
5.3.3 Điều chỉnh động học máy 1811
Chƣơng VI. CÁC MÁY GIA CÔNG REN
6.1 Các phƣơng phápgia công ren
6.2 Máy phay ren
6.2.1 Các phƣơng pháp phay ren
6.2.2 Máy phay ren 561
6.3 Máy cán ren
6.3.1 Các phƣơng pháp cán ren
6.3.2 Máy cán ren hƣớng kính 5933
6.4 Máy tiện ren chính xác
6.4.1 Cơ cấu hiệu chỉnh bƣớc ren chính xác
6.4.2 Điều chỉnh máy tiện ren chính xác

6.5 Máy mài ren
6.5.1 Các sơ đồ mài ren
6.5.2 Máy mài ren 5822

13. Lịch trình giảng dạy.
Tuần
thứ
Nội dung
Tài
liệu
Hình thức
dạy
1
Giới thiệu môn học máy công cụ.
1. Mục tiêu của môn học.
2. Các nội dung của môn học.
3. Phƣơng pháp học tập và nghiên cứu.
Chƣơng I. CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ
1.1 Giới thiệu máy công cụ
1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng máy công cụ
1.3 Phƣơng pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ
1.4 Phân loại chuyển động trong máy công cụ
1.5 Truyền dẫn động học của máy công cụ
1.6 Liên kết động học của máy công cụ
1.7 Cấu trúc động học máy công cụ
1.8 Điều chỉnh động học máy công cụ
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)

12

2
Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG
2.1 Máy Tiện
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
3
1. Các phƣơng pháp tạo hình bề mặt gia công(
Phƣơng pháp chép hình; Bao hình ; Quỹ tích; Tiếp
xúc).
2. Sơ đồ cấu trúc động học máy công cụ.
3. Các vấn đề cơ bản của truyền dẫn chuyển động
trong máy công cụ.
4. Điều chỉnh động học máy 16K20
[1]; [2]
[3]; [4]
Thảo luận
(6 tiết)
4
Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG (tiếp)
2.2 Máy khoan – Máy Doa - Máy tổ hợp
2.3 Máy Phay
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
5

Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG (tiếp)
2.4 Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt
2.5 Máy mài
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
6
1.Điều chỉnh động học máy 2A135
2. Điều chỉnh động học máy 6M82.
3. Điều chỉnh động học đầu phân độ yдг135
4. Điều chỉnh động học máy 262г
[1]; [2]
[3]; [4]
Thảo luận
(6 tiết)
7
Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ
3.1 C¸c ph-¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng trô
3.2 M¸y phay l¨n r¨ng
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
8
KiÓm tra gi÷a kú.

(3 t)
9
Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

3.3 M¸y xäc r¨ng bao h×nh
3.4 M¸y mµi r¨ng
3.5 C¸c m¸y gia c«ng b¸nh r¨ng kh¸c
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
10
1. Điều chỉnh động học máy 5K32.
2. Điều chỉnh động học máy 5140.
3. Điều chỉnh động học máy 5п84
[1]; [2]
[3]; [4]
Thảo luận
(6 tiết)
11
Chƣơng IV. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN
4.1 Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phƣơng
pháp bao hình
4.2 Máy gia công bánh răng côn răng thẳng
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
13

4.3 Máy gia công bánh răng côn răng cong
4.4 Các máy gia công bánh răng côn khác
12
Chƣơng V. MÁY TIỆN HỚT LƢNG

5.1 Công dụng
5.2 Các sơ đồ hớt lƣng răng dao
5.3 Máy tiện hớt lƣng vạn năng
Chƣơng VI. CÁC MÁY GIA CÔNG REN
6.1 Các phƣơng phápgia công ren
6.2 Máy phay ren
6.3 Máy cán ren
6.4 Máy tiện ren chính xác
6.5 Máy mài ren
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
13
1. Điều chỉnh động học máy 5A26
2. Điều chỉnh động học máy 525
3. Điều chỉnh động học máy 1811

Thảo luận
(6 tiết)
A. LÝ THUYẾT

14







Chƣơng I. CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ
1.1. Giới thiệu máy công cụ
Máy công cụ đƣợc dùng trong sản xuất chế tạo máy và chế tạo thiết bị kỹ
thuật. Là công cụ chính trong ngành chế tạo máy để chế tạo ra các chi tiết, cơ cấu
theo hình dáng, kích thƣớc, độ chính xác theo yêu cầu của máy móc, thiết bị, dụng
cụ, và các sản phẩm dùng trong các ngành kỹ thuật, trong sản xuất, quốc phòng và
phục vụ dân sinh.
Có nhiều kiểu phân loại máy công cụ theo các mục tiêu khác nhau nhƣ chức
năng, công dụng, mức độ vạn năng, độ chính xác, kích thƣớc, trọng lƣợng, mức độ
tự dộng hóa v.v
Máy tiện, máy khoan, máy doa, máy mài, máy phay… là các tên gọi theo
chức năng và công dụng của các máy công cụ.
Các máy vạn năng (còn gọi là máy công cụ thông dụng) có phạm vi công nghệ
rộng, có khả năng thực hiện đƣợc nhiều nguyên công khác nhau. Sản phẩm của máy

vạn năng đa dạng, phạm vi điều chỉnh kích thƣớc gia công trên máy rộng (nhƣ máy
tiện ren vạn năng, máy phay vạn năng vv ). Các máy này đƣợc dùng rộng khắp
trong sản xuất chế tạo máy và các ngành kỹ thuật khác. Máy vạn năng đƣợc trang bị
thêm các thiết bị đặc biệt và có khả năng công nghệ rộng hơn máy cùng loại gọi là
máy vạn năng rộng.
Máy chuyên dùng là tên gọi của nhóm máy chỉ dùng để gia công các chi tiết
cùng kiểu, loại có hình dáng phức tạp hoặc cấu tạo đặc biệt với kích thƣớc khác
nhau nhƣ bánh răng, trục khuỷu, ren, dụng cụ cắt…vì vậy máy chuyên dùng đƣợc
gọi theo công nghệ đặc trƣng để gia công các kiểu loại chi tiết đó nhƣ các máy gia
công bánh răng, gia công ren…
Trong sản xuất loạt, gia công một loại chi tiết cùng hình dáng, kích thƣớc. Để
nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm các máy công cụ đƣợc bố trí theo dây
chuyền của quy trình công nghệ. Máy công cụ trong dây chuyền đó chỉ thực hiện
một bƣớc công nghệ vì vậy để đơn giản cho thiết kế cấu trúc, giảm chi phí sản xuất
sử dụng máy chuyên môn hóa. Nhƣ vậy máy chuyên môn hóa là máy chuyên dùng
có tính chuyên môn hóa cao.
15

Trong các hệ thống sản xuất hiện đại, linh hoạt (Flexible Manufacturing System),
sử dụng các máy công cụ hiện đại, có nhiều chức năng công nghệ khác nhau, điều
khiển hiện đại, tự động hóa cao và linh hoạt là các trung tâm gia công (Machining
Center).
Độ chính xác của máy công cụ có liên quan tới rất nhiều vấn đề về kỹ thuật nhƣ
thiết kế, chế tạo, lắp ráp, chức năng và công dụng cũng nhƣ đặc trƣng công nghệ
của máy. Mặt khác máy có độ chính xác càng cao giá thành của nó càng cao và để
cho việc thiết kế, chế tạo hay sử dụng máy đảm bảo các yêu cầu kinh tế kỹ thuật
còn phân loại máy theo cấp chính xác. Theo TCVN 1742 – 75, máy công cụ đƣợc
phân loại theo 05 cấp độ chính xác:
- Máy cấp chính xác E là máy có độ chính xác thông thƣờng, chủ yếu là máy
vạn năng thông dụng.

- Máy cấp chính xác D là máy đƣợc thiết kế, chế tạo dựa trên cơ sở các máy có
độ chính xác thông thƣờng nhƣng các chi tiết, cụm máy quan trọng đƣợc chế
tạo chính xác hơn, chất lƣợng lắp ráp, tổ hợp máy cũng đƣợc nâng cao.
- Máy cấp chính xác C là máy có độ chính xác cao, bao gồm các máy gia công
lần cuối. Việc thiết kế, chế tạo và lắp ráp tổ hợp máy yêu cầu đạt độ chính
xác rất cao.
- Máy cấp chính xác B là máy có độ chính xác đặc biệt, nhóm máy này ngoài
các yêu cầu kỹ thuật nhƣ các máy có độ chính xác cao, chúng còn phải có độ
cững vững động lực học rất cao.
- Máy cấp chính xác A là máy có độ chính xác siêu cao, nhóm máy này đòi
hỏi điều kiện làm việc theo qui định riêng và chế độ gia công chính xác. Máy
đƣợc dùng để chế tạo các chi tiết quan trọng, có yêu cầu kỹ thuật cao nhất
trong các thiết bị đo lƣờng, điều khiển…
Kích thƣớc, trọng lƣợng của máy công cụ liên quan trực tiếp đến phạm vi kích
thƣớc của chi tiết gia công trên máy, vì vậy việc phân loại theo trọng lƣợng có ý
nghĩa thực tế cho việc chọn máy gia công hợp lí. Máy cỡ bé có trọng lƣợng máy
nhỏ hơn 1 tấn thƣờng dùng trong gia công chi tiết bé. Máy cỡ trung bình có trọng
lƣợng đến 10 tấn là loại máy đƣợc dùng rộng rãi trong các nhà máy để gia công các
chi tiết trung bình, khối lƣợng không lớn lắm. Máy cỡ lớn có trọng lƣợng máy đến
100 tấn dùng để gia công các chi tiết có kích thƣớc, khối lƣợng lớn. Máy cực lớn có
trọng lƣợng lớn hơn 100 tấn đƣợc thiết kế theo đặt hàng gia công các chi tiết siêu
trƣờng, siêu trọng.
16

Theo kiểu, loại và mức độ hiện đại của hệ thống điều khiển máy công cụ. Có máy
công cụ thông thƣờng , máy bán tự động, máy tự động , máy điều khiển theo
chƣơng trình số…
Dựa vào chức năng công nghệ, công dụng, mức độ hiện đại của hệ thống điều
khiển và các đặc tính kỹ thuật của máy công cụ để ký hiệu máy. Ở mỗi quốc gia,
mỗi một hãng chế tạo máy đều có tiêu chuẩn kiểu ký hiệu máy khác nhau, nhƣng về

bản chất là giống nhau. Thông thƣờng ký hiệu máy theo cách thức sau: Tên máy
theo nhóm chức năng công nghệ_ những thông số kỹ thuật đặc trƣng _hệ thống điều
khiển hoặc chức năng đặc biệt.
Ví dụ hệ thống ký hiệu của Liên Xô (cũ):
Bảng 1.1. Ký hiệu máy cắt kim loại theo Liên Xô
17


- Chữ số đầu tiên kí hiệu tên máy theo nhóm chức năng công nghệ: 1-
máy tiện; 2 – máy khoan, doa; 3 – máy mài; 4- máy tổ hợp; 5 – máy gia công
răng, gia công ren; 6- máy phay; 7 – máy bào, máy xọc, máy chuốt; 8 – máy
cƣa; máy cắt phôi; 9- các máy khác.
- Chữ số tiếp theo kí hiệu kiểu máy theo các đặc trƣng nhóm.
- Nhóm số cuối cùng để chỉ các kích thƣớc đặc trƣng của máy.
- Chữ cái đứng xen trong nhóm các chữ số để kí hiệu serial hoặc máy đã
đƣợc cải tiến trên cơ sở loạt máy đã sản xuất.
18

- Các chữ cái sau cùng kí hiệu các trang thiết bị kèm theo, hệ thống chức
năng đặc biệt, hệ thống điều khiển
Tiêu chuẩn Việt Nam về kí hiệu máy dựa vào cơ sở trên, chỉ thay chữ số đầu
tiên bằng tên máy viết tắt.
1.2. Các chỉ tiêu chất lƣợng của máy công cụ
An toàn: Máy công cụ đƣợc thiết kế và đƣa vào sản xuất phải đảm an toàn
cho ngƣời sử dụng, môi trƣờng và các trang thiết bị kỹ thuật khác trong hệ thống
sản xuất. Vì vậy tất cả các chi tiết và các bộ phận chuyển động phải đƣợc che kín
hoặc cảnh báo để đề phòng tai nạn, hệ thống điện phải có tiếp đất theo tiêu chuẩn an
toàn, phải có tấm chắn phoi và dung dịch bôi trơn làm nguội. Các tay gạt điều
khiển phải đƣợc bố trí đúng quy định an toàn và thuận tiện cho ngƣời sử dụng máy.
Có các cơ cấu khóa lẫn chuyển động, cơ cấu phòng quá tải, cơ cấu dừng máy khẩn

cấp, đèn tín hiệu cảnh báo…
Năng suất: Chỉ tiêu năng suất có thể đƣợc đặc trƣng bởi thể tích kim loại đƣợc
tách ra khỏi chi tiết gia công, hoặc diện tích bề mặt gia công, hoặc số lƣợng chi tiết
đƣợc gia công trong một đơn vị thời gian.
Các máy chuyên dùng và chuyên môn hóa, máy tự động và bán tự động, có thể
sử dụng công thức tính năng suất:
ckct
ttT
Q


11
(chiếc/phút)
Ở đây:
ckct
ttT ,,
lần lƣợt là thời gian chu kì gia công một chi tiết, thời gian công
tác và thời gian chạy không của máy.
Các máy vạn năng, các máy gia công thô, máy có thời gian chạy không và thời
gian phụ lớn… Sử dụng công thức tính năng suất công nghệ sau:
tsvQ
c

(m
3
/ph)
Trong đó: v(m/ph) - vận tốc cắt chính; s(m) - lƣợng chạy dao; t(m) - chiều sâu
lớp cắt trên hành trình.
Chính xác: Đánh giá độ chính xác của máy công cụ thông qua độ chính xác hình
dáng chi tiết gia công và chất lƣợng bề mặt gia công trên máy. Độ chính xác của

máy đƣợc hình thành bởi độ chính xác hình dáng của các chi tiết máy, độ chính xác
về vị trí tƣơng quan của đƣờng hƣớng và các bộ phận di chuyển, đặc biệt độ song
song và độ vuông góc của các đƣờng hƣớng chuyển động của bàn máy, bàn dao là
yếu tố quyết định độ chính xác hình học máy. Độ chính xác truyền dẫn chuyển
động (động học) trên máy chịu ảnh hƣởng lớn bởi sai số các tỉ số truyền của các cơ
cấu truyền động và độ chính xác trong chế tạo, lắp ráp tổ hợp các bộ phận máy và
chất lƣợng của động cơ điện. Mặt khác độ chính xác của máy phụ thuộc nhiều vào
19

độ cứng vững, ít rung động dƣới tác dụng của ngoại lực, ít ảnh hƣởng đến độ chính
xác hình học và động học trong quá trình gia công.
Tin cậy: Máy công cụ phải duy trì đƣợc năng suất, độ chính gia công, không hỏng
trong khoảng thời gian làm việc của máy theo dự tính. Độ tin cậy đƣợc xác định
bằng tỉ số giữa thời gian làm việc thực tế của máy với thời gian dự định khi tính
toán thiết kế máy, giá trị hệ số này giới hạn trong khoảng 0,8-0,98. Nâng cao độ tin
cậy của máy bằng nâng cao tin cậy của từng chi tiết, bộ phận máy.
Tính công nghệ: Kết cấu và vật liệu của các cơ cấu, cụm chi tiết máy của máy
công cụ phải có tính công nghệ cao, sử dụng nhiều chi tiết đƣợc tiêu chuẩn hóa, các
chi tiết máy đƣợc chế tạo từ các vật liệu chế tạo máy thông dụng, tháo lắp, điều
chỉnh và hiệu chỉnh dễ, qui trình chế tạo thay thế và tháo lắp các chi tiết thay thế
không phức tạp.
Sử dụng vật liệu hiệu quả: Máy công cụ đƣợc tối ƣu hóa kết cấu, kích thƣớc,
trọng lƣợng sẽ có hiệu quả cao trong việc sử dụng vật liệu. đánh giá việc sử dụng
vật liệu hiệu quả qua số đơn vị khối lƣợng máy trên một đơn vị công suất (Kg/KW).
Hiệu suất truyền lực: Máy công cụ sử dụng các cơ cấu truyền dẫn chuyển động
và thực hiện chuyển động có hiệu suất cao. Các bề mặt ma sát trƣợt đƣợc thay thế
bằng ma sát lăn. Bôi trơn tốt để giảm tổn thất công suất máy. Tăng hiệu quả sử dụng
máy bằng cách giảm thời gian chạy không.
Sử dụng và bảo dưỡng: Các cơ cấu điều khiển, điều chỉnh máy công cụ phải dễ
sử dụng, qui trình vận hành, điều khiển máy không phức tạp. máy không đòi hỏi

phải có chế độ chăm sóc, bảo dƣỡng đặc biệt. chi tiết cần phải thay thế khi bảo
dƣỡng, sửa chữa đƣợc tiêu chuẩn hóa hoặc dễ chế tạo.
Hiện đại: Kiểu điều khiển máy công cụ và hệ thống điều khiển của nó phản ánh
mức độ hiện đại của máy công cụ, nhƣ máy điều khiển bằng cơ cấu cơ khí, thủy lực,
điện tử, chƣơng trình CNC…
Thẩm mĩ công nghiệp: Máy công cụ đƣợc thiết kế đẹp, có hình dáng máy hài hòa,
màu sơn phù hợp với máy, tạo cảm giác thân thiện không gây mệt mỏi, căng thẳng
cho ngƣời vận hành máy.
1.3. Phƣơng pháp tạo hình bề mặt gia công trên máy công cụ
Công nghệ gia công cắt gọt vật liệu trên máy công cụ có chức năng tạo hình các bề
mặt chi tiết gia công theo yêu cầu kỹ thuật. Cơ chế hình thành bề mặt gia công khá
phức tạp, không những phụ thuộc vào công nghệ gia công, dụng cụ gia công mà còn
phụ thuộc vào các quá trình chuyển động, phối hợp chuyển động và điều khiển quá
trình công nghệ gia công. Và với chủ định hƣớng vào định nghĩa về việc hình thành
bề mặt gia công trên máy công cụ, bề mặt đƣợc hình thành do một đƣờng di chuyển
20

(đƣờng tạo hình động- đƣờng sinh) tựa trên một đƣờng cố định (đƣờng tạo hình
tĩnh- đƣờng chuẩn) theo một qui luật động học nào đó. Nhƣ vậy tạo hình bề mặt gia
công trên máy công cụ thực chất là tạo hình đƣờng sinh và đƣờng chuẩn (thƣờng
gọi chung là đƣờng tạo hình bề mặt). Trong thực tế có các phƣơng pháp hình thành
đƣờng tạo hình bề mặt gia công trên máy công cụ nhƣ sau:
Phương pháp quĩ tích: Đƣờng tạo hình bề mặt đƣợc hình thành nhƣ là quĩ đạo
chuyển động tƣơng đối của một điểm trên lƣỡi cắt của dụng cụ trên bề mặt gia công.
Nhƣ vậy đƣờng tạo hình bề mặt là vết ( quỹ tích ) chuyển động của chất điểm.

Hình 1.1: Sơ đồ tiện bề mặt trụ ngoài
Tiện bề mặt trụ ngoài trên máy tiện( hình 1.1 ), đƣờng sinh là vết của mũi dao tiện
để lại trên bề mặt trụ do chuyển động quay tròn của phôi tạo nên, đƣờng chuẩn là
vết của mũi dao tiện để lại trên bề mặt trụ do chuyển động tịnh tiến của bàn dao dọc

theo song song với tâm máy tạo nên. Nhƣ vậy phƣơng pháp hình thành đƣờng tạo
hình bề mặt ở đây đều là phƣơng pháp quĩ tích, có một chuyển động tạo hình đƣờng
sinh và một chuyển động tạo hình đƣờng chuẩn.
Phƣơng pháp quĩ tích thuận tiện cho việc hình thành đƣờng tạo hình bề mặt là
đƣờng tròn hoặc đƣờng thẳng, tuy nhiên nếu đƣờng tạo hình bề mặt là đƣờng cong
phức tạp thì chuyển động tạo hình là hợp của các thành phần chuyển động, cấu trúc
điều khiển máy rất phức tạp, mặt khác năng suất và chất lƣợng bề mặt gia công
không cao.
Phương pháp chép hình: Đƣờng tạo hình bề mặt đƣợc chép hình từ biên dạng
lƣỡi cắt của dụng cụ. theo phƣơng pháp này không cần chuyển động tạo hình mà chỉ
cần chuyển động cắt vào và chuyển động định vị nhằm xác định vị trí dụng cụ trên
bề mặt gia công.
Tiện bề mặt trụ ngoài ( hình 1.2-a ) đƣờng sinh(1) đƣợc chép hình bởi biên dạng
lƣỡi cắt của dao tiện, còn đƣờng chuẩn(2) đƣợc hình thành theo phƣơng pháp quĩ
tích với chuyển động tạo hinh là chuyển động quay của chi tiết gia công.
Phay bánh răng trụ bằng dao phay đĩa module ( hình 1.2-b ), biên dạng rãnh
răng(đƣờng sinh) đƣợc chép hình từ biên dạng lƣỡi cắt của dao phay. Còn đƣờng
răng(đƣờng chuẩn) đƣợc hình thành nhờ chuyển động tịnh tiến của phôi kết hợp
21

chuyển động quay của dao phay. Sau khi phay xong một rãnh răng, quay phân độ
phôi bánh răng và tiếp tục gia công rãnh răng khác.
2
1

a, b,
Hình 1.2: Sơ đồ chép hình biên dạng lưỡi cắt
Việc hình thành đƣờng tạo hình bằng phƣơng pháp chép hình cho năng suất cao,
cấu trúc máy đơn giản, biên dạng lƣỡi cắt dụng cụ đƣợc thiết kế theo đƣờng tạo
hình vì vậy rất phù hợp với sản xuất chuyên môn hóa, sản xuất loạt. Trong sản xuất

đơn chiếc cần lƣu ý đến giá thành khi thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt. Gia công bề mặt
theo phƣơng pháp này có lực cắt lớn và thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt phức tạp.
Phương pháp bao hình: Theo phƣơng pháp này đƣờng tạo hình bề mặt đƣợc
hình thành nhƣ là đƣờng bao các vị trí liên tiếp của hình bao(biên dạng lƣỡi cắt của
dụng cụ). Qui luật chuyển động bao hình đƣợc xác định theo lí thuyết ăn khớp của
cặp biên dạng đối tiếp. Biên dạng lƣỡi cắt đƣợc thiết kế phù hợp với biên dạng
đƣờng tạo hình để nhắc lại sự ăn khớp trong quá trình gia công bề mặt.
Hình 1.3 mô tả một sơ đồ gia công răng theo phƣơng pháp bao hình, theo
nguyên lí nhắc lại sự ăn khớp của thanh răng với bánh răng. Ở đây, biên dạng răng
(đƣờng tạo hình bề mặt răng) là đƣờng bao của các hình bao(các vị trí liên tiếp của
biên dạng lƣỡi cắt) của dụng cụ cắt có dạng thanh răng. Chuyển động bao hình biên
dạng răng bao gồm chuyển động tịnh tiến của thanh răng (tạo ra vận tốc bao hình)
và chuyển động quay tƣơng ứng (ăn khớp) của bánh răng đƣợc gia công. Chuyển
động tạo hình đƣờng răng là chuyển động tịnh tiến tƣơng đối dọc theo đƣờng răng.
22


Hình 1.3: Sơ đồ bao hình biên dạng răng
Đƣờng tạo hình bề mặt đƣợc hình thành theo phƣơng pháp bao hình có độ chính
xác hình học cao, cùng một biên dạng lƣỡi cắt(hình bao) vẫn bao hình đƣợc các
biên dạng khác do phối hợp các thành phần chuyển động tạo hình. Phƣơng pháp
đƣợc ứng dụng hiệu quả trên các máy chuyên dùng gia công răng.
Phương pháp tiếp xúc: Đƣờng tạo hình bề mặt đƣợc hình thành theo quá trình gia
công nhƣ là một đƣờng chuẩn tiếp xúc với vô số đƣờng phụ là quĩ đạo chuyển động
của chất điểm trên lƣỡi cắt của dụng cụ.

Hình 1.4: Phương pháp tiếp xúc

Hình 1.4 mô tả phƣơng pháp tiếp xúc để hình thành đƣờng tạo hình bề mặt (1).
Theo phƣơng pháp này chất lƣợng tạo hình phụ thuộc nhiều vào năng suất tạo hình
của máy, nếu tăng năng suất thì độ chính xác của đƣờng tạo hình bề mặt giảm.
1.4. Các chuyển động trong máy công cụ
Chuyển động cắt: là những chuyển động của khâu chấp hành nhƣ trục
chính, bàn máy, hoặc bàn dao tham gia vào quá trình tạo phoi trên máy công cụ.
1
2
23

Chuyển động của khâu chấp hành tạo vận tốc cắt gọi là chuyển động cắt chính.
Chuyển động của khâu chấp hành duy trì quá trình cắt gọi là chuyển động chạy dao.
Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động cắt chính là chuyển động quay có tên
gọi là trục chính hoặc trục dụng cụ. Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động cắt
chính là chuyển động tịnh tiến có tên gọi là bàn trƣợt hoặc bàn máy.
Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động chạy dao là chuyển động quay có tên
gọi là bàn quay hoặc trục phôi. Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động chạy dao
là chuyển động tịnh tiến có tên gọi là bàn dao hoặc bàn máy(mang phôi).
Chuyển động tạo hình: Các chuyển động của các khâu chấp hành tham gia vào
việc hình thành bề mặt gia công trên máy công cụ gọi là chuyển động tạo hình.
Theo tính chất của đƣờng tạo hình bề mặt có chuyển động tạo hình đƣờng sinh,
chuyển động tạo hình đƣờng chuẩn. Chuyển động tạo hình chỉ có một thành phần
chuyển động gọi là chuyển động tạo hình đơn giản. Các chuyển động tạo hình có từ
hai chuyển động thành phần trở lên và quan hệ động học với nhau gọi là chuyển

động tạo hình phức tạp. Các thành phần chuyển động tạo hình có thể trùng với
chuyển cắt và chuyển động khác trên máy.
Khi tiện ren trên máy tiện (hình 1.5a), biên dạng ren đƣợc chép hình bởi biên
dạng lƣỡi dao tiện, đƣờng ren đƣợc hình thành do hai chuyển động đồng thời gồm
chuyển động quay (Q
1
) và chuyển động tịnh tiến (T
2
), có mối quan hệ động học với
nhau. Nhóm động học tạo hình đƣờng ren
 
21
,TQ
c

kể trên có hai thành phần
chuyển động trùng với chuyển động cắt chính và chuyển động chạy dao.
Tạo hình đƣờng ren trên máy phay ren(hình 1.5b). Đƣờng ren đƣợc hình thành
theo phƣơng pháp tiếp xúc. Chuyển động quay (Q
1
) có chức năng chạy dao dịch
chuyển góc và chuyển động chạy dao tịnh tiến (T
2
) đều là chuyển động tạo hình
đƣờng ren. Chuyển động quay (Q
3
) là chuyển động cắt chính và hình thành đƣờng
phụ tiếp xúc với đƣờng ren.

Hình 1.5: Tạo hình đường ren
Q1
T2
Q1
T2
Q3
a,
b,
24

Chuyển động phân độ: là chuyển động cần thiết để xác định vị trí tƣơng quan
của dụng cụ với phôi theo dịch chuyển góc, khi cần gia công nhiều bề mặt giống
nhau. Ví dụ nhƣ gia công răng của bánh răng cần phải có chuyển động phân độ.
Chuyển động phân độ có thể là chuyển động gián đoạn. Ví dụ khi gia công bánh
răng bằng dao phay định hình, sau khi phay xong một rãnh răng cần phân độ để
tiếp tục gia công rãnh răng khác.
Chuyển động phân độ cũng có thể là chuyển động liên tục. Ví dụ khi gia công
bánh răng bằng dao phay lăn răng thì quá trình phân độ thực hiện liên tục cùng với
quá trình tạo hình biên dạng răng, chuyển động phân độ trùng với chuyển động tạo
hình biên dạng răng.
Chuyển động định vị: các chuyển động dịch dao để xác định vị trí tƣơng quan
của nó với chi tiết gia công để đạt kích thƣớc gia công gọi là chuyển động định vị.
Chuyển động định vị có xẩy ra quá trình cắt còn gọi là chuyển động ăn dao hay
là chuyển động cắt vào. Chuyển động định vị chạy không còn gọi là chuyển động

điều chỉnh.
Trong sơ đồ xọc răng bao hình (hình 1.6), chuyển động (T
2
) xác định khoảng
cách trục của dao với phôi là chuyển động định vị. Nó còn đƣợc gọi là chuyển động
cắt vào hay là chuyển động ăn dao hƣớng kính.











Hình 1.6: Sơ đồ xọc răng
Chuyển động phụ khác: là những chuyển động không tham gia trực tiếp vào
quá trình cắt nhƣng đảm bảo những điều kiện cần thiết để quá trình gia công các chi
tiết trên máy đƣợc thực hiện, nhƣ là chuyển động gá đặt và kẹp chặt phôi, tiến hoặc
lùi bàn dao, bàn máy(chuyển động nhanh chạy không), đóng mở các cơ cấu dẫn
động, hoặc các chuyển động vận chuyển và cấp phôi, tháo hoặc thay đổi vị trí các
dụng cụ cắt, tự động kiểm tra, đổi chiều, thu don phoi…
T
1
Q
1
Q
2

T2
Z
d
Z
f