Thiết kế máy tiện 16K20 pptx

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
Thiết kế máy tiện 16K20


MỤC LỤC
L I NÓI UỜ ĐẦ 5
I. CÔNG D NG C A MÁY TI N REN V T V N N NG.Ụ Ủ Ệ Í Ạ Ă 7
Máy ti n ren vít v n n ng l máy công c c dùng ph bi n nh t trong các ệ ạ ă à ụ đượ ổ ế ấ
nh máy, phân x ng c khí c a các xí nghi p. Nó c dùng gia công cácà ưở ơ ủ ệ đượ để
b m t tròn xoay, b m t ren. Phù h p v i các lo i hình s n xu t n chi c ề ặ ề ặ ợ ớ ạ ả ấ đơ ế
lo t nh , thính h p v i s a ch a,ch t o các chi ti t thay th .ạ ỏ ợ ớ ử ữ ế ạ ế ế 7
II. T O HÌNH B M T CHI TI T C A GIA CÔNG.Ạ Ề Ặ Ế Ủ 7
1. S gia công.ơ đồ 7
2. Các chuy n ng c n thi t c a máy.ể độ ầ ế ủ 9
3. Liên k t ông h c v nhóm ng h c.ế đ ọ à độ ọ 10
II. THÀNH L P S C U TRÚC NG H C MÁY.Ậ ƠĐỒ Ầ ĐỘ Ọ 11
PH N IIẦ 15
I. C TR NG CÔNG NGH .ĐẶ Ư Ệ 16
II. C TR NG K CH TH C MÁY.ĐẶ Ư Í ƯỚ 16
III. C TR NG NG H C.ĐẶ Ư ĐỘ Ọ 18
1. Xích t c .ố độ 18
2.Xích ch y dao.ạ 19
IV. C TR NG NG L C H C MÁY.ĐẶ Ư ĐỘ Ự Ọ 20
1. Ch c t tính toán.ế độ ắ 20
2. L c c t.ự ắ 21
3. Mô men xo n l n nh t.ắ ớ ấ 22
5. Ch n s b ng c .ọ ơ ộ độ ơ 22
PHÂN III 24
A: H P T C Ộ Ố ĐỘ 25
I . CH N PH NG ÁN TRUY N D N.Ọ ƯƠ Ề Ẫ 25

1. Ch n ki u truy n d n.ọ ể ề ẫ 25
2. B trí c c u truy n ng.ố ơ ấ ề độ 25
3. L a ch n b truy n cu i cùng.ự ọ ộ ề ố 26
II. CH N PH NG ÁN K T C U.Ọ ƯƠ Ế Ấ 26
1. Ch n d ng k t c u.ọ ạ ế ấ 26
2. Ch n ph ng án k t c u.ọ ươ ế ấ 27
3. Ch n công th c c u trúc.ọ ứ ấ 29
4. L i c u trúc. ướ ấ 30
5. th vòng quay.Đồ ị 33
III. T NH TOÁN NG H C BÁNH R NG.Í ĐỘ Ọ Ă 37
1. Ph ng án tính.ươ 37
t®hkt !! 
2
2


2. Tính s r ng cho phép các c u trúc truy n d n .ố ă ấ ề ẫ 40
3. Tính toán h c b truy n aiọ ộ ề đ 45
4. Ki m tra sai s vòng quay v i u ki n l m vi c.ể ố à đ ề ệ à ệ 46
B. THI T K H P CH Y DAOẾ Ế Ộ Ạ 48
I.NH NG L A CH N CHUNG Ữ Ự Ọ 48
2.Ch n c c u i u ch nh .ọ ơ ấ đ ề ỉ 49
II. THI T K H P CH Y DAO.Ế Ế Ộ Ạ 49
1.X p b ng ren.ế ả 53
2. Thi t k nhóm c s .ế ế ơ ở 55
3. Thi t k nhóm bù.ế ế 57
3. Thi t k nhóm truy n g p b i.ế ế ề ấ ộ 60
Hình 8: 62
5. Ki m tra sai s b c ren.ể ố ướ 64
1.Ch c t g t c c i.ế độ ắ ọ ự đạ 72

1.Ch c t g t tính toán.ế độ ắ ọ 73
1.Ch th máy.ế độ ử 74
II. T NH L C C T.Í Ự Ắ 75
1.Theo ph ng Z ( 0Z ).ươ 75
2.Theo ph ng y ( 0y ).ươ 75
3.Theo ph ng y ( 0x ).ươ 75
III. T NH CÔNG SU T NG C .Í Ấ ĐỘ Ơ 75
1.Xác nh công su t truy n d n chính xác.đị ấ ề ẫ 76
B NG NG L C H C MÁYẢ ĐỘ Ự Ọ 78
2.Tính công ch y dao nhanh.ạ 80
3.Tính mô men xo n trên các tr c c a h p t c .ắ ụ ủ ộ ố độ 80
4.Tính s vòng quay nt cho các tr c trong h p ch y dao.ố ụ ộ ạ 81
5. Tính công su t c t trên các tr c HCD.ấ ắ ụ 84
6. Tính mômen xo n trên các tr c ắ ụ 85
PH N V Ầ 86
I. THI T K B TRUY N BÁNH R NG TRONG H P CH Y DAO.Ế Ế Ộ Ề Ă Ộ Ạ 87
1. Ch n v t li u.ọ ậ ệ 87
2. Ch n các h s .ọ ệ ố 87
3. H s t i tr ng K.ệ ố ả ọ 87
4. Tính môdun 89
5. Ki m tra theo u n.ể ố 89
6. Xác nh các kích th c còn l i c a b truy n.đị ướ ạ ủ ộ ề 90
II. T NH LY H P AN TOÀN V U.Í Ợ Ấ 91
III. T NH B TRUY N V T ME - AI C (Vít me d c).Í Ộ Ề Í Đ Ố ọ 94
1. Ch n v t li u l m vít me - ai c.ọ ậ ệ à đ ố 94
2. L c kéo.ự 94
3. Tính theo b n mòn.độ ề 95
4. Tính s c b n.ứ ề 96
5. Tính theo c ng.độ ứ 97
6. Tính theo n nh.độ ổ đị 97

V.T NH TOÁN CH N B TRUY N BÁNH R NG THANH R NG.Í Ọ Ộ Ề Ă Ă 98
PH N VIẦ 100
t®hkt !! 
3
3


I. H TH NG BÔI TR N VÀ CÁC B PH N C A NÓ.Ệ Ố Ơ Ộ Ậ Ủ 101
II. XÁC NH L U L NG C A B M.ĐỊ Ư ƯỢ Ủ Ơ 102
III. H TH NG LÀM MÁT VÀ CÁC B PH N C A NÓ.Ệ Ố Ộ Ậ Ủ 105
H13 : S h th ng l m l m ngu iơ đồ ệ ố à à ộ 105
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 107
N i dung Trang ộ 108
t®hkt !! 
4
4


LỜI NÓI ĐẦU
Máy cắt kim loại chiếm một vị trí quan trọng trong ngành chế tạo máy, để
sản xuất ra các chi tiết máy của các máy khác nhau nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản
xuất chế tạo ra máy móc khác nhau để cơ khí hoá và tự động hoá ngành kinh tế
quốc dân.
Máy công cụ có nhiều loại như: tiện, phay, bào máy vạn năng, chuyên
dùng, tự động, bán tự động sản phẩm cơ khí đa dạng, phong phú, do vậy cần có
các máy vạn năng để đảm nhận. Máy vạn năng cần phải được cải tiến liên tục để
đáp ứng được các yêu cầu công nghệ của các sản phẩm cần gia công, để gia công
được các chi tiết khác nhau, các bề mặt khác nhau, vậy nó không thể thiếu được ở
các nhà máy cơ khí.
Đề tài tốt nghiệp của em là thiết kế Máy tiện Ren vít vạn năng với số cấp

tốc độ Zn = 22; H = 200 Máy tiện ren vít vạn năng rất quan trọng, nó có công dụng
rất lớn. Máy này có thể tiện trơn, tiện lỗ, tiện côn, tiện các bề mặt định hình, tiện các
loại ren hệ mét, hệ Anh, hệ ren Quốc tế, Môđul, ren trái, ren phải, một đầu mối, nhiều
đầu mối, ren mặt đầu
Vì khả năng công nghệ lớn như vậy cho nên cấu trúc, kết cấu máy rất phức
tạp. Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo Thạc Sỹ: Nguyễn Thuận cùng với sự
cố gắng của bản thân, nhưng là lần đầu tiên thiết kế tỉ mỉ một cách phức tạp do vậy
không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thiết kế.
Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo và các bạn. Em xin chân
thành cảm ơn.
Ngày tháng 11 năm 2002
Sinh viên thiết kế :
ĐINH NGỌC LONG
t®hkt !! 
5
5


PHẦN I
TỔNG HỢP CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY
t®hkt !! 
6
6


I. CÔNG DỤNG CỦA MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG.
Máy tiện ren vít vạn năng là máy công cụ được dùng phổ biến nhất trong các
nhà máy, phân xưởng cơ khí của các xí nghiệp. Nó được dùng để gia công các bề
mặt tròn xoay, bề mặt ren. Phù hợp với các loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ,
thính hợp với sửa chữa,chế tạo các chi tiết thay thế.

Ngày nay do tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật, máy tiện ren vít
vạn năng được cải tiến nhiều cho phù hợp với nhu xu hướng phát triển của thời đại.
Đặc biệt là các máy được điều khiển theo chương trình số (CNC), ứng dụng công
nghệ mới CAD/CAM/CNC.
Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay, bề mặt ren. Nếu sử dụng thêm các
đồ gá chuyên dùng thi có thể mở rộng thêm khả năng công nghệ của máy để thực
hiện các nguyên công khác như khoan, khoét, doa, tiện, các bề mặt định hình, mặt
phẳng, cắt đứt có độ chính xác cao.
Những công việc chủ yếu của máy tiện ren vít vạn năng là để tiện tròn và
tiện ren. Máy có thể tiện được các loại ren hệ mét, ren hệ Anh, ren nhiều đầu mối,
ren khuếch đại, ren tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn, ren trái và ren phải. . .
II. TẠO HÌNH BỀ MẶT CHI TIẾT CỦA GIA CÔNG.
1. Sơ đồ gia công.
Máy tiện ren vít vạn năng chủ yếu gia công các bề mặt tròn xoay (Trụ tròn)
và bề mặt ren. Chọn hai nguyên công đặc trưng này của máy để xác định sơ đồ gia
công.
Bản vẽ khụng
thể up lờn
được. Bạn nào cần đồ ỏn này thỡ pm mỡnh nhộ 097405945
t®hkt !! 
7
7
Q
1
+
2
1
A
T
2

"

#$ơđồ%ệụ
ơ


a. Nguyên công tiện trụ trơn.
Bề mặt này được hình thành nhờ hai chuyển động: chuyển động quay tròn của trục
chính mang phôi Q
1
và chuyển động tịnh tiến bàn máy mang dao T
2
tạo ra lượng
chạy dao.
Vậy có hai chuyển động tạo hình là:
+ φ
S
(Q
1
): Chuyển động tạo hình đường sinh 1.
+ φ
c
(T
1
): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2.
phương pháp tạo hình bề mặt vết ( quỹ tích)
b.Nguyên công
tiện ren.
Đường
sinh (1) là

prôfin ren được
hình thành từ
phương pháp chép hình. Đường chuẩn (2) là đường xoắn vít trụ được hình thành từ
phương pháp vết.
Để tạo bề mặt ren thì 2 chuyển động thành phần Q
1
, T
2
phải có mối quan hệ
chặt chẽ với nhau đảm bảo khi trục chính mang phôi quay một được vòng thì bàn
maý mang dao phải dịch chuyển một lượng bằng bước ren t hay bước xoắn H đối
với ren nhiều đầu mối. Vậy có hai loại chuyển động tạo hình là :
φ
S
(Q
1
) : Chuyển động tạo hình đường sinh 1.
φ
c
(Q
1
, T
2
) : Chuyển động tạo hình của đường chuẩn 2.
t®hkt !! 
8
8
+
"


$ơđồ%ệ
&
+
2
T
2
Q
1
1
t


2. Các chuyển động cần thiết của máy.
a. Chuyển động tạo hình (ký hiệu
φ
) .
Chuyển động tạo hình là chuyển động cần thiết để tạo ra đường sinh và
đường chuẩn. Số lượng các chuyển động tạo hình được xác định qua biểu thức:
N
φ

= N
φ
s
+ N
φ
c
- 1/2 N
φ
T

Trong đó:
N
φ
s
: Số lượng thành phần chuyển động tạo hình đường sinh.
N
φ
c
: Số lượng thành phần chuyển động tạo hình đường chuẩn.
N
φ
T
: Số chuyển động trùng.
Trong đó : N
φ
s
=0 ; N
φ
c
=2 ; N
φ
T
=0 (Tiện ren)
N
φ
s
=1 ; N
φ
c
=1 ; N

φ
T
=0 (Tiện trơn)
Như vậy trong cả hai trường hợp tiện thì N
φ
=2 nghĩa là chuyển động tạo hình
gồm có 2 thành phần φ(Q
1
,T
2
).
b. Chuyển động cắt gọt.
Chuyển động căt gọt là chuyển động cần thiết để thực hiện và duy trì quá
trình bóc phoi, ở đây chuyển động cắt gọt trùng với chuyển động tạo hình do đó
cấu trúc động học máy đơn giản nhưng nó lại hạn chế công suất cắt gọt. Ngoài các
chuyển động chạy dao dọc của bàn máy chuyển động phụ còn có chuyển động dao
ngang để thực hiện một số nguyên công khác như : Xén măt đầu, tiện cắt đứt.
c. Chuyển động phân độ.
Chuyển động phân độ là chuyển động cần thiết để dịch chuyển tương đối
giữa dao và phôi sang vị trí mới, khi trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt gia công
căn bản giống nhau. Ví dụ như : Tiện ren nhiều đầu mối.
t®hkt !! 
9
9


d. Chuyển động định vị.
Chuyển động định vị là chuyển đông nhằm khống chế kích thước gia công
của chi tiết gia công, nó có nhiệm vụ xác định hướng và tạo độ phôi và dao với
nhau, tức là xác định vị trí tương đối của đường sinh với đường chuẩn trong các

trục toạ độ của máy. Chuyển động định vị có thể là chuyển động ăn dao điều nếu
trong lúc thực hiện có tiến hành cắt gọt và có thể là chuyển động điều chỉnh nếu
trong lúc thực hiện không có quá trình cắt gọt.
e. Chuyển động điều khiển.
Là chuyển động nhằm đảm bảo máy hoạt động theo một tiến trình công nghệ
xác định, chuyển động này của máy là chuyển động cần thiết để cho máy trở thành
máy tự động hay bán tự động. Ví dụ như những chuyển động đóng mở lý hợp hay
khống chế hành trình.
g. Các chuyển động phụ khác.
Là các chuyển động thực hiện dịch chuyển dao hay phôi với tốc độ lớn mà không
tham gia cắt gọt, các chuyển động này cần thiết khi kết thúc một lượt để chuyển
sàng lượt gia công khác.
3. Liên kết đông học và nhóm động học.
a. Liên kết động học.
Để thiết lập một chuyển động chấp hành hoàn toàn cần thực hiện một liên
kết về chuyển động giữa các khâu chấp hành với nhau và với nguồn chuyển động
liên kết đó gọi là liên kết động học, có hai loại liên kết động học là:
+ Liên kết trong: Có nhiệm vụ nối giữa các khâu chấp hành với nhau đảm bảm
chuyên động chấp hành đi theo quỹ đaọ đã cho và bản thân nó nếu không có nguồn
chuyển động thì không thể chuyển động được.
t®hkt !! 
10
10


+ Liên kết ngoài: Là liên kết nối các khâu chấp hành với nguồn chuyển động đảm
bảo thực hiện các thông số gốc, hướng, tốc độ và hành trình của chuyển động chấp
hành đã cho.
- Các thành phần tạo nên một liên kết là: khâu cố định có tỷ số truyền cố định vì lý
do kết cấu và để cân bằng động học ký hiệu trên sơ đồ bằng nét ((- - - - - - -))

khâu điều chỉnh có tỷ số truyền điều chỉnh được tuỳ theo các thông chuyển động
chấp hành, ký hiệu trên sơ đồ bằng hình thoi ((
φ
)) hay dấu ((- x -)).
b. Nhóm động học.
Liên kết trong và liên kết ngoài hợp lại tạo thành nhóm động học và thực
hiện một chuyển động chấp hành xác định. Liên kết ngoài và liên kết trong không
nhất thiết phải tại khâu chấp hành mà có thể nối tại bất kỳ một khâu cố định nào
( gọi là khâu bị động) của liên kết trong tên của nhóm sẽ mang tên của chuyển
động chấp hành mà nó thực hiên như :
+ Nhóm tạo hình.
+ Nhóm phân độ.
II. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẦU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.
Tập hợp một hay vài nhóm động học nối liên kết hay nối động học với nhau,
tạo thành cấu trúc động học toàn máy. Vì vậy muốn xây dựng cấu trúc động học
máy cần nắm vững nguyên tắc nối động và nguyên tắc bố trí các khâu điểu chỉnh
biết rằng ngoài chuyển động chạy dao dọc T
2
máy còn có chuyển động chạy dao
ngang T
3
để tiện ren mặt trục, tiện phẳng, tiện mặt đầu tiện căt đứt. . . Do đó liên
kết của máy phải có vít me ngang. Khi thực hiện tiện trơn chuyển động tịnh tiến
của bàn xe dao T
2
sẽ do cơ cấu bánh răng thanh răng đảm nhận khi cắt ren sử dụng
vít me dọc để chạy dạo dọc.
Theo yêu cầu máy chế tạo ra phải gia công được các loại phôi có kích thức
khác nhau nằm trong phạm vi cho phép nhằm thoả mãn tính công nghệ để chọn
chế độ cắt hợp lý vì vậy trục chính phải có nhiều tốc độ tương ứng với chế độ cắt.

Để bảo đảm điều đó ta phải thiết kế hộp tốc độ(i
v
) và cơ cấu điều chỉnh tốc độ cho
t®hkt !! 
11
11
+ +

4
7
8
9
"
'
#ổợấ(độọ à
)
M
1
i
s
5
6
M
2
i
v
3
21
t
vmn

10
π,m,z
T
3
T
2
t
Q
1
t
vmd


trục chính. Để tạo ra các lượng chạy dao khác nhau (dọc, ngang) trong máy cần bố
trí hộp chạy dao (i
s
) khi này sơ đồ cấu trúc động học máy và điều chỉnh động học
máy được thể hiện như hình vẽ.

Trục vít me ngang- T
3
Trục vít me dọc T
2
- Liên kết trong: Trục chính Q
1
→i
s
Trục trơn (B
r
- T

r
)- T
2
- Liên kết ngoài: i
đ/c
→i
v
→Trục chính.
*. Xích tốc độ:
- Từ động cơ M
1
đến trục chính mang phôi
M
1
– 1 – 2 – i
v
– 3 – 4 – Trục chính.
- Lượng di động tính toán
t®hkt !! 
12
12
+ +
p
,m,z
3
4
5
6
T
3

T
2
t
vmn
t
vmd
1
Q
1
2
t
"
*
#+ơđồấ(độọ),


n
đ/c
= n
T/c
(Vòng/phút)
- Phương trình điều chỉnh.
n
đ/c
× i
12
× i
v
×i

34
= n
t/c
- Công thức động học.
i
v
= C
v
. n
t/c
*. Xích chạy dao tiện trơn.
- Từ trục chính mang phôi bộ truyền bánh răng thanh răng.
Trục chính – 4 – 5 – i
s
– 6 – 8 – BR – TR
- Lượng di động tính toán.
1 vòng trục chính tạo ra S
đ
(m,n) bàn dao dọc
- Phương trình điều chỉnh.
1× i
45
×i
s
×i
68
×π.m
n
.z =S
d

(mn)
- Công thức động học.
i
s
=C
s1
.S
d
* Xích chạy dao tiện ren.
- Từ trục chính đến bộ truyền vít me đai ốc dọc (t
vmd
)
- Trục chính – 4 –5 – i
s
– 6 – 7 – t
vmd
- Lượng di động tính toán.
1 vòng trục chính tạo ra t(mn) bàn dao.
- Phương điều chỉnh.
1×i
45
×i
s
×i
67
×t
vmd
= t(mn)
t®hkt !! 
13

13


- Công thức động học
i
s
= C
s2
. t
*. Xích chạy dao ngang.
- Từ trục chính đến bộ truyền vít me đai ốc ngang (t
vmn
)
Trục chính – 4 – 5 – i
s
– 6 – 9 – t
vmn
- Lượng di động tính toán.
1 vòng trục chính tạo ra S
ng
(mm) bàn dao ngang.
- Phương trình điều chỉnh
1×i
45
×i
s
×i
69
×t
vmn

= S
ng
(mm)
- Công thức động học.
i
s
= C
S3
.S
ng
*. xích chạy dao nhanh.
+. chạy dao dọc.
- Từ động cơ chạy dao nhanh M
2
đến bộ truyền BR/TR
M
2
– 10 – 8 – BR/TR
- Lượng di động tính toán
Từ n
đ/c
(M
2
) tạo ra Sd (mm) của bàn dao
- Phương trình điều chỉnh
n
đ/c
(M
2
) ×i

108
×π.m
n
.z = S
d
(mm)
+. chạy dao ngang.
- Từ động cơ dao nhanh M
2

đến bộ truyền vít me ngang.
t®hkt !! 
14
14


M
2
– 10 – 9 – t
vmn
- Phương trình điều chỉnh.
n
đ/c
(M
2
) ×i
109
×t
vmn
= S

ng
(mm)
PHẦN II
ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CỦA MÁY
t®hkt !! 
15
15


I. ĐẶC TRƯNG CÔNG NGHỆ.
- Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công được các bể mặt trụ tròn
xoay (trong, ngoài); mặt đầu và các bề mặt ren, tiện cắt đứt.
- Các nguyên công thực hiện trên máy tiện là : Tiện trụ trơn, tiện ren,
khoan, doa, tarô. . . Ngoai ra nếu bố trí thêm đồ gá thì có thể mở rộng thêm
phạm vi công nghệ của máy.
- Các dụng cụ cắt được sử dụng trên máy tiện thường la : Thép cacbon
dụng cụ, thép gió, thép hợp kim dụng cụ, hợp kim cứng . . .
- Phôi có thể gia công được trên máy là phôi thanh, phôi rèn hoặc đúc.
Vật liệu phôi chủ yế là thép cacbon, thép hợp kim , gang. . . Ngoài ra còn có
hợp kim mầu và vật liệu phi kim loại.
- Tuy nhiên phương pháp đạt độ chính xác khi gia công mà chi tiết gia
công có thể đạt được độ chính xác và độ bóng bề mặt khác nhau.
Cấp chính xác Độ bóng Rz(µm) phương pháp gia công
8411 80 (µm) khi tiện thô
547 40 (µm) khi tiện bán tinh
244 10 (µm) khi tiện tinh
2 3,2 (µm) khi tiện mảnh
- Máy phù hợp với sản xuất loạt vừa và phục vụ sửa chữa thay thế.
II. ĐẶC TRƯNG KÍCH THƯỚC MÁY.
Đặc trưng kích thước là khả năng thích ứng của máy đối với việc gia công

các chi tiết về mặt kích thước.
- Chiều cao tâm máy: H=200 (mm)
- Đường kính chi tiết lớn nhất có thể gia công được trên băng máy:
Dmax = 2H =2.200 = 400 (mm)
t®hkt !! 
16
16


- Đường kính chi tiết lớn nhất có thể gia công trên bàn dao, là đường
kính gia công hiệu quả nhất mà ta dùng để tính toán các đặc trưng kỹ thuật
là:
D1
max
= (1,241.4) H
Chọn D1
max
= 1,3H = 1,3.200 = 260 (mm)
Chọn theo máy có trước 16K20 lấy D1max = 220 (mm)
- Đường kính bé nhất của phôi có thể gia công được trên máy
max1min1
1
D
R
D
d
=
Trong đó Rd là phạm vi thay đổi đường kính R
d
=8410

Chọn R
d
= 10 vậy được:
D
1min
=
220
10
1
⋅
=22(mm)
- Đường kích phôi lớn nhất có thể luồn qua trục chính.
d
max
= ( 0,1540,2 ) D
1max
Chọn d
max
=0,2. D
1max
= 0,2.220 = 44 (mm)
Chọn theo máy có trước kiểu 16K20 lấy d
max
=50 (mm)
- Khoảng cách xa nhất giữa hai mũi tâm : Lấy theo kiểu máy có trước
L= 710(mm) ; 1000(mm) ; 1400 (mm) ; 2000 (mm)
L= (3,547).200 =70041400 (mm)
Chọn L= 1000(mm)
- Số tốc độ quay của trục chính : 24 (22 cấp khác nhau).
t®hkt !! 

17
17


- Giới hạn tốc độ quay của trục chính:
n
min
=12,5 (vòng/phút) ; n
max
= 1600 (vòng/phút)
- Giới hạn bước tiện dao:
+ Dọc: S
d
= 0,0542,8 (mm/vòng)
+ Ngang: S
ng
= 0,02541,4 (mm/vòng)
- Bước ren:
Hệ mét : t= 0,54112(mm)
Hệ Anh: n = 5640,25 (số vòng ren trong 1’’)
Ren mô đun: m = 0,54112 (mm)
Ren pít: p = 5640,25 (số vòng pít/1’’)
III. ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC.
1. Xích tốc độ.
+ Việc tính toán tốc độ cắt lớn nhất và bé nhất của máy, bằng cách phối hợp
những điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn nhất với nhau, sẽ dẫn tới tăng rất lớn
phạm vi điều chỉnh của máy và làm cho kết cấu rất phức tạp.Do đó chọn các trị số
tốc độ cắt tới hạn tốt nhất là căn cứ vào các tài liệu thống kê về sử dụng tốc độ cắt
trên các máy khác nhau. Có thể tăng trỉ số tốc độ cắt lớn nhất lên 25% khi kể đến
sự tiến bộ về mặt kết cấu và vật liệu dụng cụ cắt.

+ Chuỗi số vòng quay tới hạn của trục chính
Theo đề tài thiết kế ta có:
n
min
= 12,5 (v/ph) ; n
max
= 1600 (v/ph)
+ Số cấp tốc độ là z
n
= 22
+ Phạm vi điều chỉnh tốc độ
t®hkt !! 
18
18


128
5,12
1600
min
max
===
n
n
R
n
+ Chọn công bội ϕ
Phạm vi điều chỉnh R
n
=

min
max
n
n
= ϕ
z-1
⇒ ϕ =
1
min
max
−
z
n
n
=
259,1128
1
1
==
−
−
z
z
n
R
Tra bảng 4[1] chọn ϕ = 1,26
+Tính số vòng quay của trục chính sau:
Với ϕ = 1,26 ta được số vòng quay của trục chính như sau:
n
1

= 12,5 (v/ph) n
9
= 80 (v/ph) n
16
= 400 (v/ph)
n
2
= 16 (v/ph) n
10
= 100 (v/ph) n
17
=500 (v/ph)
n
3
= 20 (v/ph) n
11
= 125 (v/ph) n
18
=630 (v/ph)
n
4
= 25 (v/ph) n
12
= 160 (v/ph) n
19
=800 (v/ph)
n
5
= 31,5 (v/ph) n
13

= 200 (v/ph) n
20
=1000 (v/ph)
n
6
= 40 (v/ph) n
14
= 250 (v/ph) n
21
=1250 (v/ph)
n
7
= 50 (v/ph) n
15
= 315 (v/ph) n
22
=1600 (v/ph)
n
8
= 63 (v/ph)
2.Xích chạy dao.
- Tốc độ chạy dao của máy phụ thuộc vào chiều sâu cắt khi gia công và
chất lượng bề mặt, yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công.
t®hkt !! 
19
19


- Chiều sâu cắt t
max

được lấp bằng lượng dư hạ thấp, khi gia công cơ,
theo bảng 6[1], với kích thước phôi là: 200×1000 (mm) có lượng dư 2 phía
là a= 14(mm)
⇒
)(7
2
14
2
max
mm
a
t
===
- Chiều sâu t
min
được tính gần đúng theo biểu thức sau:
maxmin
4
1
2
1
tt
⋅






÷=

Chọn t
min
=
)(75,1
4
1
mm
==
4
7
t
max
- Lượng chạy dao Smax tra theo t
max

khi tiện thô ngoài.
- Lượng chạy dao Smin tra theo chất lượng bề mặt gia công cụ thể.
Bởi vì hộp chạy dao tiện ren dùng để tiện trơn trên phạm vi điều chỉnh bước
ren và lượng chạy dao phải đảm bảo giống nhau R
t
= R
s
Chạy dao dọc: S
d
=0,0542,8 (mm/v)
Chạy dao ngang: S
ng
= 0,02541,4 (mm/v)
IV.ĐẶC TRƯNG ĐỘNG LỰC HỌC MÁY.
- Để thiết kể truyền dẫn nhỏ gọn kích thước phù hợp mà máy vẫn đủ

bền khi làm việc ở mọi tốc độ vì vậy phải chọn chế độ cắt phù hợp. Đặc
trưng động lực học của máy được xác định theo chế độ cắt tính toán có tải
trọng và công suất lớn nhất.
1. Chế độ cắt tính toán.
Chiều sâu cắt tính toán: Được xác định theo biểu thức:
3
max1
*
7,0 Dt
×=
(mm)
t®hkt !! 
20
20


Với D
1max
=220 (mm) thay số
226,42207,0
3
*
≈×=
t
(mm)
- Lượng chạy dao tính toán: Được xác định theo biểu thức:
3,0.4,0
**
−=
tS

(mm/v)
⇒
39,13,0226,4.4,0
*
=−=
S
(mm/v)
- Tốc độ cắt tính toán: Được xác định theo biểu thức sau:
yvxv
vv
St
KC
V
**
*
.
.
=
(m/ph)
Tra bảng: 4-58 [3] với dao là thép gió và vật liệu gia công có
σ
b
750
≤
(N/mm
2
)
Ta được:
C
v

=50,2 ; K
v
=1,09
x
v
=0,25 ; y
v
=0,66
Thay số vào ta được:
093,29
)39,1.()226,4(
09.1.2,50
66,025,0
*
==
V
(mm/ph)
2. Lực cắt.
Lực cắt được tính toán theo công thức ở bảng 9[1]
P
x
*
= C
px
.t
*xpx
.S
*ypx
P
y

*
=C
py
.t
*xpy
.S
*ypy
t®hkt !! 
21
21


P
*
z
=C
pz
.t
*xpz
.S
*ypz
Với t
*
= 4,226 (mm) ; S
*
= 1,39 (mm/v)
C
px
=650 xpx=1,2 ypx=0,65
C

py
=1250 xpy=0,9 ypy=0,75
C
pz
=2000 xpz=1 ypz=0,75
Thay số tìm được:
P
x
*
=650.(4,226)
1,2
.(1,39)
0,65
= 4539(N)
P
y
*
=1250.(4,226)
0,9
.(1,39)
0,75
=5855(N)
P
z
*
=2000.(4,226)
1
.(1,39)
0,75
=10820(N)

3. Mô men xoắn lớn nhất.
1190200
2
22010820
2
max1
max
*
=
×
=
×
=
DP
M
z
x
(N.mm)
4. Công suất cắt.
249,5
10.60
093,2910820
10.60
33
*
*
=
×
=
×

=
vP
N
z
c
(kw)
5. Chọn sơ bộ động cơ.
Để chọn lựa phương án truyền dẫn ta cần xác định sơ bộ công suất động cơ
và chọn động cơ cho máy. Công suất động cơ truyền dẫn chung cho cả xích tốc độ
và xích chạy dao là
η
*
/
.
c
scd
N
KN
=
t®hkt !! 
22
22


trong đó: K
s
=(1,0241,2) là hệ số kể đến công suất chạy dao chọn K
s
=1,2
)85,075,0(

÷=
η
là hệ số hiệu suất truyền dẫn; chọn
77,0
=
η
thay số được:
)(18,8
77,0
249,5
.2,1
/
KwN
cd
==
Vậy ta chọn sơ bộ động cơ không đồng bộ 3 pha có
N= 10(Kw) ; n=1460(v/ph)
t®hkt !! 
23
23


PHÂN III
THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY
t®hkt !! 
24
24


A: HỘP TỐC ĐỘ

Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại dùng để truyền lực cắt cho các chi tiết gia
công, có kích thước, vật liệu khác nhau với những chế độ cắt cần thiết. Thiết kế
hộp tốc độ yêu cầu phải đảm bảo những chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế tốt nhất
trong điều kiện cụ thể cho phép. Hộp tốc độ phải có kích thước nhỏ gọn, hiệu
suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, kết cấu có tính công nghệ cao, làm việc
chính xác, sử dụng bảo quản dễ dàng, an toàn khi làm việc
I . CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN.
1. Chọn kiểu truyền dẫn.
Khi chọn phương án truyền dẫn cần căn cứ vào phạm vi điều chỉnh, công suất
truyền, trị số trượt, thuận tiện điều khiển, thay đổi tốc độ nhanh, tính công nghệ
tốt.
Với máy truyền động chính là quay có công suất nhỏ hơn 100KW, theo
ENIMS nên dùng truyền dẫn điều chỉnh tốc độ cơ khí gồm một động cơ xoay chiều
và một hộp tố độ bánh răng.
2. Bố trí cơ cấu truyền động.
Có hai phương án bố trí truyền dẫn sau :
+ Phương án 1: Hộp tốc độ và hộp trục chính chung một vỏ
+ Phương án 2 Hộp tốc độ tách rời hộp trục chính
- Trong hai phương án trên, phương án một thường áp dụng với các
máy cỡ trung và lớn, nhưng yêu cầu độ chính xác không cao ta chọn phương
án 1. Nó có các ưu điểm sau: Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ, dễ tập chung cơ
cấu điều khiển tạo điều kiện thuận lợi cho người thao tác đứng máy.
Nhược điểm: Có thể truyền dung động trong hộp tốc độ sang hộp trục
chính, có thể truyền nhiệt trong hộp tốc độ sang hộp trục chính, khó dùng
truyền động đai cho trục chính.
t®hkt !! 
25
25