CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN CÁC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI

n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
LI NểI U
Đất nớc ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá . Nhiều nhà máy khu công
nghiệp, khu chế xuất ra đời. Để đáp ứng kịp thời nhu cầu phục vụ, sản xuất ngày càng gia tăng
trong các nhà máy, khu công nghiệp đòi hỏi việc tự động hoá trong quá trình hoạt động, sản xuất,
các nhà máy khu công nghiệp càng phải đợc nâng cao để đa đến hiệu quả, chất lợng công việc,
sản phẩm ngày càng tốt hơn . Đứng trớc tình hình đó đòi hỏi cần phải đội ngũ cán bộ kỹ thuật có
trình độ chuyên môn cao . Qua quá trình tìm hiểu và học tập cho đến nay bản báo cáo ỏn
đã đợc hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của các thầy hng dn.
Qua đây cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy đã tạo điều kiện giúp
đỡ em hoàn thành bản báo cáo ỏn. Do vn kin thc cú hạn ch nên không thể tránh
khỏi thiếu sót trong bản bản báo cáo ỏn này . Vậy em mong đợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến
của thầy cô cho bản bản báo cáo ỏn của em đợc hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Cn th, ngy 23/04/2014
Sinh viên
Phan Minh Nhiờn
CHNG I
TNG QUAN CHUNG CA CễNG NGH GIA CễNG TRấN CC MY CT
GT KIM LOI
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 1
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
Máy cắt gọt kim loại dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt hớt các lớp kim
loại thừa, để sau khi gia công có kích thớc, hình dáng gần đúng yêu cầu ( gia công thô ) hoặc
thoả mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thớc và độ bóng cần
thiết của bề mặt gia công ( gia công tinh ).
I. Phân loại các máy cắt gọt kim loại
Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ đặc trng bởi phơng pháp gia công, dạng dao, đặc tính
chuyển độngcác máy cắt đợc chia thành các máy cơ bản: tiện, phay, bào, khoan doa, mài và
các nhóm máy khác nh gia công răng ren vít

Theo đặc điểm của quá trình sản xuất, có thể chia thành các máy vạn năng, chuyên dùng
và đặc biệt.
+ Máy vạn năng là các máy có thể thực hiện đợc các phơng pháp gia công khác nhau
nh tiện, khoan, gia công răngđể gia công các chi tiết khác nhau về hình dạng và kích thớc.
+ Máy chuyên dùng là các máy để gia công các chi tiết có cùng hình dạng nhng kích th-
ớc khác nhau.
+ Máy đặc biệt là các máy chỉ thực hiện gia công các chi tiết có cùng hình dáng và kích
thớc.
Theo kích thớc và trọng lợng chi tiết gia công trên máy có thể chia máy cắt kim loại thành :
+ Máy bình thờng : trọng lợng chi tiết 100 10.10
3
kG
+ Máy cỡ lớn : trọng lợng chi tiết 10.10
3
30.10
3
kG
+ Máy cỡ nặng : trọng lợng chi tiết 30.10
3
100.10
3
kG
+ Máy rất nặng : trọng lợng chi tiết lớn hơn 100.10
3
kG
Theo độ chính xác gia công, có thể chia thành máy có độ chính xác bình thờng, cao và rất
cao.
II. Các chuyển động và các dạng gia công trên máy cắt gọt kim loại
Trên các máy cắt gọt kim loại có hai loại chuyển động : chuyển động cơ bản và chuyển
động phụ.

- Chuyển động cơ bản là sự di chuyển tơng đối của dao cắt so với phôi để đảm bảo quá trình
cắt gọt . Chuyển động này lại chia ra : chuyển động chính và chuyển động ăn dao.
+ Chuyển động chính : là chuyển động đa dao cắt ăn vào chi tiết.
+ Chuyển động ăn dao : là các chuyển động xê dịch của lỡi dao hoặc phôi để tạo ra lớp phụi
mới.
Chuyển động phụ : là những chuyển động không liên quan trực tiếp đến quá trình cắt gọt .
Chúng cần thiết khi chuẩn bị gia công, hiệu chỉnh máy.
Các chuyển động chính, ăn dao có thể là chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến
của dao hoặc phôi.
III. Các hệ truyền động thờng dùng trong máy cắt gọt kim loại
- Đối với chuyển động chính của máy tiện, khoan, doa, phayvới tần số đóng cắt điện
không lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ không rộng, thờng dùng hệ truyền động với động cơ không
đồng bộ roto lồng sóc . Điều chỉnh tốc độ trong các máy đó thực hiện bằng phơng pháp cơ khí
dùng hộp tốc độ.
- Đối với một số máy khác nh : máy tiện, máy doa ngang, máy sọc răng yêu cầu phạm vi
điều chỉnh tốc độ rộng hơn, hệ truyền động trục chính dùng hệ truyền động với động cơ không
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 2
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
đồng bộ 2 hoặc 3 cấp tốc độ . Quá trình thay đổi tốc độ thực hiện bằng cách thay đổi sơ đồ đấu
dây quấn stato của động cơ để thay đổi số đôi cực với công suất duy trì không đổi.
- Đối với một số máy nh : máy bào giờng, máy mài tròn, máy doa toạ độ và hệ truyền động
ăn dao của một số máy yêu cầu :
+ Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng
+ Đảo chiều quay liên tục
+ Tần số đóng - cắt điện lớn
Thờng dùng hệ truyền động một chiều ( hệ máy phát động cơ điện một chiều F - Đ, hệ máy
điện khuyếch đại động cơ điện một chiều MĐKĐ - Đ, hệ khuyếch đại từ động cơ điện một
chiều KĐT - Đ và bộ biến đổi tiristo - động cơ điện một chiều T - Đ ) và hệ truyền động xoay
chiều dùng bộ biến tần.

IV. Các tham số đặc trng cho chế độ cắt gọt trên các máy cắt gọt kim loại
1. Chuyển động chính:
Tốc độ cắt, lực cắt phụ thuộc các yếu tố của điều kiện gia công, gồm :
- Chiều sâu cắt : t ( mm )
Là khoảng cách bề mặt của chi tiết trớc và sau khi gia công.
- Lợng ăn dao : s ( mm / vòng, mm / hành trình )
Là độ di chuyển của dao khi chi tiết quay đợc một vòng hoặc đi đợc một hành trình.
- Độ bền dao : T( phút )
Là khoảng thời gian làm việc của dao giữa hai lần mài kế tiếp.
- Vật liệu dao, phôi, phơng pháp gia công.
a. Tốc độ cắt
Là tốc độ dài tơng đối của chi tiết so với dao tại điểm tiếp xúc giữa dao và chi tiết.

vv
yx
m
V
Z
stT
C
V

=
( m/phút )
Hay V
z
= w
ct
. R
ct

Trong đó : C
v
, x
v
, y
v
, m là hệ số và số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công
VD: Khi chi tiết là gang thép :
- Dao làm bằng thép gió thì : C
v
= 18,2
ữ
53,7
- Dao làm bằng hợp kim cứng thì : C
v
= 39,5
ữ
252
b. Lực cắt
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 3
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
F
x
2
4
z
F
y
F

1
3
Trong quá trình gia công, tại điểm tiếp xúc giữa dao và chi tiết xuất hiện lực tác dụng F
gồm 3 thành phần :
+ F
x
: là lực dọc trục, lực mà cơ cấu ăn dao phải khắc phục, là thành phần chính của lực ăn dao
.
+ F
y
: là lực hớng kính, tạo áp lực lên các cơ cấu bàn dao gây ra lực ma sát giữa dao và chi
tiết .
+ F
z
: là lực tiếp tuyến, lực mà cơ cấu chuyển động chính phải khắc phục, hay còn gọi là lực cắt
.

F
=
x
F
+
y
F
+
z
F
F
z
= 9,81.C

F
.t
F
x
.s
F
y
.V
n
z
F
z
: F
y
: F
x
= 1 : 0,4 : 0,25
Trong đó :
C
F
, x
F
, y
F
, n là hệ số và số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công, vật liệu làm dao và
phơng pháp gia công.
c. Công suất cắt:
Công suất cắt ( công suất yêu cầu của cơ cấu chuyển động chính ) đợc xác định theo
công thức :

)(
10.60
.
3
kW
VF
P
zz
z
=
Trong đó : F
z
lực cắt ( N )
V tốc độ cắt ( m/ph )
2. Chuyển động ăn dao
a. Tốc độ ăn dao
Là tốc độ dịch chuyển của cơ cấu bàn dao
V
ad
= s.n
ct
.10
3
( m/ph )
Trong đó :
n
ct
tốc độ vòng quay chi tiết
S lợng ăn dao
SVTH: Phan Minh Nhiờn

Trang 4
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha

60
.2
ct
ct
n
w

=
Vậy :
3
10.
2
.60

=

ct
ad
w
V
( m/s )
b. Lực ăn dao
F
ad
= k.F
x
+ F

ms
Với : F
ms
=
à
[ G
bd
+ F
y
] + F
d
Trong đó :
-
à
là hệ số ma sát
+ lúc khởi động :
à
=
à
0
= 0,2
ữ
0,3
+ lúc làm việc :
à
= 0,05
ữ
0,15
- G
bd

là trọng lợng cơ cấu bàn dao
G
bd
= m
bd
.g
c. Công suất ăn dao

)(
10.60
.
3
kW
VadFad
P
ad
=
2. Thời gian máy
Là thời gian dùng để gia công chi tiết . Nó còn đợc gọi là thời gian công nghệ, thời gian
cơ bản hoặc thời gian hữu ích . Để tính toán thời gian máy, ta căn cứ vào các tham số đặc tr -
ng cho chế độ cắt gọt, gọi là phơng pháp gia công trên máy.
Ví dụ đối với máy tiện :
t
m

)(
.
ph
sn
L

=
Trong đó :
L : chiều dài của hành trình làm việc (mm)
n : tốc độ quay chi tiết ( tốc độ quay của mâm cặp ) (vòng/ph)
s : Lợng ăn dao (mm/vòng)
Với :
d
v
n
.
.10.60
3

=
Ta có : t
m

sv
Ld
10.60

3

=
Phụ tải của động cơ truyền động các cơ cấu điển hình trong các máy cắt gọt kim loại
3.1. Truyền động chính
Trong cơ cấu truyền động chính các máy cắt gọt kim loại, lực cắt là lực hữu ích, nó phụ
thuộc vào chế độ cắt ( t, s, v ) vật liệu chi tiết gia công và vật liệu làm dao.
a. Cơ cấu chuyển động quay
- Momen trên trục chính của máy đợc xác định theo công thức :

SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 5
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha

2
.dF
M
z
z
=
Với :
F
z
: là lực cắt (N)
d : đờng kính chi tiết (m)
- Momen hữu ích trên trục động cơ
M
hi
=
)(
2
.
Nm
i
dF
i
M
zz
=
+ Với i là tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục chính của máy

- Momen cản trên trục động cơ:
M
c
=

.2
.
i
dF
M
z
hi
=

b. C cấu chuyển động tịnh tiến
- Momen tịnh tiến hữu ích
M
hi
= F
z
.


Với :


=

c
V

là bán kính quy đổi lực cắt của trục động cơ.
V
c
là tốc độ truyền cơ cấu.
- Momen cản tỉnh trên trục động cơ
M
c
=

hi
M
=


.
z
F
3.2. Truyền động ăn dao
Lực ăn dao khi bàn dao hoặc bàn cặp chi tiết khởi hành đợc tính theo biểu thức sau :
F
ad
0
= (G
bd
+ G
ct
)f
o

+
à
.s (N)
Trong đó :
G
bd
: khối lợng bàn
G
ct
: khối lợng chi tiết
f
o
: hệ số ma sát
f
o
= 0,2
ữ
0,3 khi bàn dao khởi hành
f = 0,08
ữ
0,1 khi cắt gọt
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 6
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha

à
: áp suất dính (
à
= 0,5 N/cm
2

)
- Lực ăn dao khi cắt gọt :
F
ad
= (G
bd
+ G
ct
).f +

.s (N)
Momen trên trục vít :
- Khi khởi hành :
M
ad
0
=
2
1
F
ad
0
.d
tb
.tg(

+

) ( N.m )
- Khi cắt gọt :

M
ad
=
2
1
F
ad
.d
tb
.tg(

+
) ( N.m )
Với:

: góc lệch đờng ren trục vít


: góc ma sát của trục vít
d
tb
: đờng kính trung bình của trục vít
V. Tổn hao trong máy cắt gọt kim loại
1 .Cỏc dng tn hao
Tổn hao trong máy cắt gọt kim loại phu thuộc vào :
- Dạng và số lợng của khâu động học ( tính từ trục động cơ đến trục cơ cấu )
- Dạng và nhiệt độ của dầu bôi trơn
- Sự thay đổi phụ tải làm thay đổi áp lực trong các cơ cấu truyền của máy
- Sự thay đổi tốc độ của cơ cấu làm việc:
a. Phụ tải định mức /

cdm
( const )


dmHT
=

dm1
.

dm2


dmn




dmHT =

=
n
i 1

dmi
b. Phụ tải thay đổi /

cdm

HT
=
mshi
hi
MM
M
+
M
ms
= aM
hiđm
+ bM
hi
Với :
a : là hệ số tổn hao không biến đổi theo phụ tải
b : là hệ số tổn hao biến đổi theo phụ tải
M
ms
= M
hi
[a.
hi
hidm
M
M
+ b]
= M
hi
[

t
k
a
+ b ]
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 7
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
Với : k
t
=
hidm
hi
M
M
=
zdm
z
P
P
là hệ số phụ tải
Khi đó :


HT
=
][ b
k
a
MM
M

t
hihi
hi
++
=
b
k
a
t
++1
1


đmHT
=
dmdm
ba ++1
1


a
đm
+ b
đm
=
dmHT
dmHT


1

a = 0,6 ( a
đm
+ b
đm
)
b = 0,4 ( a
đm
+ b
đm
)
c. Phụ tải thay đổi,
c

thay đổi
a
1
= a.
cdm
c


Với: a
1
: hệ số tổn hao không biến đổi theo phụ tải khi

thay đổi
a : hệ số tổn hao không biến đổi theo phụ tải khi
dm

HT

=
b
k
a
cdm
c
t
++


.1
1
2. Tính chọn công suất động cơ
2.1. Để tính chọn đợc công suất động cơ, cần phải có các số liệu ban đầu
sau :
- Chế độ làm việc : dài hạn, ngắn hạn hay ngắn hạn lặp lại
- Các thông số đặc trng cho chế độ cắt gọt
- Khối lợng của chi tiết gia công
- Thời gian làm việc, thời gian nghỉ và môi trờng làm việc
- Công suất, điện áp, dòng điện làm việc của máy
- Khối lợng của các bộ phận chuyển động
2.2 Các bớc tính chọn công suất động cơ
* Bớc 1 : Chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động đợc tiến hành theo
trình tự sau:

- Xác định công suất hoặc momen tác dụng lên trục làm việc của hộp tốc độ
( P
z
hoặc M
z
)
- Xác định công suất hoặc momen trên trục động cơ và xây dựng đồ thị phụ
tải tĩnh ( P
c
= f(t) hoặc M
c
= f(t) )
- Dựa trên đồ thị phụ tải tĩnh, tiến hành tính chọn sơ bộ công suất động cơ.
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 8
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
P3
P2
P1
t
P
Ví dụ :


Ta chọn theo P = P(c
2
) là P
max

t

P
6
5
4
3
2
1


Ta chọn theo công suất trung bình P
tb
7
6
5
4
3
2
1
t
P


Ta chọn theo công suất đẳng trị :
P
đtrị
=


Mi
MiCi

t
tP .
2

* Bớc 2: Tiến hành kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo các điều kiện sau :
- Theo điều kiện phát nóng
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 9
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
- Theo điều kiện quá tải
- Theo điều kiện mở máy
2.3. Một số ví dụ tính chọn công suất động cơ
a. Máy bào
Công suất truyền động cơ cấu chính :
P =

1000
vqF
z
(kW)
Với :
F
z
: lực cản khi bào ( N/m
2
)
q : tiết diện của phoi ( m
2
)
v : vận tốc cắt ( m/s )

: hiệu suất của máy ( thờng lấy là 0,65
ữ
0,7 )
F
z
phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công :
F
z
= ( 294
ữ
1180 ).10
6
N/m
2
- vật liệu là thép
F
z
= ( 118
ữ
236 ). 10
6
N/m
2
- vật liệu là gang
F
z
= ( 147
ữ

197 ). 10
6
N/m
2
- vật liệu là đồng
a. Máy khoan
Momen quay :
M = F
z
.(
8
2
d
) .s ( kG.mm )
Công suất động cơ :
P =
n
nM
.1000.975
.
=

.8.1000.975

2
nsdF
z
( kW )
Trong đó:
F

z
: lực cản khi khoan ( kG/mm
2
)
d : đờng kính mũi khoan ( mm )
s : lợng ăn dao trên một vòng quay của mũi khoan ( mm )
n : tốc độ của mũi khoan ( vòng/phút )


: hiệu suất của máy
c. Máy phay
Công suất động cơ :
P =
n
sntbF
z
.1000.102.60

( kW )
Trong đó :
F
z
: lực cản cắt khi phay ( kG/mm
2
)
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 10
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
b : chiều rộng lớp phay ( mm )
t : chiều sâu cắt ( mm )

n : tốc độ quay của dao phay ( vòng/phút )
s : lợng ăn dao ( mm/vòng )
d. Các cơ cấu phụ
Công suất động cơ truyền động các cơ cấu phụ thợng làm việc ở chế độ
ngắn hạn lặp lại.
P =
max
102.60


à
vG
(KW)
Với :
G : trọng lợng của phần di chuyển ( kG )

à
: hệ số ma sát ( thờng bằng 0,1 )
v : tốc độ di chuyển ( m/phút )


: hiệu suất phụ của cơ cấu

dm
M
M
max
max
=
à

: hệ số quá tải
Đối với cơ cấu phụ, momen cản tĩnh khi khởi hành rất lớn ( M
c
0
) cho nên
phải kiểm tra công suất động cơ đã chọn theo điều kiện mở máy ( M
mm
> M
c
0
)
Momen cản tĩnh khi khởi hành :
M
c
0
= 0,16.
).1.(.

max0 dm
Sn
vG

à

( KW )
Trong đó :
n
0
: tốc độ từ trờng quay stato động cơ ( vòng/phút )
S

đm
: hệ số trợt định mức của động cơ đã chọn
e. Cơ cấu ăn dao
+ Momen trên trục động cơ :


.i
M
M
ad
=
( N.m )
Trong đó :
i : tỷ số truyền của hộp tốc độ


: hiệu suất của hộp tốc độ
+ Công suất của động cơ truyền động :
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 11
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha

9550
.
0
nM
P =
( KW )
Với n
0

là tốc độ đồng bộ của động cơ ( vòng/phút )
+ Momen khởi hành của động cơ :


.
0
i
M
M
ad
kh
=
( N.m )
Với :
i : tỷ số truyền của hộp số


: hiệu suất của hộp số
+ Công suất của động cơ :

1000.60
ad
F
P =
( KW )
Với :
F
ad
: lực ăn dao ( N )
v : Vận tốc ăn dao ( mm/phút )

v = s.n
s : lợng ăn dao ( mm/vòng )
n : tốc độ quay của động cơ ( vòng/phút )
VII. Điều chỉnh tốc độ trong các máy cắt gọt kim loại
1 .Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ
a. Điều chỉnh cơ
- Thay đổi tốc độ cơ cấu bằng cách thay đổi tỷ số truyền i, còn
D

không
đổi.
+ Ưu điểm : Hệ truyền động đơn giản, sử dụng động cơ không đồng bộ rôto
lồng sóc.
+ Nhợc điểm : Điều chỉnh có cấp và phạm vi điều chỉnh hẹp.
=> Vì vậy, phơng pháp này sử dụng cho các máy nhỏ và trung bình.
b. Điều chỉnh điện:
- Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi
D

, còn tỷ số truyền i không đổi.
+ Ưu điểm : Điều chỉnh trơn hơn, phạm vi điều chỉnh rộng
+ Nhợc điểm : Hệ truyền động phức tạp hơn vì sử dụng hệ truyền động có
điều chỉnh.
=> Vì vậy, phơng pháp này sử dụng với các máy từ cỡ lớn đến cỡ nặng.
c. Điều chỉnh điện cơ
- Thay đổi tốc độ cơ cấu bằng cách thay đổi
D

, và tỷ số truyền i thay đổi.
SVTH: Phan Minh Nhiờn

Trang 12
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
Nguyên tắc điều chỉnh : ở mỗi cấp tốc độ của hộp tốc độ thì điều chỉnh
tốc độ động cơ (
D

)
2. Các chỉ tiêu chất lợng khi điều chỉnh tốc độ
a. Phạm vi điều chỉnh
- Truyền động chính
+ Với chuyển động quay

min
max
c
c
D



=

hoặc
min
max
n
n
D
n
=

Trong đó :

max

: tốc độ góc lớn nhất ( rad/s )

min

: tốc độ góc nhỏ nhất ( rad/s )
n
max
: tốc độ quay lớn nhất ( vòng/phút )
n
min
: tốc độ quay nhỏ nhất ( vòng/phút )
+ Với chuyển động tịnh tiến

min
max
c
c
v
V
V
D =
+ Với chuyển động ăn dao

min
max
S

S
D
s
=
b. Độ trơn điều chỉnh

i
i



1+
=
Ta có :
1
2
2
1
11

==
z
z
z
zz
D



1
=
z
D


1
ln
ln
+=

D
Z
Với: Z là số cấp điều chỉnh tốc độ
Các giá trị chuẩn của độ trơn điều chỉnh đợc sử dụng trong truyền động của
máy cắt gọt kim loại là :
=

1,06 ; 1,12 ; 1,26 ; 1,41 ; 1,58 ; 1,78 ; 2, thờng sử
dụng các giá trị : 1,26 ; 1,41 ; 1,58. Sự phù hợp giữa đặc tính của hệ thống và

đặc tính của phụ tải.
- Đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất

q
cdm
c
CCdmCC
MMMM ))((
00


+=
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 13
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
+ q = 0 : M
c
= M
cdm
= const
Dùng trong các máy nâng, vận chuyển, ép, tải
+ q = -1 : M
c
tỷ lệ với
)
1
(
C

Dùng cho các máy cán, máy quấn sợi, cuộn giấy, và các chuyển động

chính máy cắt gọt kim loại.
+ q = 2 : M
c
tỷ lệ với
2
)(
C

Dùng cho tải máy bơm, quạt gió.
Mcdm
Mc0
Wcdm
q=-1
q=2
q=0
Mc
Wc
Đặc tính điều chỉnh của chuyển động là quan hệ giữa công suất hoặc
momen của động cơ với tốc độ . Ví dụ với động cơ điện một chiều kích từ
độc lập, khi điều chỉnh điện áp phần ứng và giữ từ thông máy không đổi, ta
sẽ có :
M = k.

.I
u
= const
P = M.

Khi điều chỉnh từ thông, giữ điện áp phần ứng không đổi :
CHNG II
PHN TCH NGUYấN Lí HOT NG CA H THễNG TRANG B IN
MY MI TRềN
I . Đặc điểm công nghệ của máy mài trũn
Máy mài có hai loại chính : Máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra còn có các
máy khác nhau : Máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 14
Đồ Án Kỹ Thuật Điện CBHD: Phan Trọng Nghĩa
Tất cả các máy mài đều có chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài :
xác định vËn tốc của đá ( m/s ), chuyển động chạy dao trên máy mài rất đa dạng và phụ
thuộc vào tính chất của từng loại máy.
1. Đặc điểm của máy mài tròn
Máy mài tròn gồm máy mài tròn ngoài và máy mài tròn trong (Hình 2.1 a,b ).
a. M¸y mµi t rßn ngoµi
b. M¸y mµi t rßn t rong
§¸ mµi
Chi t iÕt
Hình 2.1: Sơ đồ gia công chi tiết bằng máy mài tròn
Ở máy mài tròn : chuyển động chính là chuyển động quay của đá . Chuyển động
ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc) hoặc di chuyển tịnh tiến
theo hướng ngang trục (ăn dao ngang ) hoặc chuyển động quay của chi tiết (ăn dao
vòng ) .
Chuyển động phụ là di chuyển nhanh của ụ đá hoặc chi tiết .v.v…
Ví dụ :
Nếu tốc độ quay của đá chậm sẽ làm tăng lực cắt làm mòn đá . Nếu tốc độ quá cao
sẽ gây gẫy trục hoặc vỡ đá …Tốc độ mài phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật độ bóng bề
măt gia công . Mài tinh hay mài thô, tuỳ thuộc vào lượng chạy dao có tốc độ mài hợp

lý
Thông thường trong các truyền động của đá mài thì truyền động quay đá có yêu
cầu phải đảm bảo một tốc độ tương đối ổn định , không yêu cầu điều khiển tốc độ . Do
vậy trong các thiết kế người ta thường sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc .
Ở các máy mài cỡ nặng để duy trì tốc độ cắt là không đổi khi mòn đá hay khi kích
thước gia công thay đổi thì người ta thường sử dụng truyền động cơ có phạm vi điều
chỉnh tốc độ là D = (2
÷
4) / 1 với công suất không đổi.
Ở máy mài trung bình và nhỏ có v = 50
÷
80 (m / s) nên đá mài có đường kính
lớn thì tốc độ quay khoảng 1000 vòng/phút . Ở những máy mài có đường kính đá nhỏ
tốc độ đá rất cao, động cơ truyền động là các động cơ đặc biệt, đá mài gắn trên trục
động cơ có tốc độ khoảng 24000 ÷ 48000(vòng/phút) . hoặc có thể lên tới : 150 000 ÷
200 000 (vòng/phút).
SVTH: Phan Minh Nhiên
Trang 15
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
Ngun ca ng c l cỏc b bin tn cú th l cỏc mỏy phỏt tn s cao ( BBT
quay ) hoc l cỏc b bin tn tnh ( BBT bng tiristo ).
Mụ men cn tnh trờn trc ng c thng l (15
ữ
20)%M
dm
Mụ men quỏn tớnh ca ỏ v c cu truyn lc ln (500
ữ
600)%M
qt
ca ng c . Do

ú cn hóm cng bc ng c quay ỏ mi.
Khụng yờu cu o chiu i vi ng c quay ỏ .
II. Phõn Tớch Nguyờn Lý Hot ng Ca Mỏy Mi Trũn
1. Giới thiệu thiết bị in của máy
* Trên máy có cỏc động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc điện áp 220/380V.
Động cơ M-động cơ truyền động quay đá mài mài mặt đầu kiểu AOJI22-2-C1 ,
công suất 0,6 KW tốc độ 2800 v/ ph.
Động cơ M-động cơ quay đá kiểu AOJI2-32-2C3 công suất 4KW, tốc độ
2880 v/ ph.
Động cơ M- động cơ quay chi tiết kiểu M-324 , công suất 0,76 KW , tốc độ
250 ữ 2500 v/ph. Tốc độ định mức 2500 v/ph, điện áp định mức 220V.
* Các ký hiệu trên sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển :
. MCCB 32 : úng, ngt tng
.CB
1
/16 ; CB
2
/16: úng, ngt cho ti1 v ti 2
. RN
1
, RN
2
, RN
3
: rơle nhiệt bo v cho M
1
,M
2
, M
3

. T
1
,T
2
: rơle thời gian 1 v rle thi gian 2
. TRG
1
, TRG
2
: rơle trung gian 1, rơle trung gian 2
. K
1
, K
2
, K
3
, K
4
,K
5
, K
6
, K
7
: công tắc tơ.
Trong đó:
. K
1
, K
2

: iu khin ng c M
1
. K
3
, K
4
: iu khin ng c M
2
. K
5
: iu khin ng c M
3
. K
7
: Dng cú hóm ng nng
2. S mch ng lc v mch iu khin
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 16
Đồ Án Kỹ Thuật Điện CBHD: Phan Trọng Nghĩa
Hình 2.2 Sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển
3 . Nguyên lý hoạt động
Đóng MCCB
32
và CB
1
/16, CB
2
/16 ở mạch động lực chuẩn bị cấp nguồn cho động cơ
làm việc.
Đóng CB mạch điều khiển ở trạng thái sẵn sàng thao tác :

3.1. Trạng thái 1 :
+ Ấn On
1
: Cuộn TRG
2
( 13-14) có điện, tiếp điểm thường mở (5-9) của TRG
2
duy trì cho cuộn TRG
2
có điện. Các tiếp điểm thường mở của rờle trung gian 2 (7-11)
sẽ đóng lại để cấp nguồn cho cuộn K
4
có điện, tiếp điểm thường hở (5-17) của cuộn hút
K
4
đóng lại duy trì cho cuộn K
5
làm việc. Các tiếp điểm động lực của contactor K
4
, K
5
đóng lại để cấp nguồn cho động cho M
2
,M
3
làm việc.
Đồng thời tiếp điểm thường mở (7-21) của K
4
sẽ đóng lại để cuộn hút K
2

làm
việc, các tiếp điểm động lực của contactor K
2
đóng cấp nguồn cho động cơ M
1
.
SVTH: Phan Minh Nhiên
Trang 17
Đồ Án Kỹ Thuật Điện CBHD: Phan Trọng Nghĩa
Hình 2.3 : Mạch điều khiển và mạch động lực hoạt động ở trạng thái On
1
Cùng lúc đó thời gian T
1
bắt đầu tính thời gian, sau khoảng thời gian chỉnh định
cuộn K
2
mất điện, do tiếp điểm thường đóng mở chậm (8-5) của thời gian T
1
mở ra, và
tiếp điểm thường mở đóng chậm (6-8) của thời gian T
1
đóng lại cho cuộn K
3
làm việc.
Tại thời điểm đó các tiếp điểm động lực của Contactor K
3
đóng lại để cấp nguồn cho
M
2
làm việc.

Tiếp điểm thường đóng (25-23) và (26-25) là 2 tiếp điểm cài chéo giữa 2 cuộn
K
2
, K
3
không cho làm việc cùng lúc
+ Ấn dừng : Ấn nút OFF , cấp nguồn cho cuộn hút K
7
và cuộn thời gian T
2
có
điện . Sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm thường đóng mở chậm (5-8) của thời gian T
2
mở ra làm Contactor K
7
và rờ le thời gian T
2
mất điện.
3.2. Trạng thái 2 :
+ Ấn On
2 :
Cuộn TRG
1
( 13-14) có điện, tiếp điểm thường mở (5-9) của TRG
1
duy trì cho
cuộn TRG
1
có điện. Các tiếp điểm thường mở của rờle trung gian 1 (7-11) sẽ đóng lại để
cấp nguồn cho cuộn K

1
có điện, tiếp điểm thường hở (5-16) của cuộn hút K
1
đóng lại
duy trì cho cuộn K
5
làm việc. Các tiếp điểm động lực của contactor K
1
, K
5
đóng lại để
cấp nguồn cho động cho M
2
,M
3
làm việc. Tiếp điểm thường đóng (22-23) và (24-23) là
2 tiếp điểm cài chéo giữa 2 cuộn K
1
, K
4
không cho làm việc cùng lúc
SVTH: Phan Minh Nhiên
Trang 18
Đồ Án Kỹ Thuật Điện CBHD: Phan Trọng Nghĩa
Đồng thời tiếp điểm thường mở (7-20) của K
1
sẽ đóng lại để cuộn hút K
2
làm
việc, các tiếp điểm động lực của contactor K

2
đóng cấp nguồn cho động cơ M
1
.
Hình 2.4 : Mạch điều khiển và mạch động lực hoạt động ở trạng thái On
2
Cùng lúc đó thời gian T
1
bắt đầu tính thời gian, sau khoảng thời gian chỉnh định
cuộn K
2
mất điện, do tiếp điểm thường đóng mở chậm (8-5) của thời gian T
1
mở ra, và
tiếp điểm thường mở đóng chậm (6-8) của thời gian T
1
đóng lại cho cuộn K
3
làm việc.
Tại thời điểm đó các tiếp điểm động lực của Contactor K
3
đóng lại để cấp nguồn
cho M
2
làm việc.
Tiếp điểm thường đóng (25-23) của contactor K
3
và tiếp điểm thường đóng (26-
25) của contactor K
2

là 2 tiếp điểm cài chéo giữa 2 cuộn K
2
, K
3
không cho làm việc
cùng lúc
+ Ấn dừng : Ấn nút OFF , cấp nguồn cho cuộn hút K
7
và cuộn thời gian T
2
có
điện . Sau thời gian chỉnh định, tiếp điểm thường đóng mở chậm (5-8) của thời gian T
2
mở ra làm Contactor K
7
và rờ le thời gian T
2
mất điện.
Một số hư hỏng có thể gặp thông thường
SVTH: Phan Minh Nhiên
Trang 19
Đồ Án Kỹ Thuật Điện CBHD: Phan Trọng Nghĩa
SỰ CỐ NGUYÊN NHÂN KIỂM TRA CÁCH KHẮC PHỤC
Mạch không
tác động
- Mất nguội.
- Rơ le nhiệt tác động.
- Đứt dây dẫn.
- Cháy cuộn hút contactor.
- Cháy rơle trung gian.

- Dùng bút thử
điện.
-Dùng VOM
thang đo ohm.
- Thay dây dẫn
- Thay cuộn hút
contactor.
- Thay rơle trung gian.
Contactor K
1
không chạy
- Cháy rơle trung gian 1
- Mất nguội.
- Đứt dây dẫn.
- Dùng bút thử
điện.
-Dùng VOM
thang đo ohm.
- Thay rơle trung gian.
- Thay dây dẫn.
Contactor K
2
không chạy
- Cháy rơle trung gian 2
- Mất nguội.
- Đứt dây dẫn.
- Cháy rơle thời gian T
1
- Tiếp điểm thường đóng
(5-8) của T

1
không đóng.
- Dùng VOM
thang đo ohm
- Thay rơle trung gian.
- Thay dây dẫn.
- Thay rơle thời gian T
1
Contactor K
3
không chạy
- Mất nguội.
- Đứt dây dẫn.
- Cháy rơle thời gian T
1
- Tiếp điểm thường mở (6-8)
của T
1
không đóng.
- Dùng bút thử
điện.
-Dùng VOM
thang đo ohm.
- Thay dây dẫn.
- Thay rơle thời gian T
1
Contactor K
4
không chạy
- Cháy rơle trung gian 2

- Mất nguội.
- Đứt dây dẫn.
-Tiếp điểm thường mở (7-
11) trung gian 2 không đóng
- Dùng bút thử
điện.
-Dùng VOM
thang đo ohm.
- Thay rơle trung gian.
- Thay dây dẫn.
Contactor K
5
không chạy
- Mất nguội.
- Đứt dây dẫn.
- Tiếp điểm thường mở (5-
16) không đóng.
- Dùng bút thử
điện.
-Dùng VOM
thang đo ohm.
SỰ CỐ NGUYÊN NHÂN KIỂM TRA CÁCH KHẮC PHỤC
SVTH: Phan Minh Nhiên
Trang 20
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
Contactor K
1
chy khụng
duy trỡ
Thiu tip im duy trỡ

- Dựng VOM
thang o ohm
- Thng m (7-11)
ca TRG
2
úng li
Contactor K
2
chy khụng
duy trỡ
Thiu tip im duy trỡ
- Dựng VOM
thang o ohm
- Mc thờm tip im
duy trỡ
Contactor K
3
chy khụng
duy trỡ
Thiu tip im duy trỡ
- Dựng VOM
thang o ohm
- Mc thờm tip im
duy trỡ
Contactor K
4
chy khụng
duy trỡ
Thiu tip im duy trỡ
- Dựng VOM

thang o ohm
- Mc thờm tip im
duy trỡ
- Thng m (7-11)
ca TRG
2
úng li
Contactor K
5
chy khụng
duy trỡ
Thiu tip im duy trỡ
- Dựng VOM
thang o ohm
- Mc thờm tip im
duy trỡ
Sau một thời gian nghiên cứu, tỡm hiu v khai thỏc mỏy ct gt kim loi. Đợc
sự giỳp tận tình của thầy Phan Trng Ngha cùng với và sự cố gắng cuả bản thân đến
nay bản đồ án của em với đề tài tỡm hiu v khai thỏc mỏy ct gt kim loi ng c
Mỏy Mi ó hon thnh.
Bản đồ án là nhiệm vụ rất quan trọng để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện nh-
ng với kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên bản đồ án của em
không tránh khỏi những thiếu sót . Em mong nhận đợc những ý kiến đóng góp của thầy
và các bạn để bản đồ án đợc hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn của thầy Phan Trng Ngha ging viờn trng i
Hc Cn Th, b mụn K Thut in ó giỳp em hon thnh ti ỏn ny.
Cn th, ngày 23 tháng 04 năm 2014
Sinh viên
Phan Minh Nhiờn
Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Văn Chất
Giáo trình trang bị điện - Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2006
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 21
n K Thut in CBHD: Phan Trng Ngha
2. Nguyễn Mạnh Tiến - Vũ Quang Hồi
Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại.
3. Võ Hồng Căn Phạm Thế Hựu
Đọc và phân tích mạch điện máy cắt gọt kim loại Nhà Xuất Bản Công nhân
kỹ thuật 1982
4. Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền
Truyền động điện Nhà Xuất Bản Khoa học và kỹ thuật 2004
SVTH: Phan Minh Nhiờn
Trang 22
Đồ Án Kỹ Thuật Điện CBHD: Phan Trọng Nghĩa
Môc lôc
Tµi liÖu tham kh¶o 21
SVTH: Phan Minh Nhiên
Trang 23