thiết kế máy cắt dây đồng đường kính lớn nhất 3,8mm năng xuất 2000mgiờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng công ty thiết bị điện việt nam

1
Lời cảm ơn
Sau ba tháng nghiên cứu và tính toán thiết kế, nay đề tài tốt nghiệp của em đã
hoàn thành. Trước tiên em xin gởi lời cảm ơn tới quý thầy, cô trong trường đã trang
bị cho em kiến thức bổ ích trong suốt bốn năm học tại trường Đại học Nha Trang để
em có thể hoàn thành để tài.
Em cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong ban giám hiệu nhà trường,
ban chủ nhiệm Khoa cơ khí, bộ môn chế tạo máy, phân xưởng cơ, thư viện trường
Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập tại
trường.
Em cũng xin chân thành cảm ơn tới ban giám đốc, các cô chú và anh chị
trong Tổng công ty thiết bị điện Việt Nam đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện cho
em trong quá trình thực tập tại Tổng công ty.
Em xin gởi lời cảm ơn tới thầy Th.S Trần An Xuân, thầy đã tận tình hướng
dẫn em trong suốt quá trình làm đề tài.
Tôi cũng chân thành cảm ơn tới tất cả các bạn trong và ngoài lớp đã giúp đỡ,
động viên tôi trong suốt thời gian qua.
2
Mục lục
Lời cảm ơn 1
Mục lục 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CÓ MÁY ĐƯỢC THIẾT KẾ 8
I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRI ỂN CỦA CÔNG TY 8
II. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ
ĐIỆN VIỆT NAM 9
II.1. Các sản phẩm chính: 9
II.2. Hình thức mua hàng: 9
II.3. Mạng lưới tiêu thụ: 10
II.4. Biểu đồ sản phẩm và doanh thu: 11
II.5. CÔNG TƠ ĐIỆN 1 PHA LOẠI CV CÓ ĐẶC TÍNH V À ĐỘ TIN CẬY CAO V À
CÓ NHỮNG TÍNH NĂNG NH Ư 11

IV. CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC CÓ TRONG PHÂN X ƯỞNG CỦA TỔNG CÔNG TY
THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM 13
IV.1. Máy cắt dây MOLIPDEN sản xuất tại Trung Quốc: 13
IV.2. Máy khoan xung: 13
IV.3. Máy cắt dây CHMER: 14
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU TÍNH NĂNG CẤU TẠO CỦA MÁY 15
I. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦU, Y ÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY Đ ƯỢC
THIẾT KẾ 15
I.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT. 15
I.2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY Đ ƯỢC THIẾT KẾ. 15
I.2.1. Hiệu quả sử dụng 15
I.2.2. Yêu cầu về khả năng làm việc 15
I.2.3. Yêu cầu về độ tin cậy. 15
I.2.4. Yêu cầu an toàn lao động. 15
I.2.5. Yêu cầu tính công nghệ. 15
I.2.6. Yêu cầu về tính kinh tế. 16
II. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16
II.1. Phân tích sản phẩm 16
3
II.1.1 Thông số và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. 16
II.1.2. Năng xuất của sản phẩm: 18
II.1.3. Đánh giá chung 18
II.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY 18
II.2.1. Cấu tạo và nguyên tăc hoạt động của máy do tổng công ty thiết bị điện sản
xuất 18
II.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 20
II.3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KÉO DÂY 20
II.3.1.1Phương pháp s ử dụng vít đai ốc để cấp phôi sau đó d ùng cơ cấu cắt để
cắt 20
II.3.1.2. Hệ thống kéo thẳng và cấp phôi bằng con lăn 21

II.3.2. Lựa chọn phương pháp cắt 23
II.3.21. Cơ cấu cắt bằng trục lệch tâm dao tr ên di động 24
II.3.2.2. Cơ cấu cắt bằng bánh lệch tâm dao d ưới di động 25
II.4. Kết luận và chon phương án thi ết kế 25
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN Đ ỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ 26
I. Các thông số kỹ thuật ban đầu 26
I.1. Tính toán vận tốc kéo dây 26
I.2. Tính toán chiều dài di chuyển của dao 26
II. TÍNH TOÁN LỰC HỌC CƠ CẤU 27
II.1. TÍNH LỰC CẮT CỦA CƠ CẤU CẮT 27
II.1.1. Tính toán lực cắt 27
II.1.2. Tính toán công su ất của thiết bị cắt 30
II.2. TÍNH TOÁN CƠ C ẤU KÉO DÂY 31
II.2.1. TÍNH TOÁN L ỰC KÉO DÂY RA KHỎI CUỘN DÂY. 31
II.2.2. Tính toán hệ thống con lăn 33
II.2.2.1. Tính toán lực cản của các con lăn. 33
Lực cản chuyển động do 1 con lăn gây 33
II.2.2.3. Tính toán con lăn có tác d ụng kéo dây ra khỏi hệ thống uốn thẳng 35
II.3. Xác định cam 36
II.3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của việc thiết kế c ơ cấu cam : 36
II.3.2. Trình tự tổng hợp cơ cấu cam: 36
4
II.3.2.1. Cách xây dựng đồ thị : 36
II.3.2.2. Cách xác định miền tâm cam: 37
II.3.2.3 Vẽ biên dạng cam: 38
CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ KĨ THUẬT THIẾT BỊ 40
I. Tính công suất của máy 40
II. Tính tỉ số truyền của hệ thống 41
III. THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC. 42
III.1.Các thông số kỹ thuật: 42

III.2. Thiết kế bộ truyền vít bánh vít: 42
III.3. Kiểm nghiệm ứng suất uốn: 44
III.4. Định các thông số hình học củ yếu của bộ truyền theo 2, bảng 4 -3: 44
III.5. Kiểm nghiệm sức bền trục vít v à độ cứng uốn thân trục: 45
IV. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO HỆ THỐNG KÉO 47
IV.1. Chọn tiết diện đai 47
IV.2. Xác định đường kính bánh đai 47
IV.2.1. Tính toán đư ờng kính bánh đai cho bộ truyền từ trục chủ động con lăn nối
với động cơ. 47
IV.2.2. Tính toán sơ b ộ khoảng cách trục 48
IV.2.3. Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A 49
IV.2.4. Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai
1

49
IV.2.5. Xác định số đai cần thiết Z 50
IV.2.6. Xác định kích thước bánh đai 50
IV.2.7. Xác định lực tác dụng lên trục 51
V. THIẾT KẾ TRỤC 51
V.1. Các thông số đã biết 51
V.2. Chọn vật liệu chế tạo trục 52
V.3. Tính toán sơ b ộ trục 52
V.4. Tính gần đúng trục 52
V.4.1. Chọn sơ bộ ổ .52
V.4.2. Tính toán trục 53
VI. Tính toán ổ đỡ 62
VI.1 Chọn gối đỡ 62
5
VI.2. Chọn ổ đỡ 62
VI.3. Chọn loại ổ lăn 63

VI.3.1. Xác định tải của ổ 63
VI.3.2. Chọn kích thước ổ lăn 63
V.3.3. Chọn cách bôi trơn cho ổ 64
VII. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ÉP. 64
VII.1. Tính toán thi ết kế hệ thống để tạo ra lực ép dây v ào con lăn chủ động 64
VII.1.1 Tính toán lực nén của con lăn trên 65
VII.1.2.Kiểm nghiệm độ bền của vít 67
VII.2. Kiểm nghiệm bền của khung giá đỡ. 67
VIII. Thiết kế hệ thống cắt 70
VIII.1. Tính toán độ bền của lưỡi cắt 70
VIII.2. Thiết kế trục lệch tâm 71
VIII.2.1. Xác định biên dạng cam 71
VIII.2.2. Tính toán t ốc độ quay của cam .72
VIII. 3. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO HỆ THỐNG CẮT 73
VIII.3.1. Chọn tiết diện đai 73
VIII.3.2. Xác định đường kính bánh đai 74
1. Tính toán đường kính bánh đai cho bộ truyền từ trục chủ động con lăn nối với
động cơ 74
2. Tính toán sơ bộ khoảng cách trục 75
3. Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A 75
4. Kiểm nghiệm góc ôm của bánh đai
1

76
5. Xác định số đai cần thiết Z 76
6. Xác định kích thước bánh đai 77
7. Xác định lực tác dụng lên trục 77
VIII.4. TÍNH TOÁN TR ỤC. 78
VIII.4.1. THIẾT KẾ TRỤC LỆCH TÂM 78
1. Các thông số đã biết 78

2. Chọn vật liệu chế tạo trục 78
3. Tính toán sơ bộ trục 78
4. Tính gần đúng trục 79
6
VIII.5. Tính lực đẩy của lò xo F
F
88
CHƯƠNG V: LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHI TIẾT CHÍNH 93
I. LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TI ẾT ĐIỂN HÌNH 93
I.1. Phân tích chi tiết gia công 93
I.2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. 93
I. 3. CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG 94
I.3.1. Thiết kế nguyên công: 95
II. Xác định lương dư 101
II.1. Xác định lượng dư trung gian cho cổ trục kích thước Ф40h6 bằng phương pháp
phân tích 101
II.2. Xác định lượng dư cho các kích thước còn lại bằng phương pháp tra bảng 105
II.2.1. Xác định lượng dư cho kích thước Φ36 105
II.2.2. Xác định lượng dư cho kích thước Φ30 105
II.2.3. Xác định lượng dư cho kích thước Φ25h6 106
II.2.4. Xác định lượng dư cho kích thước Φ20h9 106
III. Xác định chế độ cắt theo ph ương pháp phân tích 106
III.1. Xác định chế độ cắt bằng ph ương pháp phân tích bư ớc tiện tinh Φ40h6 106
III.2. Xác định chế độ cắt theo phương pháp tra b ảng 109
KẾT LUẬN VỀ ĐỂ XUẤT Ý KIẾN 117
Tài liệu tham khảo 120
7
LỜI NÓI ĐẦU
Chế tạo máy là một ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong việc sản
xuất ra các thiết bị công cụ cho các ng ành khác như: công nghi ệp, nông nghiệp, xây

dựng, giao thông vận tải…V ì vậy, phát triển khoa học kỹ thuật trong ng ành chế tạo
máy có ý nghĩa hàng đầu trong chiến lược Công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước.
Với nhiệm vụ được giao là “Thiết kế máy cắt dây đồng đ ường kính lớn
nhất 3,8mm năng xuất 2000m/giờ phục vụ chế tạo cuộn dây 1 pha, 3 pha trong
công tơ điện 1 pha, 3 pha tại tổng c ông ty thiết bị điện Việt Nam ”
Nội dung bao gồm:
- Giới thiệu về xưởng cơ khí của tổng công ty thiết bị điện Việt Nam
- Tìm hiểu tính năng, cấu tạo, tác dụng của máy.
- Thiết kế kỹ thuật của thiết bị.
- Lập quy trình gia công chi tiết điển hình.
- Kết luận và đề xuất ý kiến.
Qua đây em xin gởi lời cảm ơn ban giám hiêu nhà trường, ban chủ nhiệm Khoa
Cơ Khí , quý thầy, cô trong Bộ môn Chế Tạo Máy và thầy Th.S Trần An Xuân đã
tận tình hướng dẫn và chỉ bảo em trong quá trình thực hiện đề tài.
Do thời gian gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài của em không thể tránh
được những thiếu sót. Kính mong quý thầy, cô và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý
kiến để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, ngày 10 tháng 10 năm 200 7
SVTH: Mai Văn Đ ịnh
8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NG ÀNH CÔNG NGHIỆP CÓ MÁY ĐƯỢC
THIẾT KẾ
I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRI ỂN CỦA CÔNG TY
Công ty Thiết bị đo điện (EMIC) đ ược thành lập ngày 01/4/1983 trực thuộc
Tổng công ty Thiết bị Kỹ thuật điện (Bộ Công nghiệ p) chuyên sản xuất các loại
thiết bị đo điện trung v à hạ thế.
Năm 1995, Công ty đư ợc chuyển giao công nghệ của h ãng LANDIS & GYR c ủa
Thuỵ Sĩ, được trang bị các máy móc, thiết bị sản xuất v à thiết bị kiểm tra tiên tiến,
hiện đại có độ chính xác cao với các thế hệ mới nhất của Thuỵ Sĩ, Đức, Nhật Bản,

Mỹ.
Năm 1999, Công ty đư ợc tập đoàn AFAQ - ASCERT của cộng hoà Pháp cấp chứng
chỉ ISO 9001-1994, năm 2002 c ấp lại chứng chỉ ISO 9001 -2000, tháng 5/2005 đư ợc
cấp lại chứng chỉ ISO 9001 - 2000 lần 3.
Các sản phẩm chính của Công ty hiện nay l à:
- Công tơ điện 1 pha và công tơ 3 pha cơ ho ặc điện tử một biểu giá hoặc nhiều biểu
giá, đa chức năng, đọc chỉ số từ xa bằng sóng Radiô cho các loại công t ơ cơ và điện
tử.
- Các loại đồng hồ điện tử chỉ thị số: Volmet 1 pha, Vo lmet 3 pha, Ampemet, T ần
số kế
- Đồng hồ Volmet, Ampemet c ơ điện các loại cấp chính xác 2 v à 2,5
- Máy biến dòng hạ thế hình xuyến kiểu đúc epoxy tới 600V, 1000V . Dòng điện sơ
cấp từ 5A đến 10000A, d òng điện thứ cấp 5A hoặc 1A , cấp chính xác 0,5 hoặc 1
hoặc 3.
- Máy biến dòng trung thế kiểu đúc Epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp trong
nhà hoặc ngoài trời tới 38,5KV, dòng điện sơ cấp từ 5A đến 5000A. D òng điện thứ
cấp 1A; 5A hoặc 1A v à 5A. Cấp chính xác 0.5. Cấp bảo vệ 5P5 -5P10-5P15-5P20-
5P30;
- Máy biến áp đo lường trung kế kiểu đúc epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp
trong nhà hoặc lắp ngoài trời tới 38,5KV, Cấp chính xác 0.5; Cấp bảo vệ 3P, 6P.
9
- Máy biến áp cấp nguồn trung kế kiểu đúc epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp
trong nhà hoặc lắp ngoài trời tới 38,5KV cho máy cắt đóng lặp lại v à các thiết bị
khác.
- Cầu chì rơi (FCO) 6-15kV, 22-27kV và 36KV dòng điện I
max
= 200A dung lượng
cắt 8,10,12kA Asym.
Các sản phẩm của Công ty đạt ti êu chuẩn quốc tế IEC, đạt nhiều huy ch ương vàng
và Chứng nhận Hàng Việt Nam chất lượng cao phù hợp tiêu chuẩn, cung cấp thoả

mãn nhu cầu trong nước và từ năm 1996 đã xuất khẩu sang các nước: Nga, Mỹ,
Nicaragua, Mianma, Lào, Campuchia, Philippin, Bănglades, Burtan
Công ty còn có khách s ạn Bình Minh - Hà Nội (Địa chỉ 27 Lý Thái Tổ quận Ho àn
Kiếm Hà Nội - Việt Nam - ĐT 04 8266442; Fax: 04 8257725) và khách s ạn Bình
Minh - Hạ Long (Địa chỉ Đường Hậu Cần, Phường Bãi Cháy, TP Hạ Long - Quảng
Ninh. ĐT: 033.640486; Fax: 033.640490 )
Công ty đã được tặng thưởng Cúp vàng Hội chợ quốc tế Hàng công nghiệp, Giải
cầu vàng chất lượng cao phù hợp tiêu chuẩn, cúp sen vàng, siêu cúp thương hi ệu
mạnh và phát triển bền vững và các Huân chương Lao đ ộng hạng Ba, hạng Nh ì,
hạng Nhất.
II. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA TỔNG CÔ NG TY
THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM
II.1. Các sản phẩm chính:
Công tơ điện 1 pha loại CV.
Công tơ điện 3 pha loại MV.
Công tơ điện 3 pha 3 giá.
Vônmet- Ampemet loại DT96 và loại VA01.
Máy biến dòng đo lường hạ thế loại CT-0.6.
Máy biến dòng đo lường trung thế tới 36kV .
Máy biến áp đo lường trung thế tới 36kV .
II.2. Hình thức mua hàng:
10
Đến trực tiếp mua tại cửa h àng và đại lý của EMIC hoặc gọi điện, FAX y êu cầu
đến những cửa hàng, đại lý của EMIC.
Tại Hà nội:
- Số 10 Trần nguyên Hãn – Hà nội
ĐT: 04.257979 – 8.257997 – 8.257957. FAX: 84 – 4 - 8.260.735
Email:
Tại Nghệ An
- 16 Lê Lợi TP Vinh - Nghệ An

ĐT: 038.843208 - FAX: 038.843208
Tại Đà nẵng:
H28 Điện Biên Phủ - An Khê - Thanh Khê
ĐT : 0511.712408 - FAX: 0511.712408
Tại Buôn Ma Thuột :
- 12 Nguyễn Tất Thành - TP Buôn ma Thuột - Tỉnh Đắklăk
ĐT : 050.812965
Tại Thành Phố Cần Thơ:
- 135 B Trần Hưng Đạo - Thành phố Cần Thơ
ĐT : 071.830.384 - FAX: 071.830.384
Tại Thành Phố Hồ Chí Minh:
133S Tô Hiến Thành - Phường 13 - Quận 10 - TP Hồ chí Minh
ĐT : 08. 8658649 - FAX: 08. 8658649
29 Tôn Đức Thắng - Quận 1 - TP HCM
ĐT: 08. 8296372 - 8291363 - 8. 291264 8292439 - 8222373
FAX: 84. 8. 295480.
II.3. Mạng lưới tiêu thụ:
Argentina Nicaragua
Philippines Bangladesh
Bhutan Russia
Cambodia Srilanca
USA Laos Myanmar
11
II.4. Biểu đồ sản phẩm và doanh thu:
II.5. CÔNG TƠ ĐI ỆN 1 PHA LOẠI CV CÓ ĐẶC TÍNH V À ĐỘ TIN CẬY
CAO VÀ CÓ NHỮNG TÍNH NĂNG NH Ư
Hiệu chỉnh dễ.
Mômen quay lớn.
Ma sát nhỏ.
Độ nhạy cao.

Tổn hao thấp.
Hình 1.1 Sơ đồ mạng lưới tiêu thụ
Hình 1.2 Biểu đồ doanh thu của Tổng công ty thiết bị điện Việt Nam
12
Ảnh hưởng nhiệt độ thấp.
Độ ổn định cao.
Chịu quá tải lớn.
Chịu điện áp cao.
Cách điện áp cao.
Gối đỡ dưới hai chân kính hoặc gối từ.
Chống ăn cắp điện cơ cấu chống quay ngược hoặc bộ số 1 hướng.
Hình dáng: tròn hoặc vuông.
Kết cấu chính
1. Ổ đầu dây
2. Đế
3. Nam châm hãm
4. Khung
5. Gối đỡ trên
6. Bộ số
7. Phần tử điện áp
8. Rô to
9. Cơ cấu chống quay ngược
10. Gối đỡ dưới
11. Phần tử dòng điện
A1. Hiệu chỉnh tải đầy (100%)
A2. Hiệu chỉnh tải thấp (5% v à 10%)
A3. Hiệu chỉnh tải cảm ứng (cos#)
Hình 1.3 Cấu tạo của công tơ điện 1 pha
13
Ứng dụng.

Công tơ điện 1 pha loại CV dùng để đo năng lượng hữu công (kWh) ở l ưới điện
xoay chiều 1 pha 2 dây, đạt cấp chính xác 1 hoặc 2 theo ti êu chuẩn quốc tế IEC521.
IV. CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC CÓ TRONG PHÂN X ƯỞNG CỦA TỔNG
CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM
IV.1. Máy cắt dây MOLIPDEN sản xuất tại Trung Quốc:
Sử dụng dây cắt bằng vật liệu molipden, máy có khả năng gia công các dạng bề mặt
cong, phẳng, trụ, côn… Dây molipden được nối thành vòng dây và dẫn động bằng
tang quay, dây cắt được sử dụng đến khi mòn thì thay b ằng sợi dây khác. Do đó n ên
độ chính xác của máy cắt dây molipden thấp h ơn máy cắt dây sư dụng dây cắt bằng
đồng.
Ưu điểm của máy là khả năng đồ họa, có thể nhập trực tiếp bản vẽ AUTOCAD
bằng đĩa mềm để lập tr ình cho máy gia công, hay ta có thể sử dụng phầm mềm đồ
họa ngay trên Panel điều khiển của máy để vẽ. Ngo ài ra ta có thể nhập bản vẽ chi
tiết vào máy để xuất mã gia công điều khiển một máy khác.
Nhược điểm của máy: do dây molipden đ ược sử dụng nhiều lần n ên độ chính xác là
không cao.
IV.2. Máy khoan xung:
Khả năng công nghệ của máy: Là một máy CNC máy có thể tự động khoan
các lỗ có đường kính từ 0,2mm đến 3mm
trên các loại vật liệu kim loại, tại các vị
trí mà tọa độ đã được nhập vào khi lập
trình. Tại phòng gia công chính xác
người ta chủ yếu sử dụng máy khoan
xung, để khoan lỗ mồi và làm chuẩn cho
nguyên công cắt dây sau đó.
Hình 1.4 Máy khoan xung
14
IV.3. Máy cắt dây CHMER:
Đây là một máy cắt dây khá hiện đại, máy có khả năng gia công các h ình
dạng bề mặt như: trụ, côn, mặt phẳng, các dạng bề mặt có đường sinh là một đường

thẳng, trên các loại vậy liệu kim loại.
Vật liệu dây cắt là dây đồng, dây cắt thường dùng là loại dây đồng có đường kính
Φ0,25mm. Chỉ sử dụng một lần rồi thải đi do đó độ chính xác của máy cao h ơn so
với máy cắt dây sử dụng dây cắt molipden. Dung d ịch làm nguội của máy thường
dùng dòng nước phun với tốc độ cao.
Dữ liệu nhận vào máy có thể nhập bằng tay qua panel điều khiển, có thể kết
nối với máy tính để nhận dữ liệu từ máy tính hay từ các phần mềm CAD/CAM qua
các thiết bị ngoại vi như thẻ nhớ. Ngoài ra máy còn có thể lấy dữ liệu từ máy cắt
dây molipden để điều khiển gia công chi tiết.
15
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU TÍNH NĂNG CẤU TẠO CỦA MÁY
I. CÁC THÔNG S Ố KỸ THUẬT BAN ĐẦU, Y ÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY
ĐƯỢC THIẾT KẾ.
I.1. CÁC THÔNG S Ố KỸ THUẬT.
Trọng lượng của cuộn dây đồng l à 36(kg) ( bao gồm cả tang cuốn và dây)
Dây đồng được cuốn trên tang cuốn có đường kính 100(mm), chiều d ài tang cuốn
450(mm). Đường kính ngoài của tang cuốn 220(mm)
Đường kính lớn nhất của dây đồng l à 3,8(mm)
Chiều dài đoạn dây cần cắt L =
7
3
1200


(mm)
Năng xuất cắt 2000(m/giờ)
I.2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY Đ ƯỢC THIẾT KẾ.
I.2.1. Hiệu quả sử dụng.
Năng xuất cao.
Tiêu thụ ít năng lượng.

Chi phí cho lao động vận hành máy thấp.
Độ chính xác cao.
Kích thước nhỏ gọn.
I.2.2. Yêu cầu về khả năng làm việc.
Hoàn thành đúng năng xu ất thiết kế ban đầu, có tuổi thọ cao, không bị thay
đổi hình dạng khi chụi ảnh hưởng của ngoại lực tác động, ảnh h ưởng nhiệt
I.2.3. Yêu cầu về độ tin cậy.
Máy được gọi là đảm bảo về độ tin cậy khi đáp ứng được các yêu cầu, các
chức năng nhiệm vụ đặt ra v à đáp ứng được các yêu cầu về năng xuất, ti êu thụ điện
năng, tuổi thọ…
I.2.4. Yêu cầu an toàn lao động.
Trong quá trình làm vi ệc bình thường hay lúc bị hư hỏng thì máy phải đảm
bảo an toàn cho người lao động, không gây thiệt hại về kinh tế, phá huỷ nh à
xưởng…
I.2.5. Yêu cầu tính công nghệ.
16
Kết cấu phải phù hợp với quy mô sản xuất.
Máy chủ yếu sản xuất để phục vụ tại công ty, số l ượng máy sản xuất ít do đó
yêu cầu áp dụng những ph ương pháp chế tạo theo các thiết bị có tại công ty, các chi
tiết cần được tiêu chuẩn hoá theo tiêu chuẩn quốc tế để có thể thay thế v à sửa chữa
khi cần thiết.
Kết cấu và hình dạng phải hợp lý theo quy mô công nghệ.
Kết cấu của máy phải đ ơn giản, dễ lắp ghép, các bề mặt g ia công nên đơn
giản, dễ gia công, có thể gia công bằng các ph ương pháp đạt năng xuất cao.
Cấp chính xác phải đúng mức.
Các cấp chính xác của các chi tiết không quá cao, khi đó giá th ành của sản
phẩm tăng, máy chế tạo ra có giá th ành quá cao, nhưng c ũng không được hạ thấp
cấp chính xác qua mức l àm cho chi tiết hoạt động không đúng y êu cầu.
Phương pháp tạo vật liệu chế tạo phôi hợp lý.
Không nên sử dụng các loại phôi có gia th ành quá cao, nên sử dụng các loại

phôi có sẵn trên thị trường.
I.2.6. Yêu cầu về tính kinh tế.
Thời gian và công sức thiết kế chế tạo ít.
Kích thước gọn nhẹ, khối lượng nhỏ để giá th ành giảm.
Vật liệu rẻ tiền, dễ cung cấp.
Năng xuất cao, tiêu thụ ít năng lượng, chi phí bôi trơn và bảo dưỡng, sửa chữa thấp.
Các chi tiết phải được tiêu chuẩn hoá, dễ mua trên thị trường.
II. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
II.1. Phân tích sản phẩm
II.1.1 Thông số và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
Sản phẩm được yêu cầu là sợi dây đồng đạt chiều d ài L =
7
3
1200


(mm). Phục
vụ cho các nguyên công tiếp theo trong quá tr ình chế tạo cuộn dây 1 pha v à 3 pha
trong công tơ điện 1 pha và 3 pha.
Thông số kỹ thuật của dây đồng do h ãng Cadivi cung cấp
17
a. Thành phần hoá học:
%Cu
%Al
%Zn
%Fe
%Tạp chất
66% – 68%
5% - 8%
3% - 4%

1 % - 2%
Còn lại
b. Độ bền
Kích
thước
Giới hạn bền
đứt
b

(N/mm
2
)
Độ dãn
tương đối
(%)
Môđun đàn hồi
(kg/mm
2
)
Khối lượng
riêng
(Kg/mm
3
)
0,6 –3,8
300
25
10300
8,94
c. Chất cách điện: Polyvinyl, Format(PVF),

Polyester(PVW), Polyester Imi de(EIW)
d. Cấp chụi nhiệt:PVF 105
0
, PVW 130
0
,
EIW 150
0
e. Điện áp thứ:1,5KV – 3KV
f. Đường kính dây: d = 0,06 – 3,8(mm)
g. Sản phẩm sau khi cắt:
h. Cuộn dây 1 pha trong công t ơ điện
Hình 2.1:Cuộn dây của hãng Cadivi
Hình 2.2 Cấu tạo sản phẩm sau khi cắt
Hình 2.3 Cấu tạo của cuộn dây 1 pha
18
II.1.2. Năng xuất của sản phẩm: 2000(m/giờ)
II.1.3. Đánh giá chung
Về hình dáng, sản phẩm được tạo thành không yêu cầu phức tạp, có thể gia
công bằng nhiều phương pháp khác nhau đ ể tạo được sợi dây đồng thẳng đạt kích
thước 1200 x 3,8 (mm). Chúng ta có thể d ùng phương pháp kéo th ẳng dây từ cuộn
sau đó cắt đạt kích thước, là phương pháp đơn gi ản nhất vì dây đồng tương đối mềm
ta có thể dùng nhiều phương pháp để uốn thẳng sau đó cắt.
Nhưng để đạt được năng xuất 2000m/giờ th ì cần yêu cầu hệ thống phải đảm bảm
được độ cứng vững khi l àm việc với tốc độ cao
II.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY
II.2.1. Cấu tạo và nguyên tăc hoạt động của máy do tổng công ty thiết bị điện
sản xuất
Sơ đồ động của cơ cấu sử dụng khí nén để cấp phôi v à cắt đạt kích thước
Cấu tạo

1. Cuộn dây và tang cuốn và cơ cấu đỡ tang cuốn.
2. Cơ cấu dẫn hướng.
3. Piston khí 1 để kéo thẳng dây.
4. Dây đồng
5. Cơ cấu kẹp phôi bằng piston khí.
6. Piston 3 mang thiết bị cắt.
Hình 2.4 Sơ đồ động cơ cấu sử dụng khí nén
19
Nguyên tắc hoạt động:
Giai đoạn 1: Piston 1 ở vị trí A, trên cơ cấu kẹp, khí được bơm vào piston
khí 2 đẩy cơ cấu kẹp chuyển động xuống phía dưới để kẹp phôi. Đồng thời lúc n ày
piston 3 thực hiện chuyển động tịnh tiến mang c ơ cấu cắt cắt dây.
Giai đoạn 2: Kéo dây đồng ra khỏi cuộn dây v à đạt chiều dài cần cắt.
Sau khi cơ cấu kẹp kẹp phôi lúc n ày cảm biến nhận diện hoạt động điều khi ển van
khí nén A. Khí được bơm vào Piston 1 qua van khí A dư ới tác dụng của áp suất
piston 1 chuyển động tịnh tiến về phía điểm B, do cần piston 1 gắn với bộ phận kẹp
để kéo dây đồng ra khỏi cuộn dây n ên đẩy cơ cấu kẹp tới vị trí cơ cấu cắt.
Giai đoạn 3: Sau khi Piston 1 phối hợp với cơ cấu kẹp kéo dây ra khỏi cuộn
dây chuyển động tới vị trí D th ì Piston 2 chuyển động tịnh tiến l ên trên, thôi kẹp
phôi đồng thời lúc này cơ cấu cắt chuyển động xuống 1 đoạn có độ d ài L đủ để đưa
dao cắt tì lên mặt của dây đồng không cho dây đ ồng bị kéo ngược trở lại.
Giai đoạn 4: Piston 1 kéo cơ c ấu kẹp về vị trí A.
Chiều dài của dây muốn cắt chính bằng chiều d ài của hành trình Piston đi từ điểm
chết trên đến điểm chết dưới.
Ưu điểm:
 Do khả năng chụi nén(đàn hồi) lớn của không khí, cho nên có thể tích chứa
khí nén thuận lợi, nhờ vậy có thể th ành lập một trạm tích chứa khí nén.
 Có khả năng truyền tải năng l ượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học của khí
thấp nên tổn thất áp suất trên đường dẫn ít.
 Đường dẫn khí nén ra không cần thiế t có thể đẩy trực tiếp ra ngo ài.

 Chi phí thấp bởi vì phần lớn các xí nghiệp điều có các máy nén khí.
 Hệ thống an toàn được đảm bảo.
 Độ tin cây cao.
 Hệ thống đơn giản, tuổi thọ cao.
Nhược điểm:
 Lực truyền tải trọng thấp.
 Dòng khí nén ra ngoài th ường gây tiếng ồn.
20
 Vận tốc thay đổi khi tải trọng thay đổi
II.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
II.3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KÉO DÂY
II.3.1.1Phương pháp s ử dụng vít đai ốc để cấp phôi sau đó d ùng cơ cấu cắt để
cắt.
Bộ truyền động vít đai ốc gồm có hai bộ phận chính ren ví t và đai ốc. Tuỳ
theo từng điều kiện làm việc cụ thể để ta có thể sử dụng các ph ương pháp phối hợp
chuyển động khác nhau nh ư:
Vít quay đai ốc tịnh tiến: trong đó hai đầu vít đ ược đặt lên hai gối đỡ còn đai
ốc được gắn cứng với cơ cấu kẹp phôi và trượt trên bàn trượt.
Vít vừa quay vừa tịnh tiến, đai ốc cố định: trong tr ường hợp này để kéo thẳng
sợi dây ta bố trí vít gắn c ơ cấu kẹp vừa chuyển động quay vừa tiến thẳng để kéo
thẳng sợi dây đến cơ cấu cắt để cắt dây.
Đai ốc quay vít tịnh tiến.
Cấu tạo của hệ thống cấp phôi và cắt đạt kích thước:
1. Tang cuốn dây đồng và hệ thống đỡ tang
2. Dây đồng.
3. Vít .
4. Cơ cấu kẹp.
5. Đai ốc.
Hình 2.5 Sơ đồ động cơ cấu vít ốc vít để cấp phôi
21

6. Bàn trượt.
7. Cơ cấu cắt.
Nguyên tắc hoạt động
Trong trường hợp vít quay đai ốc tịnh tiến. Bộ truyền động vít đai ốc d ùng
để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tính tiến nhờ sự tiếp xúc nhau
giữa vít 3 và đai ốc 5 trong đó ren vít đ ược gắn với động c ơ hay hộp giảm tốc còn
đai ốc chuyển động tịnh tiến dọc trục của ren vít. Đai ốc đ ược gắn với cơ cấu kẹp 4
để kéo thẳng dây đồng tr ên bàn trượt 6 và thực hiện chuyển động tịnh tiến đến c ơ
cấu cắt 7 thực hiện việc cắt đạt kích th ước.
Ưu nhược điểm của phương pháp cấp phôi bằng vít đai ốc.
Ưu điểm.
 Kết cấu đơn giản dễ chế tạo, nhỏ gọn.
 Khả năng tải cao, làm việc tin cậy.
 Làm việc êm, không gây tiếng ồn.
 Tạo lực dọc trục lớn.
 Đạt độ chính xác cao.
Nhược điểm.
 Năng xuất thấp do ma sát trên ren.
 Ren nhanh bị mòn khi làm việc với vận tốc lớn.
 Tuổi thọ thấp khi làm việc với cường độ cao.
II.3.1.2. Hệ thống kéo thẳng v à cấp phôi bằng con lăn
Cấu tạo của hệ thống
1. Cuộn dây.
2. Con lăn dẫn hướng.
3. Con lăn uốn thắng.
4. Cơ cấu kéo dây bằng con lăn.
5. Ly hợp điện từ
6. Ổ đỡ
7. Bộ truyền động đai đến c ơ cấu
cắt

8. Hệ thống cắt.
22
9. Bộ truyền động đai đến hệ
thống kéo
10. Động cơ và hộp giảm tốc.
11. Ly hợp điện từ.
12. Bộ truyền động đai của hệ
thống cắt.
13. Trục lệch tâm.
14. Lưỡi cắt trên
15. Lưỡi cắt dưới
Hình 2.6 Sơ đồ động của hệ
thống kéo
Hình 2.7 Sơ đồ động hệ thống
cắt
23
Nguyên tắc hoạt động
Khi động cơ 10 hoạt động tạo ra mômen quay , qua bộ truyền động đai 9 tới
hệ thống con lăn, con lăn chủ động quay, d ưới tác dụng của lực ép của con lăn bị
động tạo ra lực ma sát giữa dây và con lăn chủ động sẽ biến chuyển động quay tr ên
con lăn thành chuy ển động tịnh tiến của dây, đây chính l à lực kéo dây để kéo dây ra
khỏi cuộn dây. Hệ thống kéo tạo ra lực kéo để kéo dây từ cuộn dây 1 sau đó dây
được dẫn hường bằng con lăn dẫn hướng 2 và nắn thẳng bằng con lăn nắn thẳng 3
rồi mới tới hệ thống kéo 4. Sau khi dây qua hệ thống kéo v à uốn thẳng dây. Dây
được đẩy đến cơ cấu cắt, trong lúc hệ thống kéo dây kéo dây ra khỏi con lăn th ì rơle
thời gian ở trạng thái không hoạt động, khi dây chạy qua hệ thống cắt đ ược thời
gian t(thời gian t bằng với thời gian kéo đ ược chiều dài dây là L) thì Rơ le thời gian
hoạt động cung cấp để điều khiển ly hợp 8 đóng lại truyền mô men xoắn từ hộp
giảm tốc qua trục trung gian, bộ truyền động đai tới trục cam, trục cam hoạt động
đẩy lưới cắt trên xuống thực hiện nguyên công cắt. Quá trình kéo dây và cắt được

thực hiện đồng thời
Ưu điểm.
 Năng xuất của máy cao, độ cứng vững của hệ thống tốt.
 An toàn khi làm việc
 Dễ dàng nâng cao được năng suất của máy.
 Tuổi thọ của máy cao.
 Làm việc không gây tiếng ồn.
 Dễ sửa chữa và bảo dưỡng.
Nhược điểm.
 Hệ thống điều khiển của máy t ương đối phức tạp.
 Vận tốc thay đổi khi lực kẹp dây thay đổi
 Việc định chiều dài cắt phải làm sau khi máy đã đem vào cắt thử.
II.3.2. Lựa chọn phương pháp cắt.
24
II.3.21. Cơ cấu cắt bằng trục lệch tâm dao tr ên di động
Cấu tạo:
1. Trục dẫn động.
2. Con trượt.
3. Thanh truyền.
4. Cần gạt.
5. Thanh truyền 2
6. Dao trên.
7. Dao dưới
8. Bệ lắp trục và bánh lệch tâm
9. Bàn kẹp
10. Bàn trượt gắn dao dưới
Nguyên tăc hoạt động
Khi vật cắt vào đúng cữ cắt, bàn kẹp (1) kẹp chặt vật cắt. Dao dưới (3) đứng
yên, dao trên (2) gắn vào bàn trượt chuyển động xuống và quá trình cắt được diễn
ra. Sau khi cắt xong dao trên lại trở về vị trí ban đầu. Dao trên và bàn trượt chuyển

động lên xuống được là nhờ các cơ cấu thủy lực, cơ cấu cam hoặc cơ cấu trục khuỷu
- thanh truyền.
Nhược điểm của máy này là sản phẩm có nhiều bavia bị xước, kết cấu máy cồng
kềnh do có thêm bàn đỡ nâng phôi.
Cấu tạo của cơ cấu cắt hai lưỡi song song có dao tr ên di động
 Cữ bàn kẹp.
 Dao trên di động.
 Dao dưới cố định.
 Bàn đỡ sản phẩm.
 Sản phẩm.
 Đối trọng.
 Bản lề.
Hình 2.9 Sơ đồ lưỡi cắt
trên di động
Hình 2.8 Cơ cấu cắt bằng trục
lệch tâm dao trên di động
25
II.3.2.2. Cơ cấu cắt bằng bánh lệch tâm dao d ưới di động
Sơ đồ động
1. Trục lệch tâm
2. Bàn dao dưới
3. Bàn trượt dọc
4. Con lăn dưới
5. Lắp dưới
6. Bệ đỡ
Nguyên tắc hoạt động
Cơ cấu cắt dao thẳng song song có dao dưới
di động khắc phục được những nhược điểm
của loại dao trên vì vậy trong thực tế loại dao này được sử dụng rất rộng rãi
Cấu tạo của cơ cấu cắt 2 lưỡi song song lưỡi dưới di động:

1. Cữ chặn
2. Bàn trượt dao trên
3. Bàn trượt dao dưới
4. Lưỡi dao trên.
5. Lưỡi dao dưới.
6. Cơ cấu đỡ phôi.
7. Phôi.
II.4. Kết luận và chon phương án thi ết kế.
Do máy làm việc với tải trọng thấp, đ òi hỏi năng xuất cao, do đó từ các ưu
nhược điểm của các phương pháp trên và yêu c ầu kỹ thuật đối với máy ta chọn
phương pháp cấp phôi và cắt đạt kích thước bằng hệ thống con lăn, v à cơ cấu cắt
bằng hai dao song song dao d ưới di động
Hệ thống sử dụng dễ d àng, tuổi thọ của máy cao, đặc biệt l à ta có thể tăng
năng suất của máy mà không phải thay đổi hệ thống nhiều, ta có thể cắt được các
chiều dài, đường kính khác nhau.
Hình 2.10 Sơ đồ động cơ cấu cắt
bánh lệch tâm dao dưới di động