thiết kế và mô phỏng máy mài tròn ngoài

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
&&∗&& &&∗&&
Khoa cơ khí
Bộ môn công nghệ chế tạo máy
HƯỚNG DẪN NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế: Sinh Viên Trần Nhật Thư Lớp: 06C1A . Khoá 2006 - 2011
Hướng Dẫn: Giảng viên chính. Bùi Trương Vĩ
1. Tên đề tài:
Thiết kế máy mài tròn ngoài
2. Các số liệu ban đầu:
Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy: D
Max
= 200 (mm)
Chiều dài lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy : L
Max
= 500 (mm)
Chiều cao tâm máy : H = 1250 (mm)
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Giới thiệu chung về công nghệ mài
2. Giới thiệu các phương pháp mài
3. Thiết kế các thông số kỹ thuật của máy.
4. Thiết kế động học của máy.
5. Tính toán sức bền máy.
6. Một số vấn đề về điều chỉnh máy.
7. Bôi trơn và bảo dưỡng máy.
4. Các bản vẽ:
1. Bản vẽ chung toàn máy 1A
0

2. Bản vẽ sơ đồ động 1A
0
3. Bản vẽ kết cấu hộp trục chính 1A
0

4. Bản vẽ kết cấu cơ cấu điều khiển bàn máy bằng tay 1A
0
5. Bản vẽ sơ đồ thuỷ lực 1A
0
6. Bản vẽ kết cấu Ụ sau 1A
0

7. Bản vẽ kết cấu Ụ trước 1A
0
8. Bản vẽ kết cấu một số loại ổ trượt 1A
0
5 . Thời gian thiết kế:
Ngày giao nhiệm vụ
Ngày hoàn thành nhiệm vụ
Sinh viên hoàn thành và nộp toàn bộ thiết kế tốt nghiệp cho bộ môn
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2011
Thông qua bộ môn: Cán bộ hướng dẫn:
Ngày tháng năm 2011 ( Ký và ghi rõ họ tên )
( Ký và ghi rõ họ tên )
Bùi Trương Vĩ
Kết quả điểm đánh giá
Ngày tháng năm 2011
Chủ tịch hội đồng
SVTH: Trần Nhật Thư 1 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài

( Ký và ghi rõ họ tên )
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của nước ta hiện nay cùng với sự
phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật. Con người đã có những thành công nhất
định trong các ngành cơ khí, luyện lim,…Các sản phẩm cơ khí lần lượt ra đời đó là tiền đề
của những máy móc, thiết bị tiên tiến ngày càng hoàn thiện, cải thiện điều kiện lao động
của con người trong những công việc nguy hiểm, nặng nhọc, môi trường độc hại.
Nhiệm vụ của mỗi sinh viên trước khi kết thúc khóa học đều phải hoàn thành luận
văn tốt nghiệp với đề tài cụ thể được giao. Với nhiệm vụ này đều giúp cho mỗi sinh viên
có thể nghiên cứu sâu hơn về kiến thức liên quan đến đề tài, tham khảo những tài liệu nhất
định, phục vụ, trang bị một kiến thức nền tảng, phong phú,…cũng là làm quen với việc
thiết kế một sản phẩm hoàn chỉnh.
Trong đó, nhiệm vụ của em là hoàn thành đề tài tốt nghiệp“Thiết kế máy mài tròn
ngoài” cụ thể là em phải hoàn thành yêu cầu cơ bản để thiết kế ra một máy hoàn chỉnh.
Qua một học kỳ tìm hiểu và làm việc, cùng với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy
hướng dẫn Bùi Trương Vĩ cùng các thầy trong bộ môn, nay em đã hoàn thành nhiệm vụ
được giao.
Vì thời gian có hạn, tài liệu tham khảo không nhiều và kiến thức tiếp thu của bản thân
hạn chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót.Em kính mong được sự góp ý quý báu của các
quý thầy.
Sau cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy Bùi Trương Vĩ cùng
toàn thể các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy và chỉ bảo cho em trong
suốt quá trình hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.

Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2011.
Sinh viên thực hiện.
Trần Nhật Thư
SVTH: Trần Nhật Thư 2 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ MÀI
1.1. QUÁ TRÌNH CẮT GỌT KHI MÀI:
Quá trình mài kim loại là quá trình cắt gọt của đá vào chi tiết, tạo rất nhiều phoi
vụn do sự ma sát cắt gọt và sự cạo miết của các hạt mài vào chi tiết gia công mài có
những đặc điểm khác với các phương pháp gia công cắt gọt khác như: tiện, phay,
bào
- Ở đá mài các lưỡi cắt không giống nhau.
- Hình dáng hìng học của mỗi hạt mài khác nhau, bán kính góc lượn ở đỉnh hạt
mài cũng khác nhau, hướng của góc cắt sắp xếp hổn loạn, không thuận lợi cho thoát
phoi.
- Độ cứng hạt mài cao, do đó có thể cắt được những loại vật liệu mà các dụng
cụ cắt gọt khác không cắt được như : thép đã tôi, hợp kim cứng
- Tốc độ cắt khi mài rất cao, cùng một lúc, trong một thời gian ngắn có nhiều
hạt mài tham gia cắt gọt và tạo ra nhiều phoi vun.
- Hạt mài có độ giòn cao, cho nên hạt mài dễ bị vỡ vụn tạo thành những hạt mới
với những lưỡi cắt mới hoặc bậc ra khỏi chất kết dính.
- Do nhiều hạt cùng tham gia cắt gọt và hướng góc cắt của các hạt không phù
hợp nhau, tạo ra ma sát gọi là hiện tương “cắt và cọ sát” làm cho chi tiết bị nung nóng
rất nhanh và nhiệt độ ở vùng mài rất lớn.
- Hạt mài có nhiều cạnh cắt và có bán kính tròn ở đỉnh Hình 1.1

Hình 1.1
Trong quá trình làm việc, bán kính này tăng lên đến một trị số nhất định, lực cắt
tác dụng lên hạt mài tăng lên làm cho áp lực tác dụng vào nó tăng lên đến trị số đủ lớn
có thể phá các hạt mài thành những hạt khác nhau, tạo ra những lưỡi cắt mới hoặc có
thể làm bật ra khỏi đá mài. Vì vậy trong quá trình mài, việc tách phoi phụ thuộc vào
SVTH: Trần Nhật Thư 3 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
hình dạng của các hạt mài. Quá trình tách phoi của hạt mài có thể chia ra làm 3 giai
đoạn sau:

Vq
Pt
a<<p
a
Pt
a<p
Pt
a<<p
Vq
a a
Vq
(a) (b) (c)
Hình 1-2
1. Gọi bán kính cong của hạt mài là
ρ
chiều dày của lớp kim loại hớt đi là a.
Ở giai đoạn đầu (hình 1-2a) mũi hạt mài bắt đầu va đập vào các bề mặt gia công lực
này phụ thuộc vào tốc độ mài và trị số lượng chạy dao (lượng tiến dọc hoặc ngang của
đá). Nếu bán kính cong
ρ
của hạt mài rất nhỏ thì độ bền động học của nó cũng rất
nhỏ, khi va đập và tiếp xúc với vật mài, hạt mài sẽ bị phá hủy không thể cắt gọt được.
Nếu mũi hạt mài có bán kính cong
ρ
hợp lí thì cắt gọt được thuận lợi. Trường hợp có
bán kính cong
ρ
của hạt mài lớn hơn chiều dày a rất nhiều , hạt mài sẽ trượt trên bề
mặt vật mài, làm cho áp lực tăng dần, ở thời điểm này vật bị nung nóng và giữ lượng
nhiệt lớn .

2. Tiếp sau giai đoạn một, do áp lực mài tăng lên, nhiệt ở lớp bề mặt mài tăng
lên làm cho biến dạng dẽo của kim loại tăng dần, lúc này bắt đầu xảy ra quá trình cắt
phoi.
3. Khi chiều sâu lớp kim loại được bớt đi đã đạt dược chiều sâu với trị số a nào
đó với điều kiện a
≥

ρ
thì xảy việc tách phoi . Vì vậy quá trình làm việc của hạt mài
với chi tiết có thể chia ra thành những giai đoạn chủ yếu : Trượt, nén, tách phoi . Cung
tiếp xúc giữa hạt mài với chi tiết luôn thay đổi, còn các cạnh của mép cắt phân bố sắp
xếp theo các hướng khác nhau . Bán kính cong
ρ
của mỗi hạt cũng không giống nhau,
mà luôn thay đổi trong quá trình cắt gọt . Những hạt mài có bán kính
ρ
lớn không thể
cắt được những lớp kim loại mỏng vì vậy trường hợp này hạt mài không cắt gọt được
mà xảy ra hiện tượng “nạo” ở bề mặt kim loại làm cho áp lực mài tăng lên, nhiệt phát
sinh lớn .
Khi hạt mài săc, có nghĩa là
ρ
hợp lý thì cắt gọt tốt và lượng nhiệt giữ lại nhỏ .
Quá trình tách phoi xảy ra trong thời gian rất ngắn, khoảng từ 0,001 ÷ 0,00005
giây, do đó các giai đoạn của quá trình cắt gọt cũng rất nhanh chóng .
SƠ ĐỒ MÀI
Nguyên tắc chung của sơ đồ mài là đá mài chi tiết gia công đều quay nhưng
quay ngược chiều nhau để tạo khả năng cắt gọt tốt.
Kết cấu của máy mài có thể như sau:
-

Ụ đầu đá ( ụ mài ) có chuyển động quay và tịnh tiến ra vào để mài chi tiết
với lượng dư khác nhau. Khi cần thiết, đầu đá có thể chạy dọc hoặc quay được một
hoặc nhiều hướng ( như các máy mài sắc dụng cụ).
SVTH: Trần Nhật Thư 4 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Đối với chi tiết có chuyển động quay tròn và chuyển động tịnh tiến dọc theo
đường tâm chi tiết để gia công hết chiều dài chi tiết.
Để khảo sát các yếu tố có liên quan, ta xét sơ đồ mài tròn ngoài ( Hình 1-3 ).
Chi tiết gia công 1
Đá mài 2
S
n
: lượng chạy dao ngang (chạy dao ăn sâu)
S
d
: lượng chạy bàn của chi tiết ( mm/vòng )
ϕ
đ
: góc quay của ụ mang đá
ϕ
ct
: góc quay của bàn máy mang chi tiết
n
đ
: Tốt độ đá mài
n
ct
: Tốc độ quay chi tiết.
n
ct

n
â
ϕ
â
1
2
S
n
ϕ
ct
S
d
Hình 1-3
Thường tốc độ quay của chi tiết nhỏ hơn tốc độ quay của đá mài từ ( 60 ÷ 100 )
lần.
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI TRÒN:
1.2.1. Mài chạy dọc : (S
d
)
Là sự dịch chuyển của chi tiết theo chiều dọc của bàn máy, tính bằng m/p, ký
hiệu là S
d
. Phương pháp này dùng trên các máy mài tròn ngoài, máy mài phẳng có bàn
từ chuyển động tịnh tiến, mài sắc dụng cụ . Phương pháp này áp dụng khi gia công
những chi tiết hình trụ có chiều dài đáng kể l > 80 mm hoặc dùng để gia công các mặt
phẳng có chiều dài lớn . Phương pháp này có độ nhẳn cao hơn mài tiến ngang . Trong
điều kiện sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối chiều dày của đá có thể chọn trị số lớn
nhất cho phép theo hướng dẫn của lý lịch máy để nâng cao năng suất nhưng cũng phải
chú ý đến độ cứng vững của hệ thống công nghệ : máy - chi tiết - đồ gá .
1.2.2. Mài tiến ngang : ( S

n
)
SVTH: Trần Nhật Thư 5 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Là sự dịch chuyển của đá mài theo hướng vuông góc với trục của chi tiết hoặc
mặt phẳng của chi tiết gia công, tính bằng mm/ hành trình kép hoặc m/p . Phương pháp
thường gặp ở các loại máy mài tròn ngoài, mài không tâm, mài vạn năng, các máy mài
sắc dụng cụ . Dùng khi mài những chi tiết hình trụ ngắn dưới 80 mm.
1
1
Hình 1-4
Khi gia công nhưng chi tiết hình trụ, côn, cổ trục khuỷ, trục lệch tâm, trục bậc,
các loại bạc, các loại chi tiết dạng ống
Phương pháp mài tiến ngang có năng suất cao thường sử dụng khi sản xuất
hàng loạt những chi tiết có chiều dài nhỏ.
Để nâng cao tuổi bền của đá khi mài tiến ngang, cần phải chọn độ cứng của đá
cao hơn 1 - 2 cấp so với khi mài bằng phương pháp chạy dọc .
1.2.3. Mài quay tròn : ( S
v
)
Những chi tiết mài quay quanh một trục của bàn máy, đá tiến vào để mài hết
lượng dư . Thường gặp ở các máy mài phẳng có bàn từ quay, máy mài xoa bằng hai
mặt đầu của đá phương pháp mài này thường dùng để mài những chi tiết mỏng, các
loại vòng , mài xecmăng . Có năng suất cao, rất lợi cho sản xuất hàng loạt . Độ chính
xác của chi tiết phụ thuộc vào loại thiết bị và phương pháp công nghệ .
1.2.4. Mài phối hợp :
Là phương pháp mài kết hợp cả chạy dọc và tiến ngang đồng thời . Cách mài
này có năng suất rất cao nhưng độ nhẳn và độ chính xác giảm .Thường áp dụng cho
những nguyên công mài thô hoặc nữa tinh .
1.3. NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI BỀ MẶT CỦA CHI TIẾT.

Chất lượng chi tiết hoặc sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ nhẵn bề mặt và
độ chính xác kích thước, hình dáng hình học của nó sau khi gia công . Nghiên cứu
những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của vật mài là vấn đề hết sức quan trọng của
quá trình công nghệ mài .
1.3.1. Sự hình thành bề mặt mài :
Trong quá trình gia công, bề mặt mài được hình thành do sự cắt gọt của các hạt
đá mài vào bề mặt của chi tiết gia công . Quá trình này có thể mô tả như ở hình vẽ .
Nếu nhìn bằng mắt thì bề mặt rất bóng nhẳn, nhưng đem soi dưới kính hiển vi có độ
phóng đại lớn thì mặc dù ở bề mặt có độ bóng rất cao, ta đều thấy những vết nhấp nhô
dạmg sóng . Các trị số nhấp nhô này được biểu thị cho các cấp độ nhẵn của bề mặt, ký
hiệu là : R
a
và R
z
. Nếu các trị số này lớn có nghĩa là bề mặt vật gia công xù xì nhiều
cấp độ nhẵn thấp . Ngược lại nếu trị số nhỏ, độ nhẵn bề mặt cao .
SVTH: Trần Nhật Thư 6 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
a) b)
Hình 1-5
1.3.2. Ảnh hưởng của lượng chạy dao đến chất lượng bề mặt :
Độ nhẵn bề mặt có liên quan đến lượng chạy dọc của chi tiết mài. ( Hình 1-6a)
là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc đó . Tung độ biểu thị chiều cao nhấp nhô trung bình
H
tp
(
µ
m) hoành độ biểu thị lượng chạy dao dọc ( trị số hành trình kép trong một phút
của bàn máy ) . Từ đồ thị ta thấy rằng khi tăng trị số hành trình của bàn máy thì độ
nhẵn bề mặt giảm .

1.3.3. Ảnh hưởng của tốc độ quay của chi tiết :
Nếu tăng tốc độ quay của chi tiết mài thì độ nhẵn bề mặt gia công giảm (hình
1-6b) . Hoành độ biểu thị tốc độ quay của chi tiết V
ct
= m/ph .
H
tb
(
µ
H
tb
(
µ
H
tb
(
µ
0,5
0,4
0,3
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
4
6
8
2
0,2

70
100
130
14
18 24
30
0,4 1,2 2,0
2,4
a) b) c)
Hình 1-6
1.3.4. Ảnh hưởng của chiều sâu mài t :
Chiều sâu mài tăng, độ nhẵn bề mặt giảm . Đồ thị hình 4c biểu thị sự tương
quan giữa chiều sâu mài và độ nhẵn bề mặt .
1.3.5. Ảnh hưởng của tốc độ của đá mài :
Độ nhẵn bề mặt tăng khi tốc độ quay của đá tăng . Tốc độ mài thường dùng
trong khoảng 28-35 m/s, người ta còn dùng tốc độ cao hơn, có thể tới 60 m/s hoặc cao
hơn nữa gọi là mài nhanh .
1.3.6. Ảnh hưởng của độ hạt của đá mài :
Độ nhẵn bề mặt của chi tiết mài phụ thuộc vào độ hạt của đá mài, nếu độ hạt
càng lớn ( kích thước hạt mài nhỏ ) đá mịn thì độ nhẵn bề mặt càng cao . Đồ thị trên
hình 1-7 biểu thị mối quan hệ của độ hạt và độ nhẵn bề mặt .
SVTH: Trần Nhật Thư 7 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
0,8
0,4
0,2
0,1
0,05
0,02
H

tb
(
µ
12
115
214
Hình 1-7: Độ nhẵn của bề mặt phụ thuộc vào độ hạt của đá mài.
Kính thước trung bình của hạt 17 29 39 57 68 81 163 300
Độ hạt của đá 600 500 400 325 240 200 120 60 170 80 46
1.3.7. Ảnh hưởng của dung dịch tưới trơn nguội khi mài :
Trong khi mài cần dùng dung dịch trơn nguội để làm tăng độ nhẵn và chất
lượng sản phẩm mài . Dung dịch trơn nguội có tác dụng làm giảm ma sát giữa đá và
vật mài, giảm t
o
vùng mài, do đó chất lượng của chi tiết tăng lên .
Dung dịch cần phải bảo đảm yêu cầu kỹ thuật, tinh khiết ít tạp chất, phải lọc
sạch cặn bã của phoi kim loại và hạt mài . Nếu có tạp chất cơ khí đến 0,1% trọng
lượng của dung dịch thì độ nhẵn của bề mặt chi tiết giảm đi một cấp so với dung dịch
có 0,03% tạp chất . Nếu dung dịch cao hơn 0,1% tạp chất thì sẽ sinh ra xước bề mặt
gia công, tuổi bền của đá giảm 15-20 % .
Dung dịch trơn nguội thường dùng là Êmunxi, dung dịch muối kali, xà phòng,
natri nitrat , trong điều kiện làm việc nặng nhọc có thể dùng dầu công nghiệp 20 .
Khi mài những chi tiết yêu cầu độ nhẵn và chất lượng bề mặt cao có thể dùng hỗn hợp
75% vadơlin và 25% dầu hipôit .
Ngoài những yếu tố kể trên, chất lượng bề mặt của vật mài còn phụ thuộc
những yếu tố khác nữa như độ chính xác của máy, chất lượng của đá mài, vật liệu của
chi tiết gia công, đồ gá và phương pháp công nghệ .
1.4. SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC Ở LỚP BỀ MẶT NGOÀI
Trong quá trình mài, mặc dù lực cắt gọt chi tiết không lớn như so với các
phương pháp cắt gọt khác như tiện, phay, bào nhưng do sự tham gia cắt gọt đồng thời

của nhiều hạt mài và do sự ma sát cào miết của những hạt mài không cắt gọt, làm cho
nhiệt phát sinh trong vùng tiếp xúc của đá và chi tiết rất lớn . Khi điều kiện mài không
tốt như : Chọn chế độ mài V, t, S quá lớn, đá mài xấu thì nhiệt độ mài có thể đạt từ
1200
÷
1600
0
C . Nhiều thực nghiệm đã chứng tỏ rằng khi mài, 80% công tiêu tốn về
viêc phát sinh nhiệt, chỉ có 20% công có ích làm biến dạng mạng tinh thể của vật liệu
SVTH: Trần Nhật Thư 8 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
để thực hiện việc cắt gọt. Khi kiểm tra lớp bề mặt kim loại mài có các loại thép đã tôi,
ta thấy có sự thay đổi cấu trúc cụ thể là lượng ôstenit dư tăng lên. Điều này chứng tỏ
trong quá trình mài có sự đã tôi lại lần thứ hai.
Sự thay đổi cấu trúc của lớp bề mặt chỉ xảy ra với các loại thép đã tôi cứng, còn
những loại thép chưa tôi thì cấu trúc ở lớp bề mặt không thay đổi.
Khi quan sát bề mặt mài của thép đã tôi ta thấy một lớp kim loại mỏng thay đổi
cấu trúc do có sự tôi lại và ram cao. Lớp kim loại ở trên cùng là lớp tôi lại, có cấu trúc
ôstenit, mactenxit tôi. Lớp tiếp theo, kim loại ở trong thái ram có cấu trúc trusit và
mactenxit. Sâu vào giữa là lớp có cấu trúc tôi lúc đầu. Trong trường hợp mài với chế
độ cắt lớn hoặc đá bị cùn, sẽ sinh ra cháy ở bề mặt mài. Cháy phát sinh do nhiệt lượng
tập trung cao trong một thể tích nhỏ của kim lọại. Khi lớp bề mặt bị cháy làm chất
lượng của chi tiết giảm, có thể bị phá hủy đột ngột trong quá trình làm việc .
Cháy ở lớp bề mặt kim loại có thể ở hai dạng ram và tôi lại. Cháy lớn ở trường
hợp ram kèm theo giảm độ cứng từ 60-65 HRC xuống còn 45-55 HRC. Chiều sâu lớp
cháy tới 2mm .Khi rửa bằng axít lớp bề mặt bị cháy lớn, ta thấy có các vết đốm tối là
do chế độ mài quá cao.Khi rửa bằng axít lớp bề mặt bị cháy nhỏ, ta thấy những vân tối
mỏng với cấu trúc trustit. Hiện tượng này chủ yếu là do tác dụng của hạt mài không
tốt, chất lượng của đá mài không đảm bảo hoặc chọn đá mài không phù hợp với vật
liệu mài. Để khắc phục hiên tượng cháy ở bề mặt mài, cần phải xem xét các nguyên

nhân, giảm bớt chế độ mài (bước tiến dọc S và chiều sâu mài t), chọn đá cho phù hợp
với chi tiết mài.
1.5. CÁC LOẠI MÁY MÀI VÀ CÁC LOẠI ĐÁ MÀI.
1.5.1.Các loại máy mài
1.5.1.1 : Phân loại (Theo tiêu chuẩn Việt Nam).
Máy Đặc điểm chủ yếu
Máy mài không tâm
Máy mài tròn ngoài
Máy mài tròn trong (lỗ)
Máy đá mài
Máy đánh bóng
Máy mài mặt phẳng
Máy mài sắc dụng cụ vạn năng
Máy mài dao phay
Máy mài lưỡi cưa đĩa
Máy mài mủi khoan
Máy mài bánh dao phay răng côn xoắn
Máy mài phẳng bàn chữ nhật
Máy mài phẳng bàn tròn
Đường kính mài lớn nhất
Đường kính mài lớn nhất
Đường kính lỗ lớn nhất mài được
Đường kính lớn nhất đá mài
Đường kính lớn nhất đĩa đánh bóng
Chiều rộng lớn nhất bàn máy
Đường kính chi tiết lớn nhất
Đường kính lớn nhất dao phay
Đường kính lớn nhất lưỡi cưa
Đường kính lớn nhất mũi khoan
Đường kính lớn nhất dao phay

Chiều rộng lớn nhất của bàn
Đường kính của máy
1.5.1.2. Các loại đá mài :
SVTH: Trần Nhật Thư 9 Khoa: Cơ khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
- Máy mài tròn ngoài :3A130 , 3A140 , 3A161 , 3B161A
-Máy mài tròn trong : 3A227 , 3A227B
- Máy mài phẳng : 3B724
- Máy mài không tâm: 3T180 , 3184
Ngoài ra còn có một số máy thông dụng khác của Nga và CHDC Đức :
S150 , SIG50
Kiểu và tên gọi
Đá phẳng
D
d
Phạm vi sử dụng
Mài sắc các dụng cụ,
mài ngoài , trong , vô
tâm , răng mài then
hoa , sắc dao tiện
Kểu và tên gọi
Hình góc
d
D
H
Phạm vi sử
dụng
Làm nhẳn các
rảnh các hỏm
có hình dạng

thích hợp
Đá cắt
d
D
H
Cắt đứt sẽ rẳnh Hình côn với góc 60
0
H
d
D
Làm nhẳn các
lỗ tâm và các
mặt côn
Đá vành khăn
D
H
d
Mài phẳng bằng mặt
đầu của đá
Đá phẳng tăng cường
d
H
D
Đá chậu hình trụ
D
H
1
H
d
D

1
Mài sắc dụng cụ, mài
phẳng bằng mặt đá
mài
Đá phẳng hai mặt vát
côn
d
D
H
h
Mài các răng ,
bánh răng
SVTH: Trần Nhật Thư 10 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Đá chậu hình côn
H
d
D
Mài sắc dụng cụ ,mài
phẳng
Đá phẳng prôfin côn
45
0
d
D
H
Mài các răng
bánh răng
Đá đĩa :1T

b
d
D
H
h
Mài sắc và cà
mặt trước của
các dao
Đá phẳng có prôfin
góc côn nhỏ
d
h
D
H
Mài các răng
bánh răng , mài
sắc lưỡi cưa và
các dao phay
2T
d
D
b
h
H
Mài sắc các dao
phay trục vít
Đá phẳng có hõm
D
1
D

d
H
Mài tròn và mài
lỗ
3T
d
H
D
h
Mài răng dao cà
và các bánh răng
Đá phẳng có hõm
côn
h
d
D
Mài tròn có mài
xoắn mặt trụ
4T
h
d
H
D
Mài các răng Đá phẳng hai bên có
hõm
D
1
H
d
D

Mài tròn đá dẫn
khi mài vô tâm
SVTH: Trần Nhật Thư 11 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Mài các ca líp ngàm
d
D
H
Mài các ca líp
ngàm
Đá phẳng hai bên có
hỏm côn
d
H
D
Đá mài tròn có
mài xoắn mặt :

CHƯƠNG 2:GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP MÀI
2.1. Một số máy mài tròn ngoài thường gặp:
2.1.1. Đặc điểm:
Là phương pháp mài có tính vạn năng cao, chi tiết được gá vào hai lỗ tâm, hoặc
một đầu cặp vào mâm cặp còn đầu kia chống tâm. Lỗ tâm là chuẩn thống nhất được
dùng trong các nguyên công trước nên đảm bảo được lượng dư đều.
Mài có tâm thường dùng kiểu chạy dao dọc (ăn dao dọc) : Sau mỗi hành trình
chạy dao dọc mới tiến đá sâu vào, phương pháp này dễ sử dụng nhất, độ sâu cắt nhỏ
nên lực mài bé. Để mài có năng suất cao hơn người ta vát côn một phần đá với góc côn
2
÷

3
0
. Cách này dùng để mài các trục ngắn, độ cứng vững tốt.
Khi gia công trục ngắn có đường kinh lớn còn dùng kiểu ăn dao ngang, cách
mài này cần đòi hỏi độ cứng vững của chi tiết tốt, máy có công suất lớn, đá rộng bản
và phải sửa đá thật tốt.
2.1.2. Những kiểu máy mài ngoài và tính năng kỹ thuật:
Máy mài ngoài dùng để gia công các bề mặt hình trụ ,côn, ô van, lệch tâm méo,
các mặt định hình Máy mài ngoài có thể mài được các lượng dư khác nhau từ rất nhỏ
0.0005mm đến vài milimet với độ chính xác và độ nhẵn cao. Có rất nhiều loại máy
mài ngoài, tùy theo yêu cầu công nghệ, kích thước, hình dạng của chi tiết gia công mà
chọn máy cho phù hợp . Sau đây giới thiệu một số loại máy thường gặp:
+ Máy mài tròn ngoài vạn năng có ụ quay đá và có đầu phụ để mài lỗ kiểu
3A110, 3 12, 3140.
+ Máy mài tròn ngoài thông dụng, không có ụ quay đá và chi tiết, kiểu 36151,
36161.
+ Máy mài tròn ngoài tự động kiểu 3A151, 3A161 có cơ cấu chạy dao ngang
mang theo chu trình làm việc tự động đã điều chỉnh sẵn.
+ Máy mài ngoài, mài mặt đầu có ụ mài quay được các góc 8
0
, 30
0
, 45
0
, có ụ
mài chuyển động thẳng góc với tâm kiểu 3T161.
+ Máy mài tròn ngoài kiểu 3T161A: Dùng mâm cặp để kẹp chi tiết gia công
không có ụ sau.
SVTH: Trần Nhật Thư 12 Khoa: Cơ
khí

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
+ Máy mài nhiều đá dùng để gia công trục nhiều bậc, trục khủyu và trục lệch
tâm.
+ Máy mài tròn ngoài chuyên dùng, có truyền dẫn ụ trước và ụ sau kiểu 3A424,
3428, để mài thanh truyền, cổ trục khủyu, có bộ phận chép hình kiểu XIII-170. Máy để
mài các loại trục cam của máy nổ có ụ quay được, có ống kẹp đàn hồi để mài cạnh vát
côn của tán xuppáp.
+ Máy mài tròn ngoài liên hợp có những ụ mài cải tiến để sử dụng phù hợp với
yêu cầu công nghệ máy mài nửa( bán) tự động của hãng “TOS” Tiệp Khắc có bộ phận
chép hình bằng thuỷ lực cả bộ phận sửa đá theo hình dạng trong quá trình mài.
2.2. Đặc điểm các máy mài tròn ngoài loại mới:
Theo khả năng công nghệ, máy mài tròn ngoài loại mới được chia làm 4 nhóm:
chuyên dùng, vạn năng mài tròn mặt đầu ( chống tâm và mâm cặp) khác với những
kiểu máy được chế tạo trước đây các máy mới có đặc điểm quan trọng về kết cấu,
nâng cao nhiều về năng suất, độ tin cậy, tuổi thọ và độ chính xác. Năng suất gia công
trên các máy mới tăng lên 1,5
÷
2 lần nhờ sự thay đổi về kết cấu, các cụm máy và sơ đồ
hệ thống điều khiển của chúng. Ở tất cả các máy ( trừ máy vạn năng điều khiển bằng
tay) tốc độ này được nâng cao từ 35
÷
50 (m/s) và công suất động cơ điện truyền dẫn
đá mài được mở rộng từ 30
÷
40%. Độ cứng vững tĩnh tổng tăng lên 2
÷
2,5 lần.
Độ cứng vững ổ trục chính được nâng cao nhờ sử dụng ổ bôi trơn thuỷ động
chuyên dùng, mở rộng khoảng cách giữa các đường tâm của sống trượt, ụ đá mài và
bàn dưới của thân máy. Vít me đai ốc bi được dùng để thay cho vít me đai ốc trượt ở

khâu cuối cùng của xích động chạy dao ngang. Việc áp dụng đá mài có đường kính và
chiều cao lớn cũng làm tăng năng suất máy. Ví dụ trên các máy mài tròn ngoài vạn
năng trước đây dùng đá mài tròn ngoài vạn năng đường kính (350
÷
400) mm, hiện nay
đường kính đá của các máy này tăng đến 600mm. Do việc tăng độ cứng tĩnh của máy
và khả năng tải của ổ trục chính ụ mài cho phép mở rộng chiều cao đá đến (250
÷
300)
mm. Ở các máy ăn dao hướng kính tự động và bán tự động cho phép thực hiện đồng
thời ăn dao hướng kính nhiều bề mặt chi tiết.
Việc bố trí hợp lý nhất tất cả các cơ cấu điều khiển cho khả năng giảm bớt thời
gian điều khiển. Trên các máy bán tự động để mài chạy dao dọc và ăn dao hướng kính
chu kỳ mài tự động, khi ăn dao cũng như khi mài chạy dao dọc được điều khiển bởi
một tay gạt. Chế độ gia công được xác định nhờ các cơ cấu điều chỉnh tương ứng trên
bảng điều khiển khả năng công nghệ của máy loại mới được mở rộng nhờ trang bị cho
nó các đồ gá tên gọi rộng. Đặc biệt là đồ gá khác nhau để sửa chữa đá, đồ gá để bù trừ
tự động và điều chỉnh
Áp dụng các phương án kết cấu mới, cải tiến việc bảo vệ các sống trượt, áp
dụng rộng rãi hơn. Các chi tiết được gia công nhiệt, nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tất cả các điều này cho phép nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ máy.
Đặt tính kỹ thuật của một số loại máy mài tròn ngoài thông dụng:
SVTH: Trần Nhật Thư 13 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
TT Đặc tính kỹ thuật Kiểu máy mài
35161 3M151 3Y131 3Y132
01
Đường kính gia công lớn
nhất (mm)

280 200 280 280
02
Chiều dài gia công lớn
nhất (mm)
900 700 700 1000
03
Phạm vi đường kính gia
công
tới 250 60-280 60-280
04 Chiều cao tâm máy 125 185 185
05
Dịch chuyển dọc lớn nhất
của bàn máy
920 710 1000
06
Tốc độ dịch chuyển bàn
bằng chuyển động thuỷ lực
0,1
÷
0,6 0,05
÷
5 0,5
÷
5 0,5
÷
5
07
Phạm vi tốc độ dịch
chuyển bàn bằng thuỷ lực
Vô cấp Vô cấp Vô cấp Vô cấp

08 Góc quay lớn nhất bàn (độ) +3;8 +3;-10 +3;-10 +3;-10
09
Đường kính đá mài lớn
nhất, nhỏ nhất
600 600 450 450
10 Chiều cao của đá mài 50 50
11
Tốc độ quay của đá mài 1100;
1250
1111 1111
12
Công suất động cơ quay đá
(kw)
7,5 7,5 5,5 7,5
13 Góc quay ụ mài +30
0
+30
0
14
Kính thước tiến nhanh ụ
mài bằng thuỷ lực
50 50
15
Dịch chuyển ụ mài sau một
vòng quay tay quay
0,5 0,5
16
Bước tiến ngang ụ mài
(mm/hành trình bàn)
0,0025

÷
0,025 0,0025
÷
0,025
17
Phạm vi tốc độ mâm cặp ụ
trước (vg/ph)
Đến
400
40
÷
400 40
÷
400 40
÷
400
18 Góc quay ụ trước 0
÷
90
0
0
÷
90
0
19 Công suất động cơ quay 0,75 1,5
SVTH: Trần Nhật Thư 14 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
mâm cặp
20 Cấp tốc độ mâm cặp Vô cấp Vô cấp Vô cấp Vô cấp

21
Số vòng quay động cơ
quay mâm cặp (vg/ph)
200
÷
2000 220
÷
2000
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY
Thống số kỹ thuật là số liệu trước tiên và cần thiết cho việc thiết kế ra máy mới.
Từ các số liệu xác định của thông số kỹ thuật ta tiến hành thiết kế động học, động lực
học và các hệ thống điều khiển máy. Do đó, việc xác định các thông số kỹ thuật của
máy phải dựa trên cơ sở máy làm việc tối ưu nhất, phù hợp với điều kiện sản xuất và
yêu cầu thực tế của cơ sơ sản xuất chế tạo máy.
3.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
3.1.1. Phương pháp xác định thông số kỹ thuật bằng các số liệu thống kê:
Phương pháp này bằng cách thống kê tất cả các kích thước gia công được của
các máy đã có. Dựa vào kích thước được gia công nhiều nhất tương ứng với nhóm
máy đó từ đó thiết kế tính năng kỹ thuật.
3.1.2. Phương pháp xác định từ việc tổng hợp các chi tiết yêu cầu gia công:
Phương pháp phù hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Từ các chi tiết
phải gia công ta căn cứ vào quy trình công nghệ để thiết kế.
3.1.3. Phương pháp kế thừa từ các máy đã chế tạo:
Phương pháp này bằng cách so sánh các loại máy đã có về kết cấu và tính năng
kỹ thuật. Máy thiết kế có tính năng kỹ thuật sao cho tối ưu nhất trong tất cả các máy đã
phân tích.
3.2. THIẾT KẾ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT:
3.2. 1. Các số liệu đã cho ban đầu:
a. Kính thước lớn nhất của chi tiết gia công được trên máy:
SVTH: Trần Nhật Thư 15 Khoa: Cơ

khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Đườnh kính D
max
= 200 (mm)
Chiều dài L
max
= 500 (mm)
b. Chiều cao tâm máy: H = 1250 (mm)
3.2.2. Các số liệu tính toán xác định:
Tính năng kỹ thuật của máy được thiết kế sao cho đảm bảo yêu cầu gia
công các chi tiết đạt độ bóng và độ chính xác cao, đồng thời máy cũng phải có phạm vi
điều chỉnh gia công tương đối rộng, độ tin cậy, cững vứng của máy tương đối cao.
Đối với máy này việc thiết kế tính năng kỹ thuật được thừa kế, chọn lọc trên
cơ sơ các máy đã có sẵn đang được sử dụng. Vì vậy ta tham khảo tính năng kỹ thuật
của một số máy đã có.
Từ đó dựa vào khả năng sử dụng của các máy đã có điều kiện sử dụng
chung và phạm vi cũng như kích thước các chi tiết gia công được trên máy và so sánh
với máy thiết kế để chọn và tính các thông số kỹ thuật cho máy thiết kế.
Ta chọn máy chuẩn là máy 3Y131
Từ cơ sơ máy chuẩn, và đặc điểm yêu cầu của máy thiết kế ta tiến hành tính
toán xác định tính năng kỹ thuật của máy thiết kế như sau:
3.2.2.1 Xác định đường kính chi tiết nhỏ nhất mài được trên chi tiết:
Sơ đồ chọn đường kính nhỏ nhất gia công được trên máy mài là
D
ctmin
= 40 (mm)
3.2.2.2 Tốc độ đá mài
đối với máy mài tròn ngoài, người ta xác định phạm vi sử dụng phổ biến nhất
và đảm bảo yêu cầu gia công là:

V
đ
= 30 ÷ 50 (m/s)
Đối với máy chuẩn đã sử dụng 35 (m/s)
Tốc độ đá càng lớn thì độ nhẵn bề mặt chi tiết gia công càng cao vì tốc độ cắt
phụ thuôc chủ yếu vào đá mài. Nguyên nhân là: Khi tăng tốc độ cắt thì biến dạng dẻo
khi cắt giảm đi, do đó độ bóng sau khi gia công tăng lên. Khi gia công vật liệu giòn ở
tốc độ cắt thấp, phoi đứt theo biên giới các hạt tinh thể khiến cho độ bóng đạt được
không cao. Khi tốc độ cắt cao, các tinh thể bị cắt ngang nên độ nhấp nhô bề mặt giảm
đá mài có thời gian chịu lực nên dễ bị vỡ không thực hiện cắt hoặc tách khỏi chất dính
kết của đá. Tốc độ cắt tăng cũng làm cho chiều sâu lớp cứng nguội giảm.
3.2.2.3 Xác định tốc độ chi tiết gia công:
Theo bảng X92 [VII] tốc độ chi tiết nằm trong phạm vi sử dụng là (15 ÷ 55)
(m/ph)
Xét về ảnh hưởng của tốc độ chi tiết gia công V
ct
đến chất lượng bề mặt vật gia
công ta thấy:
+ Tốc độ chi tiết V
ct
càng cao thì độ nhẵn bóng bề mặt chi tiết gia công càng
giảm. Ở V
ct
= 30 (m/ph) thì chiều cao nhấp nhô trung bình H
tb
trên bề mặt chi tiết gia
công là 0,62
µ
m. Tuy nhiên tốc độ chi tiết gia công càng lớn thì hiện tượng cháy bề
mặt cũng như gây ra ứng suất dư trong vật mài không xảy ra. Vì ta biết mài thì nhiệt

bề mặt vùng gia công của chi tiết có thể lên đến (1200 ÷ 1600)
0
C. Sự cháy bề mặt và
gây ra ứng suất dư trong vật mài sẽ gây ra phá hỏng chi tiết gia công trong quá trình
làm việc dễ dàng.
SVTH: Trần Nhật Thư 16 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
+ Tốc độ chi tiết gia công càng bé độ nhẵn bóng bề mặt chi tiết gia công càng
cao. Ở V
ct
= 14 (m/ph), H
tb
= 0,27
µ
m. Nhưng nếu tốc độ chi tiết gia công bé sẽ dễ
dàng xảy ra hiện tượng cháy bề mặt gây ra ứng suất dư do nhiệt gây ra cho chi tiết gia
công. Bởi vì khi V
ct
bé thì thời gian tiếp xúc của vùng chịu nhiệt chi tiết gia công càng
cao, dưới nhiệt độ cao như vậy sẽ gây ra hiện tượng cháy rỗ bề mặt đồng thời gây ứng
suất dư bên trong vật mài do chi tiết gia công chi tiết gia công đủ đạt nhiệt độ cao và
sau đó làm nguội đột ngột bởi dung dịch trơn nguội.
Do đó, chọn tốc độ chi tiết gia công cho máy mài tinh không nên thấp mà cũng
không nên cao quá.
Khi độ bóng chi tiết gia công đạt R
a
= 0,16
µ
m thì chiều cao nhấp nhô lớn nhất

H
max
= 0,8
µ
m và so sánh với ảnh hưởng V
ct
đến độ bóng nói trên ta chọn.
V
ctmin
= 25 (m/ph)
V
ctmax
= 50 (m/ph)
Vậy phạm vi vòng quay mâm cặp mang chi tiết gia công sẽ là:
40
4014,3
251000
1000
max
min
min
=
×
×
=
×
×
=
ct
D

V
n
π
(vòng/ph)
400
4014,3
501000
1000
max
max
max
=
×
×
=
×
×
=
ct
D
V
n
π
(vòng/ph)
Vậy ta sử dụng tốc độ ở máy thiết kế là:
n = (40 ÷ 400) (vòng/ph)
3.2.2.4 Xác định trị số dịch chuyển bàn sau một vòng của tay quay
Khi tiến hành gia công trên máy, ta có thể tiến hành chu trình gia công tự động
hoặc bằng tay.
Ví dụ: Khi gia công chi tiết có chiều dài bé nhưng lớn hơn chiều cao đá ta phải

cho ăn dao dọc bằng tay. Do đó trị số dịch chuyển của bàn máy một vòng quay của tay
quay đủ nhỏ để tiến hành gia công bằng tay.
Đồng thời khi gia công trục ở hai vị trí khác nhau, lúc đó bàn máy cần dịch
chuyển ngang tương đối nhanh từ vị trí thứ nhất đến vị trí thứ hai. Do đó, dịch chuyển
bàn bằng tay yêu cầu có trị số dịch chuyển khác nhanh hơn để giảm thời gian chạy
không. Dựa vào máy chuẩn, đối với máy thiết kế ta lấy:
+ Trị số dịch chuyển bàn bằng tay khi gia công là:
3,1 (mm/1 vòng tay quay)
+ Trị số dịch chuyển bàn bằng tay khi thực hiện chạy không là:
20,5 (mm/1 vòng tay quay)
3.2.2.5 Bước tiến của ụ máy đá mài sau một vòng quay của tay quay.
+ Đối với ụ mang đá mài, việc ăn dao ngang sau một hành trình bàn máy có thể
tiến hành tự động hoặc bằng tay. Tổng hợp từ một số máy đã có ta thấy bước tiến sau
một vòng tay quay là 0,5 (mm). Do đó với máy thiết kế ta cũng chọn là 0,5 (mm). Lúc
này, trên đĩa chia độ ta chia làm 100 vạch, như vậy giá trị mỗi vạch là 0,005 (mm), với
độ chia này có thể điều chỉnh dễ dàng mà không gây ra sự cố.
Theo bảng X - 92 [VII], độ sâu mài được sử dụng trong phạm vi ( 0,005 ÷ 0,5)
(mm). Vậy việc chọn trên là hợp lý.
SVTH: Trần Nhật Thư 17 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
+ Để cho ăn dao ngang bằng tay với những chi tiết có yêu cầu độ bóng và độ
chính xác cao hơn, ta phải dùng đường truyền khác với tay quay thứ hai. Xích này ta
chọn trị số ăn dao ngang sau một độ chia của mỗi đĩa là 0,001(mm)
3.2.2.6 Bước tiến ngang của ụ mài ( mm/hành trình bàn) điều khiển tự
động bằng thuỷ lực:
Để xác định phạm vi điều chỉnh sử dụng hợp lý ta dựa vào các máy loại cũ và
mới đã có. Theo máy chuẩn, ta chọn bước tiến sau một hành trình bàn là:
t = (0,0025 ÷ 0,025) (mm)
3.2.2.7 Đoạn đường tiến nhanh của ụ mang đá mài bằng chuyển động thuỷ

lực.
Để tiến lùi nhanh ụ mang đá vào chi tiết gia công ta dùng hệ thống truyền động
thuỷ lực.Đoạn đường tiến nhanh của ụ mài được xác định sao cho đá mài tiến vào chi
tiết gia công không bị chạm vào chi tiết.
Trong máy chuẩn, khoảng tiến lùi nhanh của ụ mang đá mài là 50 (mm) và thời
gian dịch chuyển là 2(s). Đoạn đường này được giới hạn bằng các cữ tự động truyền
động bằng thuỷ lực.
Đối với máy thiết kế ta chọn đoạn đường đó là 50 (mm).
3.2.2.8 Tốc độ dịch chuyển của ụ mang đá mài bằng cơ khí
Sau khi ụ mài tiến nhanh vào chi tiết gia công, trường hợp khoảng cách đá mài
còn xa vật gia công thì ụ mài cần phải dịch chuyển vào sát chi tiết. Để dịch chuyển
tương đối nhanh hơn ta sử dụng đường truyền cơ khí từ động cơ qua hệ thống truyền
động để dịch chuyển ụ mài vào tương đối nhanh. Nếu dùng tay quay dịch chuyển ụ
mái thì tốn nhiếu thời gian phụ. Theo máy chuẩn, chọn tốc độ dịch chuyển bằng cơ khí
là V = 240 (mm/ph)
3.2.2.9 Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn máy
Với yêu cầu gia công được chi tiết có chiều dài lớn nhất là 500 (mm), để gia
công hết chiều dài này thì đá mài phải có hướng bắt đầu ăn vào và lượng vượt quá.
Do đó, dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn chọn là 525 (mm).
3.2.2.10 Phạm vi bước tiến tự động của bàn bằng thuỷ lực:
Khi truyền động thuỷ lực bằng tự động, ta dễ dàng điều chỉnh tốc độ vô cấp.
Mặt khác, điều chỉnh tốc độ vô cấp có nhiều ưu điểm, ta muốn chọn tốc độ nào trong
phạm vi đó đều được và do đó không gây ra tổn thất năng suất.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng, trị số tối ưu đảm bảo độ bóng và năng suất ga công
trên máy mài là: S = 0,05 ÷ 5 (m/ph). Do vậy, máy thiết kế ta chọn trị số dịch chuyển
này là: S = 0,05 ÷ 5 (m/ph).
Trong phạm vi đó S được chỉnh vô cấp.
3.2.2.11 Chọn đá mài
Ta chọn đá mài cho máy thiết kế như sau:
Theo bảng 3[IX] chọn loại đá sau:

+ Vật liệu nhám Cn
+ Độ hạt 36 và 60
+ Độ cứng đá mài TB1 và MV1
+ Chất dính kết G
Kính thước đá:
SVTH: Trần Nhật Thư 18 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
+ Loại đá V1
+ Đường kính ngoài của đá D = 600 (mm)
+ Đường kính lỗ D = 305 (mm)
+ Chiều cao đá H = 50 (mm)
Ký hiệu đá: V1 = 600 x 50 x 305 TCB C4 ÷ 64
3.2.2.12 Góc quay của bàn trên:
Để khi mài những chi tiêt dài có góc côn nhỏ, thì bàn trên phải quay được một
góc. Lúc đó, chi tiết cùng chuyển động dọc theo bàn máy tạo ra góc côn trên chi tiết
gia công. Tham khảo các máy đã có ta chọn góc quay trên bàn là +3
0
; - 10
0
.
3.2.2.13 Góc quay của ụ trước:
Để gia công những chi tiết ngắn có góc côn lớn hơn 15
0
( góc quay bàn không
đạt tới ), khi đó ụ trước phải quay được một góc. Chi tiết được gá trên mâm cặp hoặc
hai mũi tâm.
Chọn góc quay của ụ trước là 0 ÷ 90
0
.

3.2.2.14 Góc quay của ụ mài:
Để gia công chi tiết ngắn có góc côn lớn mài hai mũi tâm, lúc đó chỉ quay ụ
trước thì không độ côn, do đó ụ mài phải quay được một góc để kết hợp với ụ trước
tạo một góc côn trên chi tiết lớn hơn.
Chọn góc quay của ụ mài cho máy thiết kế là ±30
0
.
3.2.2.15 Công suất trên trục mang đá mài:
Công suất này cũng chính là công cắt vì tốc độ đá mài có thể coi như tốc độ cắt.
Để xác định công suất cắt ta chọn sơ bộ chế độ cắt thử máy.
Ta có: S = ( 0,05 ÷ 5 ) (m/ph)
t = ( 0,0025 ÷ 0,25 ) (mm/hành trình bàn máy)
D
ct
= (40 ÷ 400 ) (mm)
n
ct
= (40 ÷ 400) (v/ph)
Chế độ cắt thử máy
S = 2 (m/ph) = 20 (mm/vòng)
t = 0,015 (mm/hành trình kép)
D
ct
= 95 (mm), L
ct
= 250 (mm), n
ct
= 100 ( vòng/ph)
V
ct

= 30 ( mm/ph)
Theo bảng II - 1 [X] ta có công thức tính toán lực cắt là:
k
ct
yx
z
VStCP ×××=
Với công suất trục mang đá mài sẽ là:
61200
.
daz
daT
VP
N
×
=
với V
đá
= 35 (m/ph);
25,5
61200
35155
.
=
×
=
daT
N
(kw)
Chọn động cơ có cồng suất N

tđá
= 5,5 (kw).
3.2.2.16 Công suất trên trục mang chi tiết gia công:
N
tct
= K.N
tđá
=
µ
61200
ct
VQ ×
(kw)
Trong đó:
+ V
ct
= 30 (m/ph)
SVTH: Trần Nhật Thư 19 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
+
µ
: Hiệu suất truyền động, Chọn
µ
= 0,2
+ Q : lực cắt, được xác định
22
yz
PPQ +=
; chọn P

y
= 2P
z
=>
6,34651555 =×==
z
PQ
(N)
Suy ra:
85,0
2,061200
306,346
=
×
×
=
tct
N
(kw)
Chọn động cơ có N
tct
= 0,8 (kw).

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY
4.1. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ ĐỘNG MÁY CHUẨN
4.1.1.
Truyền dẫn đá mài:
SVTH: Trần Nhật Thư 20 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài

x
x
1
5
4
2
3
Hình 4-1
a. Mài ngoài:
Đường truyền từ động cơ điện 2 (N=5,5 KW, n= 1450vòng /phút), qua bộ phận
đai thang 3-4 (φ130
→
φ 168) đến trục mang đá mài tròn ngoài. Phương án truyền dẫn
này đảm bảo truyền động êm vì dùng truyền động đai đến trực tiếp mang đá mài,đồng
thời trục mang đá ít bố trí các bộ truyền động khác.
b. Dịch chuyển ụ mài :
Ụ mài qua cơ cấu ăn dao sẽ dịch chuyển trên sóng con lăn 5. Dùng sống lăn độ
nhạy dịch chuyển của ụ mài cao hơn sống trượt do đó tổn thất ma sát ít hơn.
4.1.2. Xích truyền dẫn chi tiết gia công:
a. Để truyền động cho chi tiết, đường truyền từ động cơ 1(N=0,8; n=220
→
2200 vòng/ph) qua bộ truyền đai thang 2-3 (φ67
→
φ140) đến trục trung gian, sau đó
qua bộ truyền đai thang cấp chậm 6-7 (φ71
→
φ185) đến mâm cặp gá đặt trên bánh
đai φ185.
Phương trình xích động :
n

ct
= (220
→
2200).
185
71
140
67
x
=(40
→
400) vòng/phút
SVTH: Trần Nhật Thư 21 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Hình 4-2
b. Khi không gia công trên mũi tâm người ta hãm trục chính ụ trước bằng chốt vít
8.
c. Dịch chuyển ụ trước dọc bàn nhờ bánh răng - thanh răng 9-19 (Z=15, Z=9).
d. Xoay ụ trước góc ( 0
0
→
90
0
) quanh ổ 11.
* Đặc điểm của xích là dùng hai bộ truyền đai thang. Bánh đai cuối φ=185 không
lắp trên trục chính mà được lắp trên bạc cố định (bạc gắn chặt trên ụ), do đó trục chính
không chịu lực truyền động đai gây ra mà chỉ ổ chịu lực. Nhờ vậy, sự chính xác truyền
động của trục chính khá cao.
Người ta còn dùng cặp trục vít-bánh vít 1/60 để căng đai, phương pháp căng đai

này có đặc điểm.
- Đai không bị uốn cong nhiều lần.
- Căng đai với ứng suất căng ban đầu δ
0
bất kỳ.
- Thêm vào cặp bánh vít - trục vít làm tăng độ phức tạp chế tạo của ụ trước.
4.1.3. Dịch chuyển bàn tự động dầu ép, cơ cấu dịch chuyển bàn bằng tay:
a. Dịch chuyển bàn (ăn dao dọc) tự động:
Xi lanh thuỷ lực dịch chuyển bàn máy 4 cố định trên bệ máy, cần pitông của
xilanh gắn trên máy 1. Khi ăn dao dọc tự động bằng thuỷ lực, khoá liên động dịch
chuyển bàn bằng tay 4 mở nhờ xilanh thuỷ lực 12. Dầu ép sẽ vào buồng phải hoặc trái
xilanh 4 làm cho bàn dich chuyển sang trái hoặc sang phải.
SVTH: Trần Nhật Thư 22 Khoa: Cơ
khí
x
x
x
10
9
8
1
2
3
4
5 6
7
11
x
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
x

x
x
x
x
x
1 2
3
4
5
12
11
7
8
10 9
6
Hình 4-3
b. Dịch chuyển bàn bằng tay :
Bàn dịch chuyển bằng tay có hai tốc độ nhanh và chậm.
- Tốc độ dịch chuyển bàn nhanh là 20,5 mm trên một vòng quay của tay quay.
Tốc độ này chủ yếu dùng khi điều chỉnh máy để gia công hoặc định vị vị trí tương ứng
của vật gia công với máy mài nhằm giảm thời gian phụ.
-Tốc độ dịch chuyển bàn chậm là 3,1mm trên một vòng quay của tay quay. Tốc
độ này dùng dịch chuyển bàn khi gia công các chi tiết ngắn có gờ.
Khi dịch chuyển bàn bằng tay thì khoá liên động 5 đóng đường truyền tốc độ
dịch chuyển nhanh từ tay quay qua cặp bánh răng trụ 8-9 làm quay trục trung gian qua
cặp bánh răng trụ 6-11 làm quay trục cuối có bánh răng 3 ăn khớp với thanh răng trên
bàn máy làm cho bàn dịch chuyển.
Đường dịch chuyển chậm từ tay quay qua cặp bánh răng 7-10, 6-11, bánh răng
thanh răng 3-2 làm cho bàn dịch chuyển.
Khoá liên động 5 được sử dụng ở đây là li hợp vấu.

Phương trình xích động của hai đường truyền
- Đường truyền nhanh :
1 vòng tay quay
5,2031214,3
110
16
45
56
=xxxx
mm
- Đường truyền chậm
1 vòng tay quay
1,331214,3
110
16
85
16
=xxxx
mm
4.1.4. Cơ cấu tiến lùi nhanh ụ mài ăn dao ngang tự động sau hành trình của
bàn, ăn dao ngang bằng tay thô- tinh.
4.1.4.1. Cơ cấu tiến lùi nhanh ụ mài :
SVTH: Trần Nhật Thư 23 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Máy chuẩn tiến lùi nhanh ụ mài bàng thuỷ lực, khoảng dịch chuyển là 50mm và
thời gian dịch chuyển 50mm là 2 giây.
Khi dầu vào bên trái xilanh 17 đẩy ụ mài lùi khỏi chi tiết gia công.
Khi dầu vào bên phải xilanh 17 đẩy pittông lắp với vít me 21 đẩy ụ mài tiến vào
chi tiết gia công, ụ mài tiến lùi nhanh thì trục vít 21 chỉ tịnh tiến, không quay.

4.1.4.2. Ăn dao ngang tự động sau một hành trình bàn :
khi ăn dao dọc hết chiều dài gia công, lúc này bàn máy đảo chiều, đồng thời ụ
mài tiến vào chi tiết gia công một lượng bằng chiều sâu cắt t, và được điều chỉnh bởi
xích sau (hình 4-4).
Dầu vào bên trái van trượt 4, trên pittông của van trượt có khả năng ăn khớp với
bánh cóc 5 có số răng z =200 làm quay trục I qua bộ phận bánh răng nón 8-6 (Z =
47, Z = 47), li hợp đóng về phía trên, trục II có trục vít 20 (Z = 2) quay làm quay bánh
vít 19 làm quay hai đai ốc 18. Đai ốc 18 ăn khớp với trục vít 21 (t = 10). Trục vít me
21 đứng yên do đó làm ụ mài dịch chuyển tiến vào chi tiết.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
A - A
4
5 6
7
8 9 10
11
12
13
14
15
16

17
18192021
1
3
2
Hình 4-4
Chiều sâu tiến vào t được điều chỉnh bởi số bánh răng cóc 5 ăn khớp với khía
răng trên pittông. Số răng được điều chỉnh từ 1 đến 10 nhờ tấm che cố định trên bánh
răng hình quạt 11.
Gọi số răng được chỉnh trên bánh cóc là a, ta có phương trình xích động
10
40
2
47
47
200
xxx
a
t =
Khi a = 1 thì t = 0,0025 mm
Khi a = 10 thì t = 0,025 mm
4.1.4.3. Dịch chuyển ụ mài nhanh bằng cơ khí để định vị vị trí tương quan
giữa đá và chi tiết.
SVTH: Trần Nhật Thư 24 Khoa: Cơ
khí
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy mài tròn ngoài
Sau khi tiến lùi nhanh ụ mài, trường hợp đá mài còn xa chi tiết gia công thì phải
dịch chuyển ụ mài tiến vào sát chi tiết gia công. Nếu dùng tay quay thì sẽ rất lâu vì
một vòng tay quay chỉ tịnh tiến vào 0,5mm. Do đó, người ta sử dụng đường truyền từ
động cơ 1 (N= 0,18KW; n= 1400 vòng/phút) của bộ truyền bánh răng nón 2-3 (số răng

20-60) li hợp đóng về phía dưới nhờ van trượt thuỷ lực 7, trục 2 quay và kết quả làm
cho ụ mài tiến vào chi tiết gia công.
Phương trình xích động :
V =
10
40
2
60
20
1400 xxx
V = 233mm/phút
4.1.4.4 Ăn dao ngang bằng tay :
a. Ăn dao thô :
Ăn dao ngang bằng tay người ta dùng tay quay dịch chuyển ngang của ụ mài.
Quay tay quay làm cho trục I quay, qua cặp bánh răng 6-8 truyền sang trục II (li hợp
đóng về phía trên) trục II quay làm dịch chuyển ụ mài. Ta có phương trình xích động.
1 vòng tay quay
mmxx 5,010
40
2
47
47
=
Để điều chỉnh lượng dư của vật gia công cần cắt hết người ta quay tay quay
mang bánh răng ụ mài 15 (Z = 40) qua bánh răng 14 (Z = 60) và cặp bánh răng ăn
khớp trong 13-12 (Z = 10, Z = 110). Bánh răng trong 12 là đĩa chia độ, tương ứng với
một độ chia làm 0,05 mm.
b. Ăn dao tinh : Khi vật gia công yêu cầu chính xác cao với dung sai một phía
nhỏ hơn 0,05mm người ta dùng đường truyền thứ hai. Quay tay quay mang bánh răng
9 (Z = 30) qua bánh răng nón 10 (Z = 150), Phương trình xích động như sau :

1 vòng tay quay
mmxx 1,010
10
2
47
47
150
30
=
Trên đĩa của tay quay chia 100 độ chia, đó đó giá trị dịch chuyển của một độ chia
là 0,1/100 = 0,001 mm.
4.2. THIẾT KẾT SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY THIẾT KẾ
4.2.1. Xích truyền động trục mang đá :
4.2.1.1 Yêu cầu :
a. Trục mang đá lắp trên đó càng ít bộ phận càng tốt, vì nếu có nhiều bộ phận
truyền thì trục chịu lực càng phức tạp, dó đó làm cho độ võng và các góc xoay của trục
càng lớn, truyền động kém chính xác, hiệu suất truyền động giảm.
b. Truyền động cho trục chính mang đá từ động cơ điện có thể dùng nhiều loại bộ
truyền khác nhau như đai thang, đai dẹt, xích, bánh răng Nhưng chọn bộ truyền phải
có tính chất truyền động êm, chính xác, không hoặc ít gây tổn thất vận tốc cho đá mài
khi lực cắt thay đổi.
c. Dùng ít bộ truyền để truyền động cho trục mang đá, nếu dùng nhiều bộ truyền
thì sẽ gây tổn thất tốt độ dẫn đến độ bóng gia công giảm.
4.2.1.2 Các phương án truyền động và chọn phương án tối ưu:
a. Phương án 1:
Phương án này như máy chuẩn 3Y131 ở hình 4-1
b. Phương án 2 :
SVTH: Trần Nhật Thư 25 Khoa: Cơ
khí