Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa

KILOBOOKS.COM



1
LỜI NĨI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật phát triển tựu trung lại chỉ nhằm giải phòng sức
lao động chân tay cho con người. Cùng với sự phát triển của các nghành
khoa học kỹ thuật- nghành cơ khí đóng một vai trò hết sức quan trọng
trong cơng cuộc cơng nghiệp hố hiện đại hố đất nước, đặc biệt quan
trọng là sự phát triển của nghành cơng nghệ chế tạo máy. Sự phát triển
của xã hội bắt buộc nghành cơng nghệ chế tạo máy phải phát triển khơng
ngừng nhằm tăng năng suất, tăng hiệu quả lao động và tăng chất lượng
sản phẩm đáp ứng tối đa được nhu cầu về số lượng và chất lượng của
người tiêu dùng. Với nền kinh tế thị trường đang trên đà phát triển như ở
nước ta hiện nay cùng với một nền khoa học chậm phát triển, thì việc
phát triển các hình thức sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ là rất phù hợp.
Đồ án tốt nghiệp này được thiết kế cũng khơng nằm ngồi u cầu thực
tế, nó ra đời nhằm đưa vào áp dụng thực tế giải quyết cho các cơ sở sản
xuất nhỏ, có thể lắp ráp nhanh chóng để đưa vào sử dụng tại những nơi
có nhu cầu với một chi phí thấp.
Đồ án thiết kế được chia làm các phần như sau :
• Phần I : Tổng quan về hai máy được thiết kế.
• Phần II : Tổng quan về vật liệu PVC.
• Phần III : Từ ngun lý đến thiết kế máy.
• Phần IV : Tính tốn thiết kế máy.
• Phần V : Vận hành – bảo dưỡng, sửa chữa.
• Phần VI : Kết luận.
Đồ án này được hồn thành nhờ sự nỗ lực khơng ngừng của bản
thân, sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn bè trong khoa và sự hướng dẫn
giúp đỡ tận tình của các thầy cơ giáo trong bộ mơn Máy và ma sát học

đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của Thầy giáo hướng dẫn. Qua đây chúng
em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo trong bộ mơn Máy và ma

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM



2
sỏt hc v cỏc bn sinh viờn trong khoa ủó giỳp em hon thnh ủ ỏn
ny.
L mt cụng trỡnh thit k ủu tay cú tớnh cht ủc bit quan trng
ny, bn thõn chỳng em ủó ht sc c gng ủ hon thnh nhng cng
khụng th trỏnh khi nhng sai sút khụng ủỏng cú. Vy kớnh mong cỏc
thy tn tỡnh ch bo ủ chỳng em trỏnh nhng sai sút khụng ủỏng cú
trong nhng bn thit k sau ny.
Mt ln na chỳng em xin chõn thnh cm n ủn tt c ủó giỳp
chỳng em hon thnh ủ ỏn tt nghip ny.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



3




PHN I. TNG QUAN V HAI LOI MY THIT K
Vi nn kinh t ủang phỏt trin Vit Nam cỏc nghnh sn xut
ch yu l sn xut ủn chic hoc sn xut lot nh. Do phi chu s chi
phi bi vn ủ kinh t ủang phỏt trin ny cho nờn quỏ trỡnh thit k v
ch to phi ủt vn ủ kinh phớ ủu t lờn hng ủu, gim thiu cỏc
khon chi phớ. T ủú ta phi chỳ trng ti cỏc vn ủ v cụng ngh, ủn
gin hoỏ trong thit k .v.v. ng thi gii quyt ti ủa ủc kh nng
tng nng sut v hiu sut cụng tỏc trong gii hn kinh phớ cho phộp,
ủm bo ủc yờu cu v m thut ca sn phm v ủ chớnh xỏc lp
ghộp phụi sau khi gia cụng .v.v.
Vt liu gia cụng l nha PVC bỏn cng, hn na phụi gia cụng
cú dng hp rng thnh phụi cú chiu dy khong 1mm, cho nờn cụng
sut ct ca mỏy khụng cn ln, t ủú ta cú th nhn thy ủ va ủp
trong mỏy nh cho nờn kt cu mỏy khụng cn ủc bit v phc tp, cú
ngha l cỏc mi liờn kt khụng yờu cu cao. Khụng phi vỡ th m
khụng chỳ trng ti kt cu ca mỏy, cỏc chi tit lp ghộp phi ủm bo
tớnh cụng ngh ủ chớnh xỏc v ủ bn cn thit. Khi thit k, kớch thc

mỏy phi liờn quan vi kớch thc phụi ủm bo khụng gian kp cht
phụi khi gia cụng ủng thi phi hn ch khụng gian ủt mỏy v ủỏp ng
ủc vn ủ nhõn trc hc cho ngi cụng nhõn ủng mỏy lm vic
trong t th thoi mỏi, t ủõy tn dng ủc kh nng lm vic hiu qu
nht ca ngi cụng nhõn.

I. MY CT MNG

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



4
Để ñảm bảo tính mỹ thuật khi ghép các thanh này với nhau tạo
thành góc mà không cần phải hàn thì ta phải cắt ñầu của thanh này có
profile giống như profile ñặc biệt ban ñầu của thanh kia
Profile của thanh cái cửa hình thành từ công ñoạn ban ñầu tạo hình
phôi, công nghệ này là quá trình ñùn phôi bằng khuôn nhờ ñặc tính của
vật liệu Polime. Từ ñây ta nhận thấy ñể gia công Profile này một cánh
ñơn giản nhất là sử dụng phương pháp phay ñịnh hình với ñiều kiện lưỡi
dao phay có profile này và chiều dầy của dao phải bằng bề dầy của phôi.
II. MÁY BÀO VIA



Ở ñây via cửa hình thành do quá trình hàn nhiệt giữa hai thanh cái
cửa với nhau tạo thành góc vuông bằng một máy hàn ñặc biệt. Nguyên lý
làm việc của máy hàn này như sau: Hai thanh cái cửa bằng nhựa PVC
bán cứng ñược cắt ở ñầu thành góc 45

0
, sau ñó chúng ghép với nhau tạo
thành góc vuông. Khi ñã ghép xong, máy có một tấm thép ñặc biệt sinh
nhiệt ñược ñặt vào khe của mối ghép rồi ép chúng lại cho hai thanh cùng
tiếp xúc với tấm thép. Để một thời gian ∆t nào ñó (do ñặc tính kỹ thuật
của máy) sao cho nhựa ñủ chảy mềm ra rồi dùng lực ñẩy ép hai thanh lại

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



5
với nhau theo chiều tạo thành góc vuông rồi ngay lập tức rút tấm thép ra.
Nhờ lực ép và do nhựa bị chảy cho nên sau khi ñã tạo thành góc vuông
thì số nhựa dẻo phải bị ñẩy ra khỏi chỗ tiếp xúc của hai thanh, từ ñây tạo
thành via.
Để cắt phẳng via này ta dùng biện pháp công nghệ ñơn giản hiệu
quả nhất là bào ngang. Cắt ñồng thời hai mặt (do chiều dầy của thanh cái
cửa không ñổi), ñầu dao ta thiết kế hình chữ U.









Via ñược hình

thành sau khi hàn
nhiệt

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



6




PHN II: TNG QUAN V VT LIU PVC
Khung ca nha ủc ch to t vt liu PVC bỏn cng
(Polyvinyl clorit) , cú mu trng ủc khú chỏy khụng mựi khụng mựi v
khụng ủc hi, nhng nu b phõn hu to Oxit Cacbon v HCl trng
thỏi khớ gõy ủc hi cho con ngi. Do tớnh u vit ca vt liu PVC nh
nguyờn liu sn xut t than ủỏ, du m, núi chung l nguyờn liu di
do. Hn na nú cũn cú tớnh n ủnh hoỏ hc, bn c hc, d gia cụng ra
nhiu loi sn phm vi nhiu kiu hỡnh dỏng phc tp khỏc nhau. L
sn phm trựng hp ca Vinyl clorua.
I. PHNG PHP TRNG HP
Cỏc monome trựng hp l nhng cht ủn gin khi lng phõn t
thp cú cha ni ủụi. Trong ủiu kin thớch hp cỏc phõn t ny phn
ng vi nhau to thnh Polime


Vinyl clorit Polyvinyl clorit [PVC]
Khi núi ủn PVC ta thng ủ cp ti 3 tiờu chớ ủ ủỏnh giỏ :

c trng, tớnh linh hot v cu trỳc phõn t ca nú.
c trng ca PVC thng khi sn xut dng bt nh cú ủng
kớnh ph thuc vo phng phỏp trựng hp. Trựng hp khi v trựng
hp huyn phự cú ủng kớnh ht d = 100ữ180àm, trong khi ủú trựng
hp nh tng cú d = 0,1ữ3àm. Sau khi sy to ra PVC dng bt ta
ủc loi cú d = 5ữ50àm. Chớnh vỡ cỏc yờu cu v c trỳc nh vy nờn
hỡnh thỏi ca PVC ủúng vai trũ quan trng.
n(CH
2
= CH ) [- CH
2
CH - ]
n


Cl Cl

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



7
II. PHN T POLIME
Phõn t Polyme l khng l so vi cỏc phõn t hu c ban ủu (ủó
trỡnh by trờn), do cú kớch thc ln nờn nú ủc gi l hp cht cao
phõn t. Trong phõn t cỏc nguyờn t ủc liờn kt vi nhau bng liờn
kt ủng hoỏ tr. a s cỏc phõn t Polyme dng mch di, mm do,
mch chớnh gm mt chui cỏc nguyờn t Cacbon :

Hai hoỏ tr cũn li cú th liờn kt vi mt nguyờn t hay mt nhúm
nguyờn t to thnh nhỏnh bờn ca mch chớnh. Cỏc phõn t ny ủc
hỡnh thnh t cỏc ủn v cu trỳc gi l mt xớch hay mer ủc lp ủi lp
li nhiu ln trong mch to ra chui phõn t .
III. CU TRC PHN T - MT XCH (MER)
Polyme mch thng l nhng Poyme trong ủú cỏc mer liờn kt vi
nhau thnh mt mch duy nht. Nhng mch ny rt mm do cú th
hỡnh dung nh mt si mỡ di.



PVC cú tớnh hot ủng hoỏ hc khỏ ln, trong cỏc quỏ trỡnh bin
ủi hoỏ hc ủu cú cỏc nguyờn t Cl tham gia phn ng v thng cũn
kộo theo c nguyờn t H v C bờn cnh .
IV. TNH CHT C, L, NHIT CA POLIME
Bin dng di tỏc dng ca lc, nú cú ủc trng ca mt s
thụng s ca kim loi nh Modul ủn hi, gii hn bn kộo, ủ dai va
ủp v ủ bn mi. Modul ủn hi, gii hn bn kộo, tớnh do v ủ dón
di ca Polime ủc xỏc ủnh nh ca kim loi.

- C - C - C - C - C - C -

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



8
Tg

Tm
Nhiệt độ
A
B
C
T
h
ể

t
í
c
h

r
i
ê
n
g
105C
212C
L
ỏ
n
g
Nhiệt độ thủy tinh hoá
Nhiệt độ nóng chảy

Khi ủt núng PVC cú thoỏt ra HCl v xut hin hoỏ tr t do.
Chớnh nh cú hoỏ tr t do ny cho nờn trong mch xut hin ni ủụi.

Khi nhit ủ cng cao thỡ HCl thoỏt ra cng mnh v cng cú nhiu liờn
kt ni cỏc mch lm gim tớnh hũa tan ca Polime. nh sỏng mt tri
cng cú tỏc dng ủy HCl ra v lm Oxy hoỏ Polime. nh sỏng ủốn
Quartz chiu vo PVC thỡ ban ủu cú tỏc dng phan hu Oxy hoỏ lm
tng tớnh do, nhng cng lõu cng to thnh liờn kt ngang lm gim
tớnh do ca Polime. PVC trong dung mụi v ngay nhit ủ thng
cng cú HCl thoỏt ra v ủõy ch yu xy ra quỏ trỡnh Oxy hoỏ. Ngc
li PVC trong khớ N
2
khi ủun núng s khụng b Oxy hoỏ m s to ra cu
to li.
Nhit ủ núng chy v thu tinh hoỏ ca Polime ủc xỏc ủnh
tng t nh ca vt liu gm, da theo ủng bin thiờn ca khi lng
riờng v nhit ủ.
Polime (Polyvinyl clorit)






Vt liu
PVC
Khi lng riờng
G/cm
3
1,30ữ1,58
Modul kộo
Mpa.10
2

24ữ41
Gii hn kộo Mpa
41ữ52
gión di khi ủt %
40ữ80%
bn va ủp ft.Pb/in
0,4ữ22

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



9
Polime phân tử lượng thấp dễ hồ tan trong Axêtơn, Kêtơn, phức,
Cacbua hidro. Polime có phân tử lượng cao ít hồ tan ở nhiệt độ bình
thường và khơng hồ tan trong các chất hố dẻo. Khi ở nhiệt độ cao thì
PVC bị trương nở trong chất hố dẻo, chỉ có một số chất hố dẻo hồ tan
được PVC.
Polime (PVC) có tính ổn nhiệt tốt, khi PVC làm việc ở miền nhiệt
độ cao hơn nhiệt độ phân huỷ ở 170÷175
0
C thì PVC phân huỷ mạnh cho
nên người ta đưa thêm vào PVC chất ổn nhiệt, chống cháy.
Khi phân huỷ PVC tạo thành Oxit cacbon và clorua hidro. Trong
đó chất ổn nhiệt có khả năng hấp thụ HCl được tách ra, do đó ngăn cản
được tác hại của HCl, ngăn cản được sự oxi hố dưới tác dụng của tia
cực tím. Có nhiều loại chất ổn nhiệt ( Vơ cơ, hữu cơ hoặc kim loại ).
Tính dẻo: PVC là vật liệu cứng, nhưng khi nung nóng sẽ dẻo.
PVC thường được sử trong đời sống là loại khơng dẻo hố đó là

PVC cứng hoặc bán cứng. Nó là loại PVC khơng hồ trộn hồn tồn
hoặc hồ trộn với lượng nhỏ, khoảng từ 5÷10% .
PVC bán cứng có độ bền cơ học cao, độ bền hố học cao. Tính
chất cơ học của nó có các chỉ số được xếp vào loại vật liệu kết cấu. Tuy
nhiên nó có độ bền nhiệt khơng cao từ 65÷70
0
C, độ chịu lạnh kém - 10
÷ - 160
0
C. PVC trở nên mềm khi dùng biện pháp dập nóng hoặc hút
chân khơng, nó có tính cách điện tốt ở nhiệt độ từ 20÷80
0
C trong khoảng
nhiệt độ này tính cách điện hầu như khơng đổi.
Nhờ vào các đặc tính này của vật liệu cho nên phơi được tạo hình
ban đầu bằng phương pháp đùn liên tục nhờ khn. Cho nên nó có thể có
những Profile đặc biệt được tạo ra từ đầu.
Nó thường được ứng dụng trong các lĩnh vực như điện, các loại
kết cấu xây dựng khơng u cầu chịu lực cao như cách cửa, các thiết bị
nội thất như bàn ghế .v.v.

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM



10
PHN III. T NGUYấN Lí N THIT K MY
I. MY CT MNG
Cú hai phng ỏn cho mỏy lm vic:

1. Cho phụi chuyn ủng dao ủng yờn thỡ bn mỏy cng
phi chuyn ủng, trong ủú bn mỏy li bao gm c c cu ủnh v v c
cu kp, ủng thi khi bn mỏy chuyn ủng phi ủm bo ủ chớnh xỏc
gia cụng. M trong trng hp ny kớch thc ca bn mỏy ph thuc
vo kớch thc ca phụi, vi yờu cu gia cụng phi ủa dng sn phm
cho nờn kớch thc phụi khụng cú gii hn, do ủú khụng th ủỏp ng
ủc yờu cu cn thit. Phng ỏn gia cụng ny khụng kh thi, vỡ nú nh
hng ti kt cu mỏy phc tp, khụng gian mỏy vn hnh rt ln .v.v.
m ủiu ny trong thit k mỏy phi ủc bit quan tõm nhm gim ti ủa.
2. Khi ta cho dao chuyn ủng phụi ủng yờn. ủn gin
trong thit k ta cho dao gn lin vi trc ủng c ủm bo ủc cỏc yu
t sau: chớnh xỏc lp ghộp cao, gim thiu cỏc chi tit mỏy, kt cu
mỏy ủn gin.v.v.
Khi dao chuyn ủng thỡ ủng ngha vi vic ủng c cng
chuyn ủng, cú ngha l h chuyn ủng ch l mt h gm cú dao -
ủng c.
Qua ủú ta thy s khụng gii hn kớch thc ca phụi s nh
hng ti khụng gian chuyn ủng ca bn mỏy nu ta chn phng ỏn
cho phụi chuyn ủng, t ủú nh hng ti vn ủ hn ch khụng gian
cho ton mỏy. T ủú ta chn phng ỏn cho dao chuyn ủng s ủm
bo ủc yờu cu hn ch khụng gian mỏy, ủ chớnh xỏc lp ghộp cỏc
chi tit vi nhau ủng thi ủm bo ủc tớnh hp lý trong kt cu.
Dao ủc lp trc tip trờn trc ủng c. quỏ trỡnh ct ht ủc
kớch thc yờu cu ca phụi ta cn phi to cho dao mt chuyn ủng
theo ủng thng. Nhng do mun thc hin gia cụng chi tit tip theo
ta phi to cho dao mt chuyn ủng kh hi nhm tng tớnh t ủng cho

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM

11
máy, góp phần làm giảm thời gian chạy không ñồng thời tăng năng suất
trong quá trình gia công.
Để tạo ra chuyển ñộng khứ hồi này ta phải gắn ñộng cơ lên một hệ
thống bàn trượt, hệ thống này ñược ñặt trên hai trục trượt, ñể giảm ma
sát ta phải lắp hai cặp bạc trên mỗi trục, hai cặp trục – bạc này ñược ñặt
sao cho bàn trượt có chiều chuyển ñộng song song với chiều phải gia
công chi tiết. Tác ñộng lực ñể cho hệ thống này chuyển ñộng khứ hồi
ñược ta sử dụng cặp bánh răng – thanh răng răng thẳng qua bộ trục quay
có gắn vô lăng ñể giản tối ña các chi tiết không cần thiết của máy.
II. MÁY BÀO VIA
1. Sử dụng phương án truyền ñộng cơ khí. Do ñặc ñiểm gia công
là bào via có dạng ñường thẳng cho nên ta phải sử dụng một trong các
phương án truyền ñộng sau: bằng bánh răng – thanh răng, trục vít - ñai
ốc .v.v. từ ñó phải ñảm bảo ñược yêu cầu kết cấu máy tốt, các cơ cấu của
máy có ñộ bền cơ học cao.v.v. Dẫn tới vấn ñề kích thước máy lớn và
nặng nề, hiệu suất thấp tính tác ñộng công tác chậm.
2. Để máy làm việc có năng suất cao ñồng thời giảm sự cồng
kềnh, ta sử dụng hệ thống khí nén cho máy giải quyết ñược các nhược
ñiểm so với hệ truyền ñộng cơ khí như tính tác ñộng công tác nhanh,
giảm thời gian chạy không, kết cấu máy ñơn giản.
Từ ñó ta chọn phương án công nghệ sử dụng hệ thống khí nén cho
quá trình bào via. Hệ thống khí nén ñược chia ra hai nhánh làm việc:
• Một nhánh dùng khí nén ñể kẹp chặt phôi và mở kẹp lấy phôi.
Khí nén ñược dẫn vào hệ Piston – xylanh tác ñộng lên má kẹp (má kẹp
ñược lắp cố ñịnh vào ñầu của cần piston), ñể má kẹp ñược chính ta phải
gắn cho nó một cơ cấu ñịnh hướng. Phôi ñược ñặt nằm ngang trên phiến
tỳ, phiến tì và má kẹp có gắn một lớp cao su mỏng nhằm hạn chế sự xây

sớt của phôi trong quá trình gia công và trong khi gá lắp chi tiết. Lực cắt
của dao tác ñộng ñẩy phôi ra xa bàn máy theo chiều của lực cắt, cho nên

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



12
ta phi dựng mt c cú gúc vuụng ủt vo gúc trong ca phụi cú tỏc dng
chn phụi li khụng cho nú dch chuyn trong quỏ trỡnh ct. Tm c chn
ny cú th ủiu chnh ủc sao cho cú gúc ủ phự hp ủ thc hin ct
ủt chớnh xỏc. Khi phụi ủó gỏ chớnh xỏc ri thỡ ta m cụng tc khớ nộn
vo Piston, cn piston ủng vo mỏ kp ủ thc hin vic kp cht chi
tit. Kp cht hay thỏo phụi nh vo quỏ trỡnh ủiu khin dũng khớ vo
piston s dng van 2-4 (hay cũn gi l van xoay)
Chi tit ủó ủc kp cht thỡ cụng vic tip theo l thc hin ct.
Thc hin quỏ trỡnh ct l nhỏnh khớ nộn th hai cng ch gm piston
xylanh, nhng ủõy cn piston ủc lp cht vi ủu dao. Quỏ trỡnh tin
hay lựi ca ủu dao da vo piston ủng thi cng ủc ủiu khin bng
dũng khớ vo bng van phõn phi 2-4.
u dao ủc ủnh hng chuyn ủng nh hai trc trt, trờn
ủu dao cú lp bc trt. ủt ủc kớch thc gia cụng chớnh xỏc ủu
dao phi thit k sao cho cú th ủiu chnh ủc. Hn na ta cn phi
tớnh toỏn sao cho khi ủu dao thc hin chuyn ủng ct thỡ li ct phi
ht ht phn via ủng thi hn ch vic ht lm vo thõn chi tit. Mt
khỏc khi quỏ trỡnh ct ủó thc hin xong, dao phi chuyn ủng lựi tr v
sao cho nú khụng b vng kt vo chi tit trỏnh bin dng c hc (bi vỡ
ủõy l vt liu PVC), hn na ủ gim ma sỏt gia dao v phụi khi dao
lựi v thỡ li ct phi chch lờn mt gúc no ủú theo b mt ca phụi.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



13
PHẦN IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY
I. TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY CẮT MỘNG
Để mối ghép giữa các thanh với nhau đạt độ mỹ thuật cao, mà
thanh nhựa có Profile đặc biệt. Cho nên ta phải cắt ở đầu của thanh kia
sao cho ghép vừa với profile đó (như hình vẽ) :
Phương pháp gia cơng:
Để đảm bảo độ chính xác khi lắp ghép ta phải dùng phương pháp
phay định hình nhằm đáp ứng u cầu về vấn đề kỹ thuật và năng suất
khi gia cơng.
1.1 Phân tích các chuyển động chính khi gia cơng
Trong trường hợp gia cơng này, do khơng xác định chiều dài của
thanh được cắt cho nên ta phải cố định chi tiết đồng thời cho dao chuyển
động tịnh tiến khứ hồi. Chi tiết được gia cơng ở đây có chiều dầy khơng
đổi B = 50mm vậy nên dao chỉ phải chuyển động trên một đường thẳng .
Từ u cầu này ta thiết kế cho dao lắp trực tiếp trên trục động cơ, đồng

thời cho cả cụm động cơ - dao chuyển động khứ hồi bằng cách lắp lên
một bàn trượt với hai cặp trục - bạc. Chuyển động tịnh tiến được tạo ra
nhờ sự tác động của cặp bánh răng – thanh răng, thanh răng gắn chặt trên
bàn trượt có chiều song song với chiều chuyển động cắt. Chuyển động
khứ hồi nhằm tăng năng suất và tính tự động hố trong q trình gia
cơng, để thực hiện chu trình gia cơng tiếp theo. Theo đó bánh răng ăn
khớp được lắp lên trục có gắn vơ lăng, nhờ sự tác động lực của người thợ

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM



14
ñứng máy thì cụm ñộng cơ - dao sẽ chuyển ñộng tịnh tiến, tuỳ theo chiều
tác ñộng mà ta có hướng chuyển ñộng tiến hay lùi.
1.2 Thiết kế dao
Ở trường hợp này, gia công bằng phương pháp phay ñịnh hình vậy
cho nên dao phải có ñường kính:
D = (1,25 ÷ 1,5)B
Mà chiều dày chi tiết gia công :
B = 50 mm
⇒ D = (1,25 ÷ 1,5)5 = (6,25 ÷ 7,5)
Do chiều dày của chi tiết gia công lớn cho nên:
Chọn: D = 100 mm
Số răng: z = 4
Đường kính lỗ lắp trục Φ30mm
Vật liệu thép gió.
Để giảm va ñập và giảm lực cắt trong quá trính gia công ta phải
chọn góc sắc là 15

0
.
Để giảm kinh phí chế tạo dao phay, hơn nữa phôi ñưa vào cắt có
dạng từng lớp có profile khác nhau cho nên ta phải chế tạo dao theo
nhiều tầng, chúng ñược ghép lại sao cho chiều dầy của dao ñủ chiều dầy
cần cắt chi tiết. Các lớp lưỡi cắt này ñược thiết kế sao cho có ñường kính
lỗ bằng nhau nhằm thuận tiện trong việc gá dao ñồng thời ñạt ñộ chính
xác cần thiết. Mỗi lớp ứng với một profile cần cắt trên phôi, kết cấu dao

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



15
cú dng nh hỡnh v di :
ghộp cỏc lp li ct ny li vi nhau v ủt ủ chớnh xỏc ta
phi cú mt chi tit trung gian, chi tit ny cú ủng kớnh ngoi bng
ủng kớnh l ca cỏc li ct ủng thi phi cú then c ủnh chỳng li
vi trỏnh hin tng trt khi dao thc hin ct. Mt ủu ta thit k cú
vai ủ c ủnh, ủu cũn li ta tin ren nghch ủ bt bulụng (chiu tin
ca ren ngc chiu quay ca ủng c) phũng lng khi ủng c quay
ủng thi thun tin cho cụng tỏc thay dao.
1.3 Tớnh, chn ủng c
a)Tớnh lc ct :
Lc ct: P
z
=

(

)
( )



+

cos.sin
cos ba

Cú: + = 45
0

+ = 30
0
T ủõy ta chn: = 20
0

= 10
0

Trong trng hp ny b rng ct ca chi tit: B = 50.
Vỡ phụi l rng m cú tit din phn ủc ct b rt nh cho nờn
khi dao thc hin ct ta cho dao cú tc ủ n dao bộ ủ gim lc ct. Ta
chn: a = 0,5 mm.

nha
= 20 [N/mm
2
]

Thay cỏc ch s vo cụng thc ta ủc lc ct cn thit ti ủa:
P
z
= 20
45
cos
.
20
sin
5cos.50.2,0
= 824(N)
b) chn ủng c:
T kich thc dao nh ủó chn, tc ủ ct ca dao l :
v =
1000
Dn

.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



16
Vỡ ủõy l ct nha cho nờn ta phi chn tc ủ ct ln, ủng c
cú tc ủ khong: n = 3000[v/ph]
v =
1000
1,0.3000.

= 0,942 [m/ph]
Cụng sut ct:
N
c
=
60
.
1020
vP
z
=
60
.
1020
942,0.824
= 0,013 [Kw]
Theo bng P2.1 sỏch tớnh toỏn thit k h thng dn ủng c khớ
T.1, ta chn ủng c cú giỏ tr cụng sut gn vi tớnh toỏn nht:
Cụng sut 0,6 Kw
Tc ủ quay trc ủng c n = 2860v/ph
Cos = 0,85
T
k
/T
dn
= 2
T
max
/T

dn
= 2,4
Khi lng 24 Kg
Tuy nhiờn do cú yờu cu ủc bit ủi vi ủng c cho nờn ta phi
ci to li ủng c cho phự hp vi yờu cu lm vic. Nhng chi tit
phi ci to li bao gm trc ủng c v np ủng c:
Trc ủng c phi ch to li sao cho dao phay cú th c ủnh
trờn trc. Nhng do ủu trc ủng c cú ủng kớnh 20mm, cho nờn ủ
cú phn ngừng trc ủ di ủ lp dao phay ta phi khoan l ủu trc v
tin ren trong cú chiu nghch ủ lp cht chi tit chuyn tip ủng kớnh
trc ủng c v dao trờn ủu trc ủng c. Chi tit chuyn tip ny ủc
c ủnh vi ủu trc ủng c bng then, ren trỏi cú tỏc dng phũng lng
khi ủng c lm vic.
Mt yờu cu ti quan trng l ủng c ủc treo trờn bn trt,
vỡ vy ta phi ci to li ủ ủng c cú th treo trờn bn trt ủc ủm
bo chớnh xỏc v chc chn m ủn gin hiu qu. Np ủng c ủc ci
to li cú mt bớch ủ bt bulụng ủnh v vi bn trt:

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



17

1.4 Định vị và kẹp chặt chi tiết
Với phôi gia công có chiều rộng không thay ñổi. Để việc gá ñặt
ñược chính xác ta phải ñịnh vị chi tiết lên bàn, bàn kẹp ñược chế tạo
bằng tấm tôn phẳng dầy 15mm và nó ñược lắp trực tiếp trên bàn máy
nhờ hai vít M10. Cho nên ta sử dụng bàn máy làm chuẩn lắp ghép.

Để quá trình thao tác nhanh ta dùng cơ cấu kẹp lệch tâm. Bên cạnh
chi tiết gia công ta phải có cữ ñể ñịnh vị phôi ñược chính xác sao cho
góc nghiêng ban ñầu của phôi phù hợp với yêu cầu của sản phẩm. Lực
kẹp tác dụng từ trên xuống phải ñảm bảo trong quá trình cắt chi tiêt gia
công không bị xê dịch.
Từ những yêu cầu ñó ta có sơ ñồ kẹp chặt như sau :

Trong ñó :
L
1
= 100mm khoảng cách từ vị trí cắt tới ñiểm kẹp
L
2
= 200mm koảng cách giữa hai ñiểm kẹp
Ta sử dụng cơ cấu má kẹp cân bằng nên: P
1
= P
2
= P
Để ñảm bảo tránh làm quay lật chi tiết khi gia công thì phải thoả
mãn:

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



18
k.P
z

.
2
P
= P.f.(L
1
+
2
D
) + P.f.(L
1
+ L
2
+
2
D
)
Vi: D l ủng kớnh dao phay
f : H s ma sỏt, theo bng 32 sỏch thit k ủ ỏn cụng ngh
ch to mỏy. Ta cú: f = 0,5 ữ 0,8 ta chn: f = 0,6.
Vy ta cú :
P =
47,0.6,0
035,0.
z
Pk
=
47,0.6,0
035,0.2059.k
= 256. k (N)
Vy lc kp cn thit:

W = P.k = 256.K (N)
Trong ủú k l h s an ton:
k = k
0
.k
1
. k
2
.k
3
.k
4
.k
5
.k
6

H s an ton k cú tớnh ủn kh nng tng lc ct trong quỏ trỡnh
gia cụng
k
0
= 1,5 - h s an ton cho tt c cỏc trng hp
k
1
= 1 - h s tớnh ủn trng hp tng lc ct dn ti ủ búng b
mt phụi thay ủi khi gia cụng
k
2
= 1 - h s tng lc ct khi dao mũn
k

3
= 1,2 - h s tng lc ct khi gia cụng giỏn ủon
k
4
= 1,3 - h s tớnh ủn sai s ca c cu kp cht, trg hp kp
bng tay
k
5
= 1 - h s tớnh ủn mc ủ thun li ca c cu kp bng tay
k
6
= 1,5 - h s tớnh ủn mụmen lm quay chi tit, trng hp chi
tit ủnh v trờn cỏc phin tỡ
k = 1,5.1.1.1,2.1,3.1,5 = 3,51
Vy lc kp l :
W = 256.3,51 = 900 (N)
Kp cht bng bỏnh lch tõm:

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM



19
Bánh lệch tâm là một loại chi tiết có tâm quay không trùng với
tâm quay hình học của bề mặt làm việc, nhờ ñó khi quay bánh lệch tâm
bán kính cong của nó tăng dần và tác dụng lực vào chi tiết ñể kẹp chặt.
Bánh lệch tâm có các ưu ñiểm sau :
Kết cấu ñơn giản.
Thao tác kẹp chặt nhanh.

Loại này ñược sử dụng nhiều vì dễ sử dụng, dễ chế tạo.
Có ưu ñiểm lớn nhưng cũng tồn tại nhiều nhược ñiểm:
Hành trình kẹp ngắn, không thích hợp với phôi có lượng dư thay
ñổi nhiều.
Tạo ra lực kẹp nhỏ hơn so với cơ cấu kẹp bằng ren.
Tính vạn năng không cao, kích thước cơ cấu lớn, cồng kềnh và
tính tự hãm không cao bằng kẹp ren.
Có nhiều loại bánh lệch tâm.
Trong trường hợp này ta sử dụng bánh lệch tâm tròn.

Tính lực kẹp khi sử dụng bánh lệch tâm :
Ta có :

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



20
W =
( ) ( )
[ ]
21
.
ϕϕαρ
tgtg
LQ
a
++

Lấy: ϕ
1
= 5
0

ϕ
2
= 5
0

W =
6,3.
.
a
LQ
ρ

Để ñảm bảo kẹp chặt chi tiết khi gia công ta cần có: W = 900[N].
Nên ta suy ra : 900.ρ
a
= Q.L.3,6.
Để giảm ñộ cồng kềnh cho máy ta phải chọn bánh lệch tâm nhỏ
gọn nhưng vẫn ñảm bảo làm việc tốt. Vậy ta chọn loại bánh lệch tâm có
D = 60mm.
Và khoảng hở ñể sau khi gia công xong quay cam ngược lại hành
trình ban ñầu ñể tháo lắp chi tiết dễ dàng.
Ta chọn chiều dài của cần ñiều chỉnh không quá dài nhằm tránh
vướng vào các chi tiết xung quanh. Chọn L = 200mm
Vậy tại vị trí kẹp ρ
a

≥ R + e
Ta chọn: e = 15mm
⇒ ρ
a
≥ 30 + 15 = 45mm
⇒ Q ≤
6,3.200
45.900
= 56,25[N]
Từ ñây ta thấy cơ cấu kẹp ñã chọn phù hợp với thao tác bình
thường của người công nhân. Có nghĩa là người công nhân ñứng máy
kẹp chặt chi tiết gia công với một lực tác dụng rất nhẹ.
Chọn bề rộng của cam là 30mm.






THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



21




Vậy cơ cấu kẹp ñược thiết có dạng như sau:

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



22
1.5 Tính lực ma sát sinh ra trong cặp trục bạc
Như ñã nói trên, ñộng cơ - dao ñược lắp cố ñịnh trên một bàn
trượt, bàn trượt này làm việc trượt trên hai trục thép tròn có tác dụng
chịu lực, ñồng thời cho cả hệ thống bàn trượt chuyển ñộng ñược trên nó
nhờ hai cặp bạc .
Ta chọn ñộng cơ là loại có mặt bích ở trên, biết ñược các kích
thước tương ñối của nó ñể xác ñịnh kích thước tối thiểu của bàn trượt
nhằm giảm khối lượng của hệ chuyển ñộng.
Từ ñây ta chọn các kích thước của bàn trượt như sau :
Vật liệu là thép: C45; γ =7,852[Kg/dm
3
].
Chiều dầy: 15mm
Chiều dài: 360
Chiều rộng: 315
Trên bề mặt có khoan lỗ ñể treo ñộng cơ:
Phía mặt dưới, trên phần chiều dài của bàn trượt ta hàn hai tấm
vách bằng thép có:
Chiều dầy: 20mm

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM

23
Chiu rng: 100mm
Chiu di: 325mm
Trờn mi tm thộp cú khoan hai l 32 ủ lp bc trt, sao cho
chỳng tng ủụi mt thng hng nhau ủ khi treo ủng c vo s khụng b
vng vo trc trt (nh hỡnh v trờn). Chỳng ủc ủnh v vi bn
trt bng ủinh c, mi tm ủc c ủnh bng 3 ủinh c M10x1.
gim trng lng ca ton b bn trt ta khoột bt gia hai
tm vỏch mt lng cú kớch thc 2x20x8[cm
3
] m vn khụng nh
hng ti kh nng lm vic ca nú.
T ủõy ta ủi tớnh khi lng tng ủi ca ton b bn trt tỏc
ủng lờn hai thanh trt:
M = m
dao
+ m
ủ.c
+ m
bn
+ m
2vỏch
+ m
t.rng
- (5.m
l
+ 2.m

khoột
)
Cú tớnh c khi lng ca thanh rng vỡ nú ủc bt c ủnh trờn
bn trt . Ta tớnh ủc khi lng ca h:
M = 40kg
T ủõy ta cú trng lng ca h bn trt :
Q = M.g 40.10 = 400[N]
Theo yờu cu ca sn phm, ta chn hnh trỡnh ti ủa phi ct 150,
mt khỏc kớch thc ti ủa ca bn trt l 360. Cho nờn chiu di ti
thiu (bao gm c khong h hai ủu trc) ca trc trt cn cú l 540.
Do h thng bn trt ủc ủt trờn hai trc trt cho nờn trng
lc ủt lờn mi trc l (tớnh tng ủi) :
Q
1
= Q
2
= Q/2 = 400/2 = 200[N]
Trong hnh trỡnh chuyn ủng ca bn trt trờn hai trc, thỡ v trớ
nguy him nht l ti trung ủim ca trc, ti ủõy mụmen un M
u
l ln
nht. Cho nờn ta phi xột tớnh un ca trc ti v trớ ny, do h bn trt
ủc ủt trờn hai trc, mi trc cú hai bc trt. Chỳng ủc ủt trờn hai
gi ủ cỏch nhau 540:

200


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM

24









Vậy ta có ñường kính trục sơ bộ tại vị trí nguy hiểm :
d =
[ ]
3
2,0 E
T
=
3
63.2,0
27000
= 13mm
Do chiều dài của trục L = 540 cho nên ta phải chọn trục có ñường
kính lớn hơn ñể giảm chi phí gia công trục:
Chọn d = 20 ñể ñảm bảo thừa bền ñồng thời giảm chi phí chế tạo
trục.
Trục ñược tiện ñến cấp chính xác 8. Được tôi cứng bề mặt
Bạc làm bằng ñồng thanh.

Bôi trơn ñịnh kỳ bằng dầu vazơlin có
P
dn
= 15Mpa.
S
dn
= 12S
ν
.
Ta có : S
dn
= 2π.R.l = 2.3,14.10.20 = 1256(mm
2
)
⇒ S
ν
= S
dn
/12 = 1256/12 = 105(mm
2
).
Do hệ bàn trượt ñược ñặt trên hai trục trượt tại 4 vị trí cách xa
nhau cho nên lực tác ñộng phân bố ñều tại 4 vi trí.
Vậy lực ñặt tại một ổ trượt có thể coi là : N = 400/4 = 100 (N).
P
v
= N/S
ν
= 100/105 = 0,95(N/mm
2

)
Theo bảng 2. Ma sát có chất bôi trơn bằng dầu vazơlin:

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM



25



=
=
07,0
1
β
τ
MPa

Theo bảng 3. Giá trị của α = 0,04
α
H
= 2,5.α = 2,5.0,04 = 0,1
Theo bảng 1. Trục đạt cấp chính xác 8 ta xác định được :
Ra = 0,63 ÷ 0,32(µm); r = 230(µm)
ν = 1,7 ; b = 2; ∇ = (11,5 ÷ 5,75).10
-3

Ta có : θ =

E
2
1
µ
−


[
]



=
=
4,0
/10.5,1
24
µ
cmKgE

⇒ θ = 0,56.10
-4
(m
2
/kg)
= 5,6.10
-4
(Mpa
-1
)

∆ =
v
b
r
R
1
max
.
=
7,1/1
2
.
230
6.5,0
0,0087
Thay vào cơng thức trên ta tính được:
f = 0,022
Vậy lực ma sát tại một ổ trượt là :
F
1
= 0,022.100 = 2,2(N).
Từ đây ta có lực ma sát của tồn bộ hệ thống trượt :
F
Σms
= 2,2.4 = 8,8(N).
1.6 Tính tốn truyền động bánh răng - thanh răng
Để tạo chuyển động khứ hồi cho hệ thống trong q trình làm
việc, ta lắp trên bàn trượt một thanh răng ăn khớp với một bánh răng
thẳng được lắp qua một trục ghép trên bàn máy có tay quay.
u cầu làm việc của máy là hành trình khứ hồi chỉ nằm trong

khoảng < 150mm (đây là kích thước bề rộng lớn nhất của thanh cửa). Do
đó thanh răng gắn trên bàn trượt chỉ cần có chiều dài L = 150. Ở chiếc

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN