đồ án môn học “ thiết kế máy cắt kim loại”

Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Lời nói đầu
Để xây dựng đất nước Việt Nam trở thành một Quốc Gia giầu mạnh,văn minh
và công bằng,cần phải giải quyết một nhiệm vụ rất quan trọng là thúc đẩy nền kinh
tế phát triển.Giải quyết nhiệm vụ này đòi hỏi nền sản xuất công nghiệp phải phát
triển với nhịp độ cao,mà trong đó phần lớn sản phẩm công nghiệp được tạo ra
thông qua các máy công cụ và dụng cụ công nghiệp.Chất lượng của các loại máy
công cụ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm ,năng suất ,tính đa dạng và
trình độ kỹ thuật của nghành cơ khí riêng và của nghành công nghiệp nói chung.Vì
vậy vai trò của máy công cụ là hết sức quan trọng nhất là đối với một nền kinh tế
đang phát triển như ở nước ta hiện nay.Nó dùng để sản xuất ra các chi tiết máy
khác,nghĩa là chế tạo ra tư liệu sản xuất nhằm thúc đẩy cơ khí hóa tự động hóa nền
kinh tế quốc dân.
Với vai trò quan trọng như vậy thì việc lắm bắt phương thức sử dụng cũng
như khả năng tính toán thiết kế,chế tạo và tối ưu hóa các máy cắt kim loại la một
yêu cầu cấp thiết đối với người làm công tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí.Có như
vậy chúng ta mới đạt được các yêu cầu kỹ thuật,năng suất trong quá trình chế tạo
các sản phẩm cơ khí nói riêng và các sản phẩm công nghiệp nói chung.
Vì lý do trên việc hoàn thành đồ án môn học “ Thiết kế máy cắt kim loại” là hết
sức quan trọng đối với mỗi sinh viên nghành cơ khí.Qua đó nó sẽ giúp cho sinh viên
lắm bắt được những bước tính toán thiết kế các máy cắt kim loại cơ bản,đồng thời
phục vụ cho việc tiếp cận thực tế một cách dễ dàng khi ra công tác ,ngoài ra nó còn
tạo điều kiện cho việc nghiên cứa cải tiến và hiện đại hóa các máy cắt kim loại.
Để hoàn thành đồ án môn học này,ngoài sự cố gắng học hỏi và làm việc
nghiêm túc của em còn có sự hướng dẫn tận tính tình của thầy TS Lê Đức Bảo và
một số thầy cô trong bộ môn Máy và ma sát học Trường Đại Học Bách Khoa Hà
Nội.Qua đây em xin cảm ơn các thầy cơ đã có những ý kiến đóng góp giúp em hoàn
thành đồ án môn học này.
Tuy em đã có sự cố gắng rất nhiều trong việc tham khảo học hỏi để thực hiện
đồ án này nhưng do thời gian thực hiện có hạn và tài liệu tham khảo còn hạn chế do
vậy khó tránh khỏi thiếu sót.Em mong muốn được sự chỉ bảo của các thầy cô để em

có thể thực hiện tốt hơn trong các lĩnh vực có liên quan sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội thắng 4 năm 2014
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Hiếu
1
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ
CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ
1.1. Tính năng kỹ thuật các máy cùng cỡ:
Tính Năng Kỹ
thuật.
P79 P81 6H82 P83
Máy thiết
kế
Công suất động
cơ (kW)
7,5/2.8 4,5/1,7 7/1,7 10/2,8
7/1,7
Phạm vi điều
chỉnh tốc độ
110
÷
123 65
÷
1800 30
÷

1500 30
÷
1500
25
÷
1250
Số cấp tốc độ 8 16 18 18
18
Phạm vi điều
chỉnh lưởng
chậy dao
25
÷
285 35
÷
980 23,5
÷
1180 23,5
÷
1180
22,4
÷
1180
Số lượng chậy
dao
8 16 18 18
18
Bề mặt làm việc
của máy
260

÷
700 250
÷
1000
320
÷
1250 400
÷
1600
Với số liệu ban đầu bài cho máy mới có yêu cầu là:
- Tốc độ trục chính: n
max
= n
min
.R
n
= 25. 50 = 1250(vg/ph)
- Lượng chạy dao: S
dọc min
= S
ngangmin
=3S
đứngmin
2=2,4 ( mm/phút);
S
nhanh
=2300(mm/phút)
Động cơ chính:N=7Kw ; n=1440 (vòng /phút)
Động cơ chậy dao : N=1,7Kw ; n=1420 (vòng/phút)
Ta thấy rằng số liệu của máy cần thiết kế gần giống với tính năng kỹ thuật của

máy P82(6H82), do đó ta lấy máy 6H82 làm máy chuẩn.
1.2. Phân tích phương án máy tham khảo (6H82)
1.2.1. Sơ đồ động:
2
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
iii
13
18
45
19
t1=6x1
40
v
82
38
71
18
t=6x1
30
M
7
ii
iii
21
24
27
37
34
M

1
40
18
36
24
18
t=6x1
t=6x1
33
M
3
22
44
18
M
4
16
22
28
v
44
64
27
57
43
vi
ix
18
35
vii

33
15
xii
xi
13
20
26
Viii
M
6
37
M
5
33
x
t2=6x1
N= 7 kW
n=1440
vg/ph
i
t3=6x1
N= 17 kW
n=1420 vg/ph
26
M
2
t=6x1
36
40
iv

16
26
54
22
28
39
33
37
26
47
ii
i
19
iv
18
36
1.2.2 Hộp tốc độ của máy 6H82:
1.2.2.1. Phân tích xích truyền động
Phương trình xích tốc độ:
16 18
19
39 47
26 19 28
71
1440
82
54 36 37
22 39
38
33 26

   
   
 
   
 
   
=
 
   
 
   
 
 
   
   
   
dc tc
n ( vg / p )( I ) ( II ) .(III) .( IV ) n

3
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Máy 6H82 có 18 cấp tốc độ.
n
min
= 30 v/p.
n
max
= 1500 v/p.
Z=18.

Suy ra công bội ϕ là: ϕ
ax
18 1
1
min
1500
1,259
30
m
Z
n
n
−
−
= = =
.Lấy chuẩn ϕ=1.26
1.2.2.2.sai số vòng quay của hộp tốc độ
Bảng so sánh tốc độ thực của máy và dáy tốc độ theo tiêu chuẩn,sai số vòng
quay
100
−
∆ =
tc tt
tt
n n
n% . %
n
n Phương trình xích
tt
n

tc
n
∆n%
1
=
n
26 16 18 19
1440
54 39 47 71
. . . .
29,15 30
+ 2,83%
2
=n
26 19 18 19
1440
54 36 47 71
. . . .
37,5 37,5 0%
3
=n
26 22 18 19
1440
54 33 47 71
. . . .
47,37 47,5 +0,27%
4
=n
26 16 28 19
1440

54 39 47 71
. . . .
57,6 60 +4%
5
=n
26 19 28 19
1440
54 36 37 71
. . . .
74,1 75 +1,2%
6
=n
26 22 28 19
1440
54 33 37 71
. . . .
93,6 95 +1,47%
7
=n
26 16 39 19
1440
54 39 26 71
. . . .
114,17 118 +3,24%
8
=n
26 19 39 19
1440
54 36 26 71
. . . .

146,89 150 +2,07%
9
=n
26 22 39 19
1440
54 33 26 71
. . . .
185,53 190 2,35%
10
=
n
26 16 18 82
1440
54 39 47 38
. . . .
235,07 235 -0,03%
4
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
11
=n
26 19 18 82
1440
54 36 47 38
. . . .
302,41 300 -0.80%
12
=n
26 22 18 82
1440

54 33 47 38
. . . .
381,99 375 -1,86%
13
=n
26 16 28 82
1440
54 39 37 38
. . . .
464,49 475 +2,22%
14
=n
26 19 28 82
1440
54 36 37 38
. . . .
597,55 600 +0,40%
15
=n
26 22 28 82
1440
54 33 37 38
. . . .
754,8 750 -0,64%
16
=n
26 16 39 82
1440
54 39 26 38
. . . .

920,7 950 +3,08%
17
=n
26 19 39 82
1440
54 36 26 38
. . . .
1184,44 1180 -0,37%
18
=n
26 22 39 82
1440
54 33 26 38
. . . .
1496,14 1500 +0,25%
Ta có đồ thị sai số vòng quay :
%
0
2,6
-2,6
n1
n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18
n
2,83
4
0
0,27
1,2
1,47
3,24

2,07
2,35
-0,03
-0,8
-1,86
2,22
0,4
-0,64
3,08
-0,37
0,25
1.2.2.3.các tỷ số truyền và đồ thị vòng quay hộp tốc độ
Ta có :
0 0
26
1440 693 33
54
= = =
dc
n n .i . ,
Bảng tỷ số truyền:
Nhóm truyền Tỷ số truyền
Bánh răng
(chủ
x
ϕ
x
5
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo

động/bịđộng)
1.Trục I
i
1
16
39
0,41 -3,855
i
2
19
36
0,53 -2,765
i
3
22
33
0,67 -1,754
2.Trục III
i
4
18
47
0,38 -4,19
i
5
28
37
0,76 -1,19
i
6

39
26
1,5 1,75
3.Trục III
i
7
19
71
0,27 -5,67
i
8
82
38
2,16 3,33
Tõ ®ã ta vÏ ®îc ®å thÞ vßng quay thực tế cña hép tèc ®é như sau:
-tia nghiêng trái là tia giảm tốc
-tia nghiêng phải là tia tăng tốc
6
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo

Dồ thị vòng quay hộp tốc độ
1.2.2.4. Phương án không gian, phương án thứ tự của hộp tốc độ:
Từ thông số của máy 6H82 ta thấy tốc độ lần lượt thay đổi vị trí của các nhóm
bánh răng.Cách thay đổi thứ tự ăn khớp của các nhóm bánh răng theo thứ tự
nhómphương án thứ tự.
Từ đồ thị vòng quay ta xác định được đặc tính nhóm:
-Nhóm I: có 3 tỉ số truyền i
1
: i

2
: i
3
:
n
1
: n
2
: n
3
=i
1
: i
2
: i
3
=1: ϕ : ϕ
2
(
39
16
:
36
19
:
33
22
)
Công bội của nhóm là ϕ với lượng mở là l lg[ϕ]
-Nhóm II: có 3 tỉ số truyền i

4
: i
5
: i
6:
n
4
: n
5
: n
6
=i
4
: i
5
: i
6
=1: ϕ
3
: ϕ
6
Công bội của nhóm là ϕ
3
với lượng mở là 3lg[ϕ]
-Nhóm III:có 2 tỉ số truyền i
7
: i
8
:
n

7
: n
8
=i
7
: i
8
=1: ϕ
9
Vậy công bội của nhóm là ϕ
9
với lượng mở lớn nhất 9lg[ϕ].
Từ đó ta vẽ được đồ thị lưới kết cấu của hộp tốc độ như sau:
7
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Như vậy qua đồ thị vòng quay và lưới kết cấu ta đưa ra được phương án không
gian của hộp tốc độ máy phay 6H82 như sau:
PAKG= 3 x 3 x 2
Mặt khác công bội của :
-Nhóm I là ϕ
-Nhóm II là ϕ
3
-Nhóm III là ϕ
9
Từ đó ta đưa ra được phương án thứ tự của hộp tốc độ như sau:
PAKG=3 x 3 x 2 =18
PATT= I II III
Đặc tính nhóm. [1] [3] [9]
Đặc tính nhóm của nhóm truyền:

-Nhóm 1: nhóm cơ sở lượng mở x=
ϕ

- Nhóm mở rộng thứ nhất:là nhóm 2 vì có lượng mở
2
3= ϕx
bằng tỷ số truyền nhóm 1
-nhóm mở rộng thứ 2: là nhóm thứ 3 vì có lượng mở
3
9= ϕx
bằng tích tỷ số truyền của
nhóm 1 và nhóm 2.
c) Nhận xét:
Từ đồ thị vòng quay, và lưới kết cấu có hình rẻ quạt, tỷ số truyền thay đổi đều
đặn. Với phương án này làm cho kích thước của hộp nhỏ gọn, bố trí các cơ cấu truyền
động trong hộp chặt chẽ nhất.
8
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Các cặp bánh răng di trượt 3 bậc được tách ra làm hai, một khối 1 bậc và một
khối 2 bậc làm giảm kích thước toàn khối. Do khi để cả khối làm kích thước lớn, kích
thước trục cũng tăng.
Trong hộp tốc độ có lắp bánh đà, do khi dao phay không liên tục bánh đà có
nhiệm vụ tích trữ năng lượng khi dao không cắt và giải phóng năng lượng khi dao bắt
đầu cắt. Bánh đà giúp cắt đều hơn, tránh va đập, chất lượng gia công tốt hơn.
Sơ đồ động hộp tốc độ
1.2.3) Hộp chạy dao của máy 6H82:
1.2.3.1. phân tích các xích chuyển động
Chuyển động chạy dao gồm có chạy dao dọc ,chạy dao đứng và chạy dao
ngang .

9
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
1 3 4
1
18 18
40
36 40
(phai). .M (trai).M ( )
26 24 27 21 28
40
(1440 / )( ). ( ). ( ). ( ). ( ). . ( )
13 18 40
44 64 27 37 35
(trai). . . ( )
36 24
45 40 40
18 34
18
(VIII
33
28
( )
35
   
   
 
   
 
   

 
   
 
   
 
 
   
   
   
→
dc
M VI
n v p I II III IV V VI
M VI
VII
7 1
2
5 3
33 18 18
). ( ). . ( ). ( / ).
37 16 18
18 22 22
( ) . . ( / ).
33 33 44
18 33 37
(VIII). ( ). .( )( ). ( / ).
33 37 33

=




=



=


x doc
x dung
x ngang
IX M X t s mm p
VIII t s mm p
IX M X t s mm p
Xích chạy dao nhanh:
Xích chạy dao đứng
3
1440 26 44 57 28 18
44 57 43 35 33
22 22
6 1
33 44
=
dc
x dnhanh
vg
n ( )( I ) ( II ) (V ) (VI ) (VII ) (VIII ).
ph
. t ( X ) s

Xích chậy dao ngang
2
1440 26 44 57 28 18
44 57 43 35 33
33 37
6 1
37 33
=
dc
x ngangnhanh
vg
n ( )( I ) ( II ) (V ) (VI ) (VII ) (VIII ).
ph
. t ( X ) s
1
1440 26 44 57 28 18
44 57 43 35 33
33 18 18
6 1
37 16 18
=
dc
x docnhanh
vg
n ( )( I ) ( II ) (V ) (VI ) (VII ) (VIII ).
ph
. . t ( X ) s
Bảng quy đổi lượng chậy dao mm/ph thành số vòng quay của trục vg/ph
10
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55

Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
mm/ph Vg/ph

1 1 1
3= =
d ng d
s s s
35,5 3,92
2 2 2
3= =
d ng d
s s s
30 5
3 3 3
3= =
d ng d
s s s
37,5 6,26
4 4 4
3= =
d ng d
s s s
47,5 7,92
5 5 5
3= =
d ng d
s s s
60 10
6 6 6
3= =

d ng d
s s s
75 12,5
7 7 7
3= =
d ng d
s s s
95 15,83
8 8 8
3= =
d ng d
s s s
118 19,67
9 9 9
3= =
d ng d
s s s
150 25
10 10 10
3= =
d ng d
s s s
190 31,67
11 11 11
3= =
d ng d
s s s
235 39,17
12 12 12
3= =

d ng d
s s s
300 50
13 13 13
3= =
d ng d
s s s
375 62,6
14 14 14
3= =
d ng d
s s s
475 79,2
15 15 15
3= =
d ng d
s s s
600 100
16 16 16
3= =
d ng d
s s s
750 125
17 17 17
3= =
d ng d
s s s
950 158,3
18 18 18
3= =

d ng d
s s s
1180 196,7
1.2.3.2.sai số vòng quay.
Bảng tính lượng chậy dao thực và sai số với n
tc
=s
tc
/6
100
−
∆ =
tc tt
tt
n n
n% X %
n
n Phương trình xích
n
tt
n
tc
∆n(%)
11
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
1
26 24 18 18 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 36 40 45 40 40 35 33 37 16 18

. . . . . . . . . . . .
4,04 4 -0,79%
2
26 24 18 21 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 36 37 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
5,07 5 -1,7%
3
26 24 18 24 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 36 34 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
6,32 6,3 -0,3%
4
26 24 27 18 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 27 40 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
8,06 8 -0,7%
5
26 24 27 21 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 27 37 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
10,16 10 -1,7%
6
26 24 27 24 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 27 34 45 40 40 35 33 37 16 18

. . . . . . . . . . . .
12,64 12,5 -1,1%
7
26 24 36 18 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 18 40 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
16,12 16 -0,75%
8
26 24 36 21 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 18 37 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
20,33 20 -1,65%
9
26 24 36 24 13 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 18 34 45 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . . . .
25,28 25 -1,1%
10
26 24 18 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 36 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
30,99 31,5 +1,6%
11
26 24 18 21 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 36 37 40 35 33 37 16 18

. . . . . . . . . .
39,1 40 +2,3%
12
26 24 18 24 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 36 34 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
48,62 50 +2,8%
13
26 24 27 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 27 40 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
61,99 63 +1,6%
14
26 24 27 21 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 27 37 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
78,19 80 +2,3%
15
26 24 27 24 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 27 34 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
97,25 100 +2,8%
16
26 24 36 18 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 18 40 40 35 33 37 16 18

. . . . . . . . . .
124 125 +0,8%
12
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
17
26 24 36 21 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 18 37 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
156,8 160 +2,3%
18
26 24 36 24 40 28 18 33 18 18
1440
44 64 18 34 40 35 33 37 16 18
. . . . . . . . . .
194,5 190 -2,36%
Đồ thị sai số vòng quay hộp chậy dao
%
0
2,6
-2,6
n1
n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18
n
-0,7
-1,7
-0,7
-0,3
-1,7

-1,1
-0,75
-1,65
-1,1
1,6
2,3
2,8
1,6
2,3
2,8
0,8
2,3
-2,36
1.2.3.3.các tỷ số truyền và đồ thị vòng quay.
Ta có
02 01 02
26 24
1440 314 65
44 64
dc
v
n n .i .i . . . , ( )
ph
= = =
Từ sơ đồ động ta có bảng tỷ số truyền:
Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng(chủ
động/bị động)
x
ϕ
x

1
i
1
18
36
0,5 -3
i
2
27
27
1 0
i
3
36
18
2 3

2
i
4
18
40
0,45 -3,455
i
5
21
37
0,57 -2,45
i

6
24
34
0,71 -1,507
13
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
i
7
40
40
1 0
i
8
13 18 40
45 40 40
. .
0,13 -8,83
Ta có đồ thị vòng quay hộp chậy dao
3 4,75 7,5 11,8 19 30 47,5 75 118 190 300 475 750 1180
6 9,5 15 23,5 37,5 60 95 150 235 375 600 950 1500
Đồ thị vòng quay hộp chậy dao
14
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
1.2.3.4. phương án không gian, phương án thứ tự của hộp chạy dao:
Từ đồ thị vòng quay vẽ ở trên ta có:
Phương án không gian:Z=18=3x3x2
Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chậy
dao thay đổi với Z=3x3x2 được tách thành hai

Z
1
=3x3 Z
2
=2
[ ]
9

[ ]
3

[ ]
1
Đồ thị lưới kết cấu:
i
7
i
8
i
1
i
3
i
4
i
5
i
2
i
6

II
III
IV
3(3)
3(1)2(9)
Do trong cơ cấu có dùng cơ cấu phản hồi nên người ta đã chọn phương án này.
1.2.7 Nhận xét: Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương án
hình rẽ quạt vì trong hộp chạy dao thường người ta dùng một loại modun nên việc
giảm thấp số vòng quay trung gian không làm tăng kích thước bộ truyền nên việc dùng
phương án thay đổi thứ tự này hoặc khác không ảnh hưởng nhiều đến kích thước của
hộp.
Lưới kết cấu:
15
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
n1
n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18
I
II
III
IV
3
[3]
3
[1]
2
[9]
Nhận xét : ta thấy lưới kết cấu hộp chậy dao không có hình rẻ quạt
1.2.8 Các cơ cấu đặc biệt của hộp chậy dao.
Máy phay vạn năng có khả năng gia công được nhiều loại bề mặt với nhiều loại

dao, vật liệu và phương pháp cắt khác nhau nên nó có một số cơ cấu đặc biệt để đảm
bảo các điều kiện làm việc bình thường của máy.
Một vài cơ cấu đặc biệt của máy là: cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me, cơ cấu chọn
trước tốc độ quay.
a) Cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me:
Trên máy phay ngang vạn năng thường dùng hai phương pháp phay: Phay thuận
và phay nghịch. Hình 1 mô tả hai phương pháp phay này: trục vít me (1) nhận truyền
động từ hộp chạy dao và làm di động bàn máy (2) mang chi tiết gia công. Trục vít me
(1) quay trong đai ốc (3) được cố định trên bàn trượt ngang (4). Nếu trục vít me quay
theo chiều mũi tên, mặt bên trái của vít me và đai ốc sẽ tiếp xúc với nhau và đưa vít
me mang bàn máy di động về bên phải (hình 1.a).
Ở phương pháp phay nghịch, tức là phương pháp phay có chiều chuyển động của
dao phay và chiều chuyển động của phôi ngược nhau (hình 1.a), sự tiếp xúc ở mặt bên
trái của ren vít me với đai ốc luôn ổn định, vì lực cắt đẩy vít me về bên trái, làm triệt
tiêu khe hở giữa hai bề mặt này. Đây là phương pháp phay thường dùng nhất.
16
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Hình 1- Sơ đồ phay thuận và phay nghịch
Trái lại, ở phương pháp phay thuận ( hình 1.b), dao và phôi có chuyển động cùng
chiều ( dao vẫn quay theo hướng cũ nhưng bàn máy đảo chiều). Trong trường hợp
này, ở thời điểm không có lực cắt tác dụng ( khi không có lưỡi cắt nào tác động vào
phôi) mặt phải của ren vít me tiếp xúc với bề mặt đai ốc để đưa bàn máy sang phải.
Nhưng khi lực cắt xuất hiện, đẩy vít me sang trái, chấm dứt sự tiếp xúc tạo nên một
khe hở giữa mặt phải của ren vít me và đai ốc. Ở khoảnh khắc này, bàn máy sẽ dừng
lại cho đến khi khe hở bị triệt tiêu. Sự xuất hiện và triệt tiêu khe hở làm chuyển động
của bàn máy không êm, bị giật cục. Nếu khe hở càng lớn thì độ chuyển động không
đều và rung động của bàn máy càng lớn.
Để khắc phục khe hở giữa vít me và đai ốc khi phay thuận, trên máy phay vạn
năng người ta dùng nhiều loại cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me khác nhau.

b) Cơ cấu chọn trước tốc độ quay
17
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo

Hình 2.a – Nguyên lý cơ cấu chọn trước tốc độ quay của máy phay 6H82
Máy phay vạn năng có khả năng gia công nhiều tốc độ cắt và nhiều lượng chạy
dao khác nhau. Trên máy phay dùng cơ cấu chọn trước tốc độ quay kiểu đĩa lỗ để
chuẩn bị thay đổi tốc độ cần thiết cho trục chính. Mục đích của việc chọn trước tốc độ
quay và lượng chạy dao bằng cơ cấu kiểu đĩa lỗ là nhằm giảm thời gian phụ của máy.
Sơ đồ nguyên lý cơ cấu chọn trước tốc độ quay hoặc lượng chạy dao ( cơ cấu đĩa
lỗ) của máy phay 6H82 được trình bày trên hình 2.a.
Cơ cấu chọn trước tốc độ quay hoặc lượng chạy dao bằng đĩa lỗ được dùng để di
động các khối bánh răng di trượt tới các vị trí I, II, III. Càng gạt khối bánh răng di
trượt chuyển động sang phải hoặc trái tuỳ thuộc vào vị trí chốt 1 và 2 có xuyên qua đĩa
lỗ hay không xuyên qua đĩa lỗ 3 và 4 như trên hình 2.a. Dạng tổng quát của cơ cấu
điều khiển lượng chạy dao được trình bày trên hình 2.b.
18
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Hình 2.b – Dạng tổng quát của cơ cấu đĩa lỗ trên máy phay 6H82
Núm vặn (2) dùng để chọn trước vận tốc hoặc lượng chạy dao. Tốc độ quay của
các trục bị động được điều chỉnh nhờ các vị trí di trượt khác nhau của các khối bánh
răng A, B, C như trên hình 2.b. Núm vặn (2) tác động rút đĩa chốt ra khỏi các chốt sao
đó quay các đĩa này tới vị trí chọn trước rồi đẩy trở về vị trí cũ, các đĩa lỗ sẽ tác động
tới các chốt điều khiển các ngàm gạt các khối bánh răng A, B, C đóng mở các khối
bánh răng di trượt. Các đĩa lỗ duy trì được vị trí xác định nhờ vị trí cơ cấu định vị bi 3.
Trên hình 2.c trình bày kết cấu của cụm ly hợp bi an toàn M
2
, ly hợp vấu M

3
và
ly hợp ma sát M
4
của cơ cấu chạy dao máy phay 6H82.

Hình 2.c – Kết cấu của cụm ly hợp an toàn, ly hợp vấu và ly hợp ma sát của cơ
cấu chạy dao.
19
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
c) Đầu phân độ vạn năng
Để mở rộng khả năng công nghệ của máy phay vạn năng (thường cho máy phay
ngang và máy phay đứng), thường dùng đầu phân độ vạn năng lắp trên bàn máy để
phân độ và kẹp chặt chi tiết gia công trên trục chính của đầu phân độ, với các kiểu đồ
gá khác nhau.
Ví trí của đầu phân độ vạn năng trên bàn máy phay vạn năng được trình bày trên
hình 3. Đầu phân độ vạn năng có những khả năng sau:
+ Quay tròn chi tiết gia công không liên tục với những cung tròn khác nhau. Khả
năng này của đầu phân độ làm máy phay vạn năng có thể phay được các cạnh của hình
nhiều cạnh, cắt được rãnh thẳng phân bố trên chu vi như: Then hoa, bánh răng thẳng,
dao phay và mũi doa răng thẳng, …
+ Quay tròn chi tiết gia công liên tục phù hợp với lượng chạy dao của bàn máy.
Khả năng này của đầu phân độ làm máy phay vạn năng có thể phay được các rãnh
xoắn của bánh răng, trục vít, dao phay, mũi doa và các loại dao khác có rãnh xoắn.
Đầu phân độ vạn năng có thể phân thành hai loại cơ bản: đầu phân độ có đĩa
phân độ và đầu phân độ không có đĩa phân độ.

Hình 3 – Sơ đồ bố trí đầu phân độ vạn năng
20

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
CHƯƠNG II:
THIẾT KẾ MÁY MỚI
2.1. Thiết kế sơ đồ kết cấu động học.
Sơ đồ kết cấu động học máy
ÐC N=7Kw
ÐC N=7Kw
i
ng
i
s
t
x1
t
x2
t
x3
i
d
i
d
i
v
i
02
i
01
TC
Căn cứ vào số liệu máy cần thiết kế với số cấp tốc độ và cấp chậy dao là 18 và dựa

vào máy chuẩn đã phân tích ở chương 1 ta có phương trình xích động tổng quát cho
các xích truyền động của máy :
Sơ đồ động hộp tốc độ.
21
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
18
60
72
30
21
N=7kw
n=1440v/p
48
24
39
18
45
42
18
45
28
24
39
35
21
Phương trình xích động tốc độ :
n .i n
v
tc

dc
=

1 4
7
0 2 5
8
3 6
dc tc
i i
i
n .(I)i .( II ) i .( III ) i .( IV ) n
i
i i
   
 
   
=
 
   
 
   
   
Phương trình xích chậy dao:
Sơ đồ động hộp chậy dao.
22
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
Ndc = 1420v/p
t=6

18
18
16
18
33
18
28
57
30
21
18
65
18
27
36
36
27
18
39
42
35
13
52
21
42
42
28
21
24
37

33
22
33
22
44
Xích chạy dao dọc:
01 02 1dc s d x d
n .i .i .i .i .t s=
1 4
9
01 02 2 5 1
7 8 9
3 6
dc d x d
i i
i
n .(I)i .(II)i .( III ) i .( IV ) i .(V ) .(VI )i .t s
i .i .i
i i
   
 
   
=
 
   
 
   
   
xích chạy dao ngang:
01 02 2dc s ng x ng

n .i .i .i .i .t s=
1 4
9
01 02 2 5 2
7 8 9
3 6
dc ng x ng
i i
i
n .(I)i .(II)i .( III ) i .( IV ) i .(V ) .(VI )i .t s
i .i .i
i i
   
 
   
=
 
   
 
   
   
Xích chạy dao đứng:
01 02 3dc s dung x dung
n .i .i .i .i .t s=
23
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
1 4
9
01 02 2 5 3

7 8 9
3 6
dc dung x dung
i i
i
n .(I)i .(II)i .( III ) i .( IV ) i .(V ) .(VI )i .t s
i .i .i
i i
   
 
   
=
 
   
 
   
   
2.2.Thiết kế truyền dẫn hộp tốc độ.
2.2.1. Chuối số vòng quay.
Ta có
1k
k
n
n
+
ϕ =

1z
max min
n n .

−
= ϕ
Phạm vi điều chỉnh:
1 17
1 26 51
51 25 1275
z
max
n
min
max
n
R ,
n
n . ( vg / ph )
−
= = ϕ = =
→ = =
Bảng chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn:
1-1,06-1,12-1,18-1,25-1,32-1,41-1,5-1,6-1,7-1,8-1,9-2-2,12-2,24-2,35-2,5-2,65-2,8-3-
3,15-3,35-3,55-3,37-4-4,25-4,5-4,25-4,5-4,75-5-5,3-5,6-6-6,3-6,7-7,1-7,5-8-8,5-9-9,5.
Bảng dãy tốc độ của hộp tốc độ thiết kế:

1k k
n .n
+
= ϕ
,
1
25

min
n n ( vg / ph )= =
n
1
=25,00 (vg/ph) n
10
=200,04 (vg/ph)
n
2
=31,50 (vg/ph) n
11
=252,05 (vg/ph)
n
3
=39,69 (vg/ph) n
12
=317,58 (vg/ph)
n
4
=50,00 (vg/ph) n
13
=400,15 (vg/ph)
n
5
=63,00 (vg/ph) n
14
=504,19 (vg/ph)
n
6
=79,38 (vg/ph) n

15
=635,28 (vg/ph)
n
7
=100,00 (vg/ph) n
16
=800,45 (vg/ph)
n
8
=126,00 (vg/ph) n
17
=1008,57 (vg/ph)
n
9
=158,76 (vg/ph) n
18
=1270,80 (vg/ph)
Theo tiêu chuẩn : φ = 1,26 => E = 4.
Theo bảng chuỗi số vòng quay tiêu chuẩn ta chọn
tc
max
n = 1600(vg/ph)
, từ bảng ta
đếm tiến từ 31,5 (vg/ph) cách 4 số ta được dãy tốc độ tiêu chuẩn:
n
1
=25 (vg/ph) n
10
= 200 (vg/ph)
n

2
= 31,5 (vg/ph) n
11
= 250 (vg/ph)
n
3
= 40 (vg/ph) n
12
= 315 (vg/ph)
n
4
= 50 (vg/ph) n
13
= 400 (vg/ph)
n
5
= 63 (vg/ph) n
14
= 500 (vg/ph)
n
6
= 80 (vg/ph) n
15
= 630 (vg/ph)
24
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55
Đồ án thiết kế máy công cụ GVHD:ThS Lê Đức Bảo
n
7
= 100 (vg/ph) n

16
= 800 (vg/ph)
n
8
= 125 (vg/ph) n
17
= 1000 (vg/ph)
n
9
= 160 (vg/ph) n
18
= 1250 (vg/ph)
 Z = 18 cấp tốc độ.
2.2.2. PAKG, lập bảng so sánh PAKG, PATT vẽ sơ đồ động
a)các Phương án không gian có thể có:
Z = 1.18 = 18.1
Z = 9.2 = 2.9
Z = 6.3 = 3.6
Z = 3. 3. 2 = 18
Z = 2. 3. 3 = 18
Z = 3. 2. 3 = 18
Để chọn được PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu :
Số nhóm truyền tối thiểu (x) được xác định từ :

min
min gh
x
đc
n1
= =

4 n
i
Trong đó giới hạn tỷ số truyền của hộp tốc độ là
v
1
2
4
i≤ ≤
Ta có:

đc
min
n
lg
n
x =
lg4

1440
lg
25
x = 2,92
lg4
=
chọn x = 3
Do i ≥ 3 cho nên các phương án 6 x 3, 3 x 6, 9 x 2, 2 x 9 bị loại.
Vậy ta chỉ cần so sánh các phương án không gian còn lại.
Lập bảng so sánh phương án không gian.
Phương án
Yếu tố so sánh

3. 3. 2 2.3.3 3. 2.3
+ Tổng số bánh răng
S
br
=2(P
1
+P
2
+ +P
i
2(3+3+2)=16 2(2+3+3)=16 2(3+2+3)=16
+ Tổng số trục S = i+1 4 4 4
+Số bánh răng chịu M
xmax
2 3 3
+Chiều dài sơ bộ hộp L 18B+16f 18B+16f 18B+16f
25
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiếu Lớp KTCK05 - k55