máy cắt mộng và máy bào via

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


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














THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

3




PHN I. TNG QUAN V HAI LOI MY THIT K
Vi nn kinh t ang phỏt trin Vit Nam cỏc nghnh sn xut
ch yu l sn xut n chic hoc sn xut lot nh. Do phi chu s chi
phi bi vn kinh t ang phỏt trin ny cho nờn quỏ trỡnh thit k v
ch to phi t vn kinh phớ u t lờn hng u, gim thiu cỏc
khon chi phớ. T ú ta phi chỳ trng ti cỏc vn v cụng ngh, n
gin hoỏ trong thit k .v.v. ng thi gii quyt ti a c kh nng
tng nng sut v hiu sut cụng tỏc trong gii hn kinh phớ cho phộp,
m bo c yờu cu v m thut ca sn phm v 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 ú ta cú th nhn thy va p
trong mỏy nh cho nờn kt cu mỏy khụng cn c 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 m bo
tớnh cụng ngh chớnh xỏc v bn cn thit. Khi thit k, kớch thc
mỏy phi liờn quan vi kớch thc phụi m bo khụng gian kp cht
phụi khi gia cụng ng thi phi hn ch khụng gian t mỏy v ỏp ng
c vn nhõn trc hc cho ngi cụng nhõn ng mỏy lm vic
trong t th thoi mỏi, t õy tn dng c kh nng lm vic hiu qu
nht ca ngi cụng nhõn.

I. MY CT MNG
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

4
Để đảm bảo tính mỹ thuật khi ghép các thanh này với nhau tạo
thành góc mà không cần phải hàn thì ta phải cắt đầu của thanh này có
profile giống như profile đặc biệt ban đầu của thanh kia
Profile của thanh cái cửa hình thành từ công đoạn ban đầu tạo hình
phôi, công nghệ này là quá trình đùn phôi bằng khuôn nhờ đặc tính của
vật liệu Polime. Từ đây ta nhận thấy để gia công Profile này một cánh
đơn giản nhất là sử dụng phương pháp phay định hình với điều kiện lưỡi
dao phay có profile này và chiều dầy của dao phải bằng bề dầy của phôi.
II. MÁY BÀO VIA



Ở đây via cửa hình thành do quá trình hàn nhiệt giữa hai thanh cái
cửa với nhau tạo thành góc vuông bằng một máy hàn đặc biệt. Nguyên lý
làm việc của máy hàn này như sau: Hai thanh cái cửa bằng nhựa PVC
bán cứng được cắt ở đầu thành góc 45
0
, sau đó chúng ghép với nhau tạo
thành góc vuông. Khi đã ghép xong, máy có một tấm thép đặc biệt sinh
nhiệt được đặt vào khe của mối ghép rồi ép chúng lại cho hai thanh cùng
tiếp xúc với tấm thép. Để một thời gian ∆t nào đó (do đặc tính kỹ thuật
của máy) sao cho nhựa đủ chảy mềm ra rồi dùng lực đẩy ép hai thanh lại
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN


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 đã tạo thành góc vuông
thì số nhựa dẻo phải bị đẩy ra khỏi chỗ tiếp xúc của hai thanh, từ đây tạo
thành via.
Để cắt phẳng via này ta dùng biện pháp công nghệ đơn giản hiệu
quả nhất là bào ngang. Cắt đồng thời hai mặt (do chiều dầy của thanh cái
cửa không đổi), đầu dao ta thiết kế hình chữ U.









Via được hình
thành sau khi hàn
nhiệt
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN


6




PHN II: TNG QUAN V VT LIU PVC
Khung ca nha c ch to t vt liu PVC bỏn cng
(Polyvinyl clorit) , cú mu trng c khú chỏy khụng mựi khụng mựi v
khụng c hi, nhng nu b phõn hu to Oxit Cacbon v HCl trng

thỏi khớ gõy c hi cho con ngi. Do tớnh u vit ca vt liu PVC nh
nguyờn liu sn xut t than ỏ, du m, núi chung l nguyờn liu di
do. Hn na nú cũn cú tớnh n nh 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 n gin khi lng phõn t
thp cú cha ni ụi. Trong iu kin thớch hp cỏc phõn t ny phn
ng vi nhau to thnh Polime


Vinyl clorit Polyvinyl clorit [PVC]
Khi núi n PVC ta thng cp ti 3 tiờu chớ ỏnh 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 ng
kớnh ph thuc vo phng phỏp trựng hp. Trựng hp khi v trựng
hp huyn phự cú ng kớnh ht d = 100ữ180àm, trong khi ú trựng
hp nh tng cú d = 0,1ữ3àm. Sau khi sy to ra PVC dng bt ta
c loi cú d = 5ữ50àm. Chớnh vỡ cỏc yờu cu v c trỳc nh vy nờn
hỡnh thỏi ca PVC úng vai trũ quan trng.
n(CH
2
= CH ) [- CH
2
CH - ]
n


Cl Cl
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

7
II. PHN T POLIME
Phõn t Polyme l khng l so vi cỏc phõn t hu c ban u (ó
trỡnh by trờn), do cú kớch thc ln nờn nú c gi l hp cht cao
phõn t. Trong phõn t cỏc nguyờn t c liờn kt vi nhau bng liờn
kt ng 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 c
hỡnh thnh t cỏc n v cu trỳc gi l mt xớch hay mer c lp i 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 ú 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 ng hoỏ hc khỏ ln, trong cỏc quỏ trỡnh bin
i hoỏ hc u 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 c trng ca mt s
thụng s ca kim loi nh Modul n hi, gii hn bn kộo, dai va
p v bn mi. Modul n hi, gii hn bn kộo, tớnh do v dón
di ca Polime c xỏc nh nh ca kim loi.

- C - C - C - C - C - C -
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN


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 t 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 ụi.
Khi nhit 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 y HCl ra v lm Oxy hoỏ Polime. nh sỏng ốn
Quartz chiu vo PVC thỡ ban u 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 thng
cng cú HCl thoỏt ra v õy ch yu xy ra quỏ trỡnh Oxy hoỏ. Ngc
li PVC trong khớ N
2
khi un núng s khụng b Oxy hoỏ m s to ra cu
to li.
Nhit núng chy v thu tinh hoỏ ca Polime c xỏc nh
tng t nh ca vt liu gm, da theo ng bin thiờn ca khi lng
riờng v nhit .
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 t %
40ữ80%
bn va p ft.Pb/in
0,4ữ22
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN


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


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 ng dao ng yờn thỡ bn mỏy cng
phi chuyn ng, trong ú bn mỏy li bao gm c c cu nh v v c
cu kp, ng thi khi bn mỏy chuyn ng phi m bo 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 a dng sn phm
cho nờn kớch thc phụi khụng cú gii hn, do ú khụng th ỏp ng
c 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 iu ny trong thit k mỏy phi c bit quan tõm nhm gim ti a.
2. Khi ta cho dao chuyn ng phụi ng yờn. n gin
trong thit k ta cho dao gn lin vi trc ng c m bo c cỏc yu
t sau: chớnh xỏc lp ghộp cao, gim thiu cỏc chi tit mỏy, kt cu
mỏy n gin.v.v.
Khi dao chuyn ng thỡ ng ngha vi vic ng c cng
chuyn ng, cú ngha l h chuyn ng ch l mt h gm cú dao -
ng c.
Qua ú ta thy s khụng gii hn kớch thc ca phụi s nh
hng ti khụng gian chuyn ng ca bn mỏy nu ta chn phng ỏn
cho phụi chuyn ng, t ú nh hng ti vn hn ch khụng gian
cho ton mỏy. T ú ta chn phng ỏn cho dao chuyn ng s m
bo c yờu cu hn ch khụng gian mỏy, chớnh xỏc lp ghộp cỏc
chi tit vi nhau ng thi m bo c tớnh hp lý trong kt cu.
Dao c lp trc tip trờn trc ng c. quỏ trỡnh ct ht c
kớch thc yờu cu ca phụi ta cn phi to cho dao mt chuyn ng
theo ng thng. Nhng do mun thc hin gia cụng chi tit tip theo
ta phi to cho dao mt chuyn ng kh hi nhm tng tớnh t ng cho
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

11
máy, góp phần làm giảm thời gian chạy không đồng thời tăng năng suất
trong quá trình gia công.
Để tạo ra chuyển động khứ hồi này ta phải gắn động cơ lên một hệ
thống bàn trượt, hệ thống này được đặt trên hai trục trượt, để giảm ma
sát ta phải lắp hai cặp bạc trên mỗi trục, hai cặp trục – bạc này được đặt
sao cho bàn trượt có chiều chuyển động song song với chiều phải gia
công chi tiết. Tác động lực để cho hệ thống này chuyển động khứ hồi
được ta sử dụng cặp bánh răng – thanh răng răng thẳng qua bộ trục quay
có gắn vô lăng để giản tối đa các chi tiết không cần thiết của máy.
II. MÁY BÀO VIA
1. Sử dụng phương án truyền động cơ khí. Do đặc điểm gia công
là bào via có dạng đường thẳng cho nên ta phải sử dụng một trong các
phương án truyền động sau: bằng bánh răng – thanh răng, trục vít - đai
ốc .v.v. từ đó phải đảm bảo được yêu cầu kết cấu máy tốt, các cơ cấu của
máy có độ bền cơ học cao.v.v. Dẫn tới vấn đề kích thước máy lớn và
nặng nề, hiệu suất thấp tính tác động công tác chậm.
2. Để máy làm việc có năng suất cao đồng thời giảm sự cồng
kềnh, ta sử dụng hệ thống khí nén cho máy giải quyết được các nhược
điểm so với hệ truyền động cơ khí như tính tác động công tác nhanh,
giảm thời gian chạy không, kết cấu máy đơn giản.
Từ đó ta chọn phương án công nghệ sử dụng hệ thống khí nén cho
quá trình bào via. Hệ thống khí nén được chia ra hai nhánh làm việc:
• Một nhánh dùng khí nén để kẹp chặt phôi và mở kẹp lấy phôi.
Khí nén được dẫn vào hệ Piston – xylanh tác động lên má kẹp (má kẹp
được lắp cố định vào đầu của cần piston), để má kẹp được chính ta phải
gắn cho nó một cơ cấu định hướng. Phôi được đặt 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 động đẩy phôi ra xa bàn máy theo chiều của lực cắt, cho nên

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN


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

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN


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

14
đứng máy thì cụm động cơ - dao sẽ chuyển động tịnh tiến, tuỳ theo chiều
tác động mà ta có hướng chuyển động tiến hay lùi.
1.2 Thiết kế dao
Ở trường hợp này, gia công bằng phương pháp phay định hình vậy
cho nên dao phải có đường 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 đập 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 đưa vào cắt có
dạng từng lớp có profile khác nhau cho nên ta phải chế tạo dao theo
nhiều tầng, chúng được ghép lại sao cho chiều dầy của dao đủ chiều dầy
cần cắt chi tiết. Các lớp lưỡi cắt này được thiết kế sao cho có đường kính
lỗ bằng nhau nhằm thuận tiện trong việc gá dao đồng thời đạt độ chính
xác cần thiết. Mỗi lớp ứng với một profile cần cắt trên phôi, kết cấu dao
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

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

( )
( )


+

cos.sin
cos..ba

Cú: + = 45
0

+ = 30
0
T õy 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 c ct b rt nh cho nờn
khi dao thc hin ct ta cho dao cú tc n dao bộ gim lc ct. Ta
chn: a = 0,5 mm.

nha
= 20 [N/mm
2
]
Thay cỏc ch s vo cụng thc ta c lc ct cn thit ti a:
P
z
= 20
45cos.20sin
5cos.50.2,0
= 824(N)
b) chn ng c:
T kich thc dao nh ó chn, tc ct ca dao l :
v =
1000
.. Dn

.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

16
Vỡ õy l ct nha cho nờn ta phi chn tc ct ln, ng c
cú tc 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 ng c khớ
T.1, ta chn ng c cú giỏ tr cụng sut gn vi tớnh toỏn nht:
Cụng sut 0,6 Kw
Tc quay trc ng 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 c bit i vi ng c cho nờn ta phi
ci to li ng c cho phự hp vi yờu cu lm vic. Nhng chi tit
phi ci to li bao gm trc ng c v np ng c:
Trc ng c phi ch to li sao cho dao phay cú th c nh
trờn trc. Nhng do u trc ng c cú ng kớnh 20mm, cho nờn
cú phn ngừng trc di lp dao phay ta phi khoan l u trc v
tin ren trong cú chiu nghch lp cht chi tit chuyn tip ng kớnh
trc ng c v dao trờn u trc ng c. Chi tit chuyn tip ny c
c nh vi u trc ng c bng then, ren trỏi cú tỏc dng phũng lng
khi ng c lm vic.
Mt yờu cu ti quan trng l ng c c treo trờn bn trt,
vỡ vy ta phi ci to li ng c cú th treo trờn bn trt c m
bo chớnh xỏc v chc chn m n gin hiu qu. Np ng c c ci
to li cú mt bớch bt bulụng nh v vi bn trt:
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN


17

1.4 Định vị và kẹp chặt chi tiết
Với phôi gia công có chiều rộng không thay đổi. Để việc gá đặt
được chính xác ta phải định vị chi tiết lên bàn, bàn kẹp được chế tạo
bằng tấm tôn phẳng dầy 15mm và nó được 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 để định vị phôi được chính xác sao cho
góc nghiêng ban đầu của phôi phù hợp với yêu cầu của sản phẩm. Lực
kẹp tác dụng từ trên xuống phải đảm bảo trong quá trình cắt chi tiêt gia
công không bị xê dịch.
Từ những yêu cầu đó ta có sơ đồ kẹp chặt như sau :

Trong đó :
L
1
= 100mm khoảng cách từ vị trí cắt tới điểm kẹp
L
2
= 200mm koảng cách giữa hai điểm kẹp
Ta sử dụng cơ cấu má kẹp cân bằng nên: P
1
= P
2
= P
Để đảm bảo tránh làm quay lật chi tiết khi gia công thì phải thoả
mãn:
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN


18
k.P
z
.
2
P

= P.f.(L
1
+
2
D
) + P.f.(L
1
+ L
2
+
2
D
)
Vi: D l ng kớnh dao phay
f : H s ma sỏt, theo bng 32 sỏch thit k 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 ú 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 n 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 n trng hp tng lc ct dn ti búng b
mt phụi thay i 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 on
k

4
= 1,3 - h s tớnh n sai s ca c cu kp cht, trg hp kp
bng tay
k
5
= 1 - h s tớnh n mc thun li ca c cu kp bng tay
k
6
= 1,5 - h s tớnh n mụmen lm quay chi tit, trng hp chi
tit nh 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


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 đó khi quay bánh lệch tâm
bán kính cong của nó tăng dần và tác dụng lực vào chi tiết để kẹp chặt.
Bánh lệch tâm có các ưu điểm sau :
Kết cấu đơn giản.
Thao tác kẹp chặt nhanh.
Loại này được sử dụng nhiều vì dễ sử dụng, dễ chế tạo.
Có ưu điểm lớn nhưng cũng tồn tại nhiều nhược điểm:
Hành trình kẹp ngắn, không thích hợp với phôi có lượng dư thay
đổi 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


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

Lấy: ϕ
1
= 5
0

ϕ
2
= 5
0

W =
6,3.
.
a
LQ
ρ

Để đảm 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 độ cồng kềnh cho máy ta phải chọn bánh lệch tâm nhỏ
gọn nhưng vẫn đảm bảo làm việc tốt. Vậy ta chọn loại bánh lệch tâm có
D = 60mm.
Và khoảng hở để sau khi gia công xong quay cam ngược lại hành
trình ban đầu để tháo lắp chi tiết dễ dàng.
Ta chọn chiều dài của cần điều 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 đây ta thấy cơ cấu kẹp đã chọn phù hợp với thao tác bình
thường của người công nhân. Có nghĩa là người công nhân đứng 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


21




Vậy cơ cấu kẹp được thiết có dạng như sau:

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN


22
1.5 Tính lực ma sát sinh ra trong cặp trục bạc
Như đã nói trên, động cơ - dao được lắp cố định trên một bàn
trượt, bàn trượt này làm việc trượt trên hai trục thép tròn có tác dụng
chịu lực, đồng thời cho cả hệ thống bàn trượt chuyển động được trên nó
nhờ hai cặp bạc .
Ta chọn động cơ là loại có mặt bích ở trên, biết được các kích
thước tương đối của nó để xác định kích thước tối thiểu của bàn trượt

nhằm giảm khối lượng của hệ chuyển động.
Từ đây 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 để treo động 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


23
Chiu rng: 100mm
Chiu di: 325mm
Trờn mi tm thộp cú khoan hai l 32 lp bc trt, sao cho
chỳng tng ụi mt thng hng nhau khi treo ng c vo s khụng b
vng vo trc trt (nh hỡnh v trờn). Chỳng c nh v vi bn
trt bng inh c, mi tm c c nh bng 3 inh 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 õy ta i tớnh khi lng tng i ca ton b bn trt tỏc
ng lờn hai thanh trt:
M = m

dao
+ m
.c
+ m
bn
+ m
2vỏch
+ m
t.rng
- (5.m
l
+ 2.m
khoột
)
Cú tớnh c khi lng ca thanh rng vỡ nú c bt c nh trờn
bn trt . Ta tớnh c khi lng ca h:
M = 40kg
T õy 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 a phi ct 150,
mt khỏc kớch thc ti a ca bn trt l 360. Cho nờn chiu di ti
thiu (bao gm c khong h hai u trc) ca trc trt cn cú l 540.
Do h thng bn trt c t trờn hai trc trt cho nờn trng
lc t lờn mi trc l (tớnh tng i) :
Q
1
= Q
2
= Q/2 = 400/2 = 200[N]
Trong hnh trỡnh chuyn ng ca bn trt trờn hai trc, thỡ v trớ

nguy him nht l ti trung im ca trc, ti õy mụmen un M
u
l ln
nht. Cho nờn ta phi xột tớnh un ca trc ti v trớ ny, do h bn trt
c t trờn hai trc, mi trc cú hai bc trt. Chỳng c t trờn hai
gi cỏch nhau 540:

200
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN


24









Vậy ta có đường 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 đường
kính lớn hơn để giảm chi phí gia công trục:
Chọn d = 20 để đảm bảo thừa bền đồng thời giảm chi phí chế tạo
trục.
Trục được tiện đến cấp chính xác 8. Được tôi cứng bề mặt
Bạc làm bằng đồng thanh.
Bôi trơn định 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 được đặt trên hai trục trượt tại 4 vị trí cách xa

nhau cho nên lực tác động phân bố đều tại 4 vi trí.
Vậy lực đặt 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


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
br
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