Tính toán thiết kế máy phay trên cơ sở máy phay nằm vạn năng 6h82

Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Bộ giáo dục và đào tạo.
Trờng đạI học bách khoa
hà nội.

cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam.
Độc lập - Tự do Hạnh phúc.

nhiệm vụ
thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên : Nguyễn Văn Sơn
Vũ thị xuân
Khoá : 4
Ngành học : Cơ khí
1. Đầu đề thiết kế :
Khảo sát máy phay 6H82 và thiết kế máy mới .
2. Các số liệu ban đầu :
Số cấp tốc độ của hộp tốc độ : ZTĐ = 18 ; = 1,26
Số vòng quay : nmin = 30 ( vòng / phút )
Số cấp tốc độ của hộp chạy dao : ZCD = 18 ; = 1,26
Sdọc = Sngang = Sđứng = 23,5 (mm/ph)
Snhanh = 2350 (mm/ph)
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :
Tổng quan chung về máy phay 6H82 :
- Công dụng, vai trò và vị trí của máy phay trong phân xởng cơ khí.
- Các dạng máy phay và khảo sát một số loại máy phay công xôn .
- Quá trình cắt kim loại của máy phay .
- Các thành phần của lớp kim loại bị cắt khi phay .

- Các thành phần lực cắt khi phay và công suất cắt hiệu dụng .
- Chọn chế độ cắt hợp lí .
Phân tích máy phay cỡ trung .
- Nghiên cứu hộp tốc độ máy phay 6H82
- Nghiên cứu hộp chạy dao máy phay 6H82
Tính toán thiết kế động học của máy mới :
- Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ .
- Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao .
Thiết kế hệ thống điều khiển .
Tính toán sức bền của một số chi tiết trong máy phay mới .

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-1-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

4. Các bản vẽ trên khổ A0 :
+ Sơ đồ động máy phay .
+ Bản vẽ khai triển hộp tốc độ .
+ Bản vẽ khai triển hộp chạy dao .
+ Bản vẽ cắt đIều khiển hộp chạy dao .
+ bản vẽ cắt hệ thống đIều khiển hộp tốc độ .

+ Bản vẽ cắt hệ thống đIều khiển hộp chạy dao .
+ Bản vẽ cắt khai triển hệ thống đIều khiển hộp tốc độ .
5. Cán bộ hớng dẫn : Tiến sỹ Bùi Quý Lực .
6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế :
7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ :
Ngày tháng năm 2003
Chủ nhiệm khoa
(Ký tên và ghi rõ họ tên )

Cán bộ hớng dẫn
(Ký tên và ghi rõ họ tên )

Kết quả đánh giá :

Học sinh đã hoàn thành

Quá trình thiết kế : ( và nộp toàn bộ bản vẽ thiết kế cho khoa)
Điểm uy
:
Ngày tháng năm 2003
Bản vẽ thiết kế :
(Ký tên)

Ngày

tháng

năm 2003

Chủ tịch hội đồng

(Ký tên và ghi rõ họ tên )

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-2-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn

nhận xét của giáo viên duyệt đọc

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-3-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

lời nói đầu

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-4-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Trong giai đoạn hiện nay, nớc ta đang tiến hành công cuộc hiện đại hoá
các ngành công nghiệp. Đóng góp vào sự phát triển chung đó, ngành cơ khí,
một ngành chủ lực là nền tảng cơ bản cho mọi ngành khác phát triển, cũng
đang cố gắng nghiên cứu cải tiến công nghệ kỹ thuật, hiện đại hoá nhằm góp
phần thúc đẩy nhanh sự phát triển của đất nớc.
Nói đến ngành cơ khí thì máy công cụ đóng một vai trò rất quan trọng
để sản xuất ra các chi tiết, chế tạo nên các máy phục vụ trực tiếp cho các
ngành công nghiệp khác. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại
trên thế giới đã ra đời nhiều loại máy công cụ hiên đại, ứng dụng thành tựu của
công nghệ thông tin tạo nên máy những máy tự động, linh hoạt, những máy
chuyên dùng thì máy công cụ vạn năng vẫn chiếm một phần lớn đáng kể trong
ngành công nghiệp chế tạo. Đặc biệt là đối với những nớc đang phát triển nh nớc ta thì việc sử dụng các máy công cụ vạn năng kết hợp cới các đồ gá chuyên
dùng vẫn đang đợc sử dụng phổ biến rộng dãi có hiệu quả .
Là sinh viên khoa cơ khí - Cơ tin kỹ thuật Trờng ĐHBK-Hà Nội chúng
em đợc giao đề tài tốt nghiệp '' Tính toán thiết kế máy phay trên cơ sở máy
phay nằm vạn năng 6H82". Với thời gian là 3 tháng, đợc sự hớng dẫn chỉ bảo
tận tình của các thầy trong khoa, đặc biệt là TS - Bùi Quý Lực chúng em đã
hoàn thành đợc đồ án tốt nghiệp của mình.
Trong phần thuyết minh chúng em xin đợc trình bày các phần nh sau:
- Tổng quan chung về máy phay .
- Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ .
- Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao .
- Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển.
- Tính toán trục chính và tính kiểm nghiệm sức bền của một số chi tiết
máy quan trọng.

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-5-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Với thời gian và trình độ có hạn, do tính chất phức tạp của công việc
tính toán, hơn nữa đây lại là đề tài thiết kế đầu tay nên không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Chúng em rất mong đợc sự giúp đỡ đóng góp của các thầy.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa Cơ khí Trờng ĐHBK Hà
Nội, đặc biệt thầy TS - Bùi Quý Lực đã trực tiếp hớng dẫn giúp đỡ chúng em
hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2003
Sinh viên :
Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-6-

Vũ Thị Xuân

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM

Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Phần mở đầu
Tổng quan chung về máy phay

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-7-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Phần mở đầu
Tổng quan chung về máy phay
I CÔNG DụNG ,VAI TRò Và Vị TRí CủA MáY PHAY TRONG PH
ÂN XƯởng cơ khí
I.1 : công dụng máy phay
Máy phay là loạI máy đợc dùng phổ biến và có khả năng công nghệ tơng đối
rộng rãi . Cụ thể:
+ Phay mặt phẳng bằng các loại dao phay hình trụ ,dao phay mặt đầu ,dao
phay quay Có thể gia công các loại mặt phẳng nh :

- Mặt phẳng nghiêng
- Mặt phẳng nằm ngang
- Mặt phẳng đứng
Ngoài ra ,ngời ta còn dùng tổ hợp dao phay để phay mặt phẳng ,tổ hợp
dao phay đợc hình thành bằng các dao phay tiêu chuẩn ,các dao phay chuyên
dùng
+ Phay bậc,phay rãnh ,cắt đứt một phần và cắt đứt chi tiết .Phay rãnh ,phay
then hoa bằng các loại dao phay đĩa ,dao phay ngón ,dao phay mặt đầu .Ngoài
ra,còn dùng tổ hợp dao phay đĩa để gia công một nhóm chi tiết giống nhau có
hai bậc,hai hoặc nhiều rãnh
+ Phay rãnh định hình , rãnh chữ T và rãnh đuôI én . Rãnh định hình gồm
các loạI sau:
- rãnh lõm cung tròn
- rãnh hình tam giác
- Rẫnh hình thang, prôfin định hình
Bằng các loại dao phay hình bán nguyệt , dao phay một góc , hai góc
+ Phay mặt định hình đợc tạo thành từ các mặt cơ sở nh : mặt trụ ,mặt côn.
Các loại mặt định hình gồm có:
- Mặt định hình xoay
- Mặt định hình cong khép kín có đờng sinh thẳng các mặt định hình
này là những mặt trụ đợc giới hạn bắng hai mặt phẳng đáy .
- Mặt định hình không gian phức tạp gồm các loại : bề mặt cánh quạt
tua bin , khung xe ôtô,khuơn ép bề mặt răng của bánh răng , bề mặt
then hoa, bề mặt rãnh xoắn và ren

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-8-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

o

Máy phay nằm vạn năng 6H82

1

o

i.2 :VAI TRò MáY PHAY
Trong các nhà máy và phân xởng cơ khí máy phay đóng vai trò quan trọng
nhờ vào khả năng công nghệ rộng rãi của chúng . Vì thế trong sản xuất hàng
loạt lớn và hàng khối thì máy phay hầu nh hoàn toàn thay thế cho máy bào ,
máy xọc
Nếu so sánh về khả năng công nghệ , độ chính xác gia công , tốc độ cắt
,năng suất làm việc cũng nh phạm vi đIều chỉnh của máy phay có nhiều u thế
hơn máy bào .Nhng trong một số trờng hợp sử dụng máy bào có hiệu quả hơn
máy phay nh :
- Khi gia công các chi tiết dài và hẹp
- Khi gia công phá vật đúc có lợng d gia công lớn
Nếu dùng máy phay thì phảI bóc lợng d bằng hai lần chạy dao . Trong khi
đó máy bào có khả năng bóc đi lớp kim loại trong một lần chạy dao . Thời gian
phụ ( gồm thời gian gá đặt và tháo chi tiết ) của may bào lớn hơn , còn thời
gian kết thúc của máy phay lớn hơn . Do đó máy bào đợc tồn tại trong sản xuất
đơn chiếc và hàng loạt nhỏ , còn máy phay đợc dùng trong sản xuất hàng loạt

lớn và hàng khối.
I.3. Vị TRí MáY PHAY
Máy phay đợc sử dụng phổ biến trong các nhà máy và phân xởng cơ khí ,
do đó nó có vị trí quan trọng trong việc gia công chi tiết đIển hình . Nhờ khả
năng công nghệ rộng rãi mà số máy phay chiếm khoảng 30 40 % tồng số
máy trong các nhà máy và phân xởng cơ khí , nếu coi máy tiện đứng vị trí thứ
nhất thì máy phay đứng ở vị trí thứ hai về tổng số máy và tính vạn năng . Hiện
nay ngời ta đã chế tạo đợc các loại máy phay đIều khiển theo chơng trình số đã
đợc lập trình trớc . Các máy này dùng để gia công các chi tiết có hình dạng
phức tạp nh : Cam , mẫu chép hình , cối dập
đạt độ chính xác cao .

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-9-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

II CáC DạNG MáY PHAY
Máy phay côngxôn cỡ nhỏ với chiều rộng bàn máy là 160 (m m)
loạI máy này dùng để gia công chi tiết nhỏ bằng kim loại màu ,hợp kim
và chất dẻo ,đồng thời cũng để gia công tinh các chi tiết bằng thép và
gang .

Máy phay côngxôn N00 với chiều rộng bàn máy là: 200 (mm) loại máy
này dùng để gia công các chi tiết nhỏ bằng thép, gang , kim loạI màu,
hợp kim và chất dẻo .
Máy phay côngxôn N01 với chiều rộng bàn máy là 250 (mm) . Các loạI
máy đợc chế tạo thuộc loạt H gồm :
- Máy phay ngang
6H81
- Máy phay vạn năng 6H81
- Máy phay đứng
6H11
Nhóm máy phay đợc chia ra làm các loại máy sau :
- Máy phay ngang côngxôn
- máy phay ngang công xôn vạn năng
- Máy phay đứng công xôn (có bàn quay )
- Máy phay đứng công xôn
- Máy phay vạn năng rộng có độ chính xác cao
- Maý phay đứng có bàn máy hình chữ thập
- Máy phay giờng nguyên công
- Máy phay giờng một trụ và hai trụ
- Máy phay chép hình có cơ cấu vẽ truyền
- Máy phay chép hình để gia công thể tích
- Máy phay ren bán tự động
- Máy phay rãnh then bán tự động
- Máy phay bán tự động có bàn quay trục đứng
- Máy phay chuyên dùng
- Máy phay kiểu trống
- Máy phay mặt đầu
- Máy phay chép hình chuyên dùng
- Máy phay chép hình gia công đinh vít
- Máy phay bán tự động gia công cánh quạt

- Máy phay gia công bánh lệch tâm
- Máy phay bán tự động gia công trục khuỷu
- Máy phay tự động và bán tự động gia công rãnh khoan , dao doa , tarô
- Máy phay dùng cho công nghiệp đồng hồ
- Các loại máy phay chuyên môn hoá khác
Trong các loại máy trên thì máy phay công xôn đợc sử dụng phổ biến nhất ,
bàn máy với sống trợt nằm ở phần công xôn và có thể chuyển động theo ba hớng là: dọc, ngang và thẳng đứng .
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-10-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Máy phay công xôn đợc chia làm các loại sau :
- Máy phay ngang có bàn máy cố định ( không quay )
- Máy phay vạn năng có bàn máy quay
- Máy phay đứng và máy phay vạn năng rộng
Máy phay công xôn dùng để gia công nhiều bề mặt khác nhau bằng các dao
phay hình trụ , dao phay đĩa , dao phay mặt đầu , dao phay góc, dao phay ngón
, dao phay định hình và nhiều loạI dao phay khác trong đIều kiện sản xuất đơn
chiếc và sản xuất hàng loạt .
Trên các máy phay này có thể gia công các chi tiết đa dạng với kích thớc phù
hợp bằng thép , gang , kim loạI màu , chất dẻo và các loạI vật liệu khác . Trên

các máy phay vạn năng có bàn quay nếu sử dụnh đầu chia độ ta có thể phay
rãnh xoắn ở các dungf cụ cắt nh :mũi khoan , dao doa , ta rô đồng thời có
thể gia công đợc các bánh răng hình trụ răng thẳng , răng nghiêng . Các máy
phay vạn năng rộng đợc dùng để thực hiện các nguyên công phay , khoan , doa
đơn giản chủ yếu trong đIều kiện sản xuất đơn chiếc .
Sau đây là bảng khảo sát một số loại máy phay công xôn .

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-11-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

Máy phay nằm vạn năng 6H82

-12-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

Máy phay nằm vạn năng 6H82

-13-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

Máy phay nằm vạn năng 6H82

-14-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

III - QUá TRìNH CắT KIM LOạI CủA Maý PHAY

Quá trình cắt kim loại của máy phay rất phức tạp ,trong tất cả các trờng
hợp khi phay phoi đợc cất rời thành từng mảnh có chiều dày thay đổi . NgoàI
ra khi phay ở mỗi vòng quay của dao mỗi răng dao phay lúc vào chỉ tiếp xúc
với chi tiết gia công còn lúc ra thì không tiếp xúc .Lúc răng ăn vào chi tiết gia
công có xảy ra hiện tợng va đập
Những hiện tợng xảy ra trong quá trình cắt kim loại khi phay:
1 . Hiện tợng lẹo dao
Khi ggia công vật liệu dẻo trong một số trờng hợp ở mặt trớc của dao hỉnh
thành lẹo dao . đó là một mẩu vật liệu gia công có dạng hình chêm gắn chặt
vào mặt trớc của dao nó bị biến dạng mạnh nên ccó độ cứng cao . mẩu kim
loại này liên tục đợc tách ra cùng vời phoi rồi lại đợc tạo thành . thực chất nó
là phầnn cất của dụng cụ và bào vệ lỡi cắt khỏi mòn .tuy nhiên nếu mặt trớc
của dao hình thành leọ dao thì chất lợng bề mặt gia công sẽ giảm , Do đó khi
gia công tinh cũng nh khi cắt ren lẹo dao là hiện tợng xấu .
2 . Sự co rút phoi
Trong quá trình cắt phoi bị biền dạng và ngấn hơn so với phần chi tiết đợc
cắt ra . hiện tợng phoi bị ngắn theo chiều dàI đợc gọi là sự co rút của phoi theo
chiều dàI . Thể tích của kim loại khi bị biến dạng thực tế không đổi . Vì vậy
khi chiều dàI của phoi giảm thì diện tích tiết diện ngang phảI tăng . Diện tích
tiết diện ngang của phoi tăng gọi là sự co rút của phoi theo chiều ngang .
3 . Hiện tợng nhiệt trong quá trình cắt
Trong quá trình cắt chi tiết gia công dụng cụ cắt và phoi bị nung nóng . Khi
tăng tốc độ cắt , đặc biệt khi cắt các phoi mỏng nhiệt độ trong vùng cắt sẽ
tănng 6000c .Nếu tốc độ cắt tiếp tục tăng thì trong nhiều trờng hợp phoi cắt bị
nung nóng tới 9000c (Có màu đỏ sáng) . Nhiệt độ vùng cắt tăng là do có hiện tợng cơ năng chuyển thành nhiệt năng trong quá trình cắt . Qua nnghiên cứu
nngời ta đã chứng minh rằng : nnnhiệt ở phoi chiếm khoảng 6086% toàn bộ
nhiệt tạo thành khi cắt , ở dụng cụ chiếm 10..40% ,ở chi tiết gia công chiếm
3..10% . Nhiệt trong quá trình cắt ảnh hởng lớn tới toàn bộ quá trình cắt gọt và
các hiện tợng sinh ra quá trình đó .
4 .Độ bóng bề mặt gia công

Độ bóng bề mặt gia công phụ thuộc vào các yếu tố :
Thông số hình học của dao , chế độ cắt (lợng chạy dao và tốc độ cắt ) và dung
dịch trơn nguội . Để đạt độ bang gia công cao cần phảI màI bang mặt trớc và
mặt sau của dao .
5 . Rung động trong quá trình cất
Rung động trong quá trình cắt ở nhnngx đIũu kiện nhất định , rung động
trong nhiều trờng hợp là nguyên nhân chủ yếu hạn chế khả nănng tăng tốc độ
cắt và năng suất lao động .rung động trong quá trình cắt ảnh hởng xấu đến độ
bền của dao và làm giảm độ bang bề mặt gia công .Trong cùng đIều kiện gia
cong , khả nănng xuất hiện rung động khi gia công gang ít hơn gia công thép .
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-15-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

IV : Các thành phần lớp kim loại bị cắt
1. Phay bằng dao phay trụ :
chiều dày cắt a khi phay là khoảng cách giữa hai vị trí kế tiếp của đờng tiếp
xúc của các đIúm tơng ứng trên các lỡi cắt của hai răng kề nhau với chi tiết
gia công .
chiều dày cắt thay đổi từ 0 đến giá trị cực đại ama x
Sz

D/2

Sz

Sz

t

C

D
K

a

A

L
B

- là góc tiếp xúc .
Góc xác định từ tam giác vuông OED .
D
t
2t
2
cos
= 1 (1)
D

D
2

Nếu cho CB là đoạn thẳng của tam giác ACB thì chiều dày cắt đối với
ợc tính nh sau :
AC = AB.Sin

Nhng

Sin


2


đ2


2

hay a = Sz.Sin (2)


1 Cos
=
2
2

Thay Cos từ biểu thức (1) ta có :
Sin

=
2

t
D

Khi đó chiều dày cắt là :
a = Sz.Sin
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân


t
= Sz.
2
D
-16-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Chiều dày cắt cực đại ama x :
Từ tam giác LKD = . Ta có :

LK = LD.Sin

Mặt khác LK = ama x ; LD = Sz
Nên a max = Sz.Sin
Nhng Sin = 1 cos 2 thay giá trị Cos từ (1) vào ta có :
a max = Sz. 1 (1

2t 2
) = 2.Sz
D

t
t2

(3)
D D2

Chiều rộng cắt khi phay b : là tổng chiều dàI tiếp xúc của các lỡi cắt với chi
tiết gia công :
b = B . z
Trong đó :
b Chiều dàI tiếp xúc của một răng với chi tiết gia công .
Z- Số răng tiếp xúc với chi tiết gia công

Z ' = Z . (4)

góc tiếp xúc với chi tiết gia công
khi nhỏ ta ding công thức :
cos = 1

2
(5)
2

Từ (1) và (5) ta có :
= 2.

t
D

(6)

thay từ (6) vào (4) có:
Z'=

Z t
.
D

(7)

Nhân hai vế của (7) với chiều rộng b ta có :
b = B.Z ' =

B.Z t
.

D

2 . Khi phay bằng dao phay mặt đầu .

Khi phay bằng dao phay mặt đầu trên bề mặt chi tiết gia công sẽ để lại các
vết cắt có dạng là các vòng tròn đều nhau , chúng đợc xếp chồng chất lên nhau
, khoảng cách giữa các tâm vòng tròn phụ thuộc vào quá trình đIều khiển bàn
máy của ngời công nhân mà khoảng cách này có thể đều hoặc không đều nhau
.
Sau đây ta tính toán thành phần lớp kim loại bị cắt :

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-17-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82
Sz

t/2

d
f
e

b
c

a

Trên hình vẽ ta thấy
O O1 = EC = FB = Sz
Đoạn BD trên bán kính ứng với góc

o

o


ia coi nh là chiều dày cắt trung bình
4

khi chiều rộng phay bằng t tức là BD = a .
Nếu coi tam giác FBD vuông tại D thì :
BD = FB.Cos

Nếu tỉ số



hay a = Sz.Cos (1)
4
4

t
= 0,1 0,6
D

, thì chiều dày cắt coi nh không đổi vì


1
4

Nếu coi tam ggiác ABC là vuông tại A thì :

AB
=
4 BC
t
D
Vì AB =
; BC = .
4
2 4

2t
Nên Cos
(2)
4 D

t

Mặt khác Sin
nên có thể viết dới dạng sau :
2 D
2

t
= ( ) K (3)
2
D
t
K - Hệ số phụ thuộc vào giá trị tỉ số
D
Cos

từ (2) và (3) ta có :
t
a = Sz.( )1 K
D

Chiều rộng cắt b = B.Z
Vì Z ' =

Z .
2.

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

nên

b = B.Z ' =

B.Z
. (4)
2

-18-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Thay giá trị (3) vào (4) có :
b = B.Z ' =

B.Z t K
.( )
D

v : Các thành phần lực cắt .
Với dao phay trụ răng thẳng lực cắt tổng hợp R của tất cả các răng có thể phân
ra nh sau :
Lực vòng Pz hớng theo tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động của một đIúm trên
lỡi cắt của dao phay (vuông góc với bán kính ) và lực Py có phơng theo bán
kính .
Lực tổng hợp R có thể phân ra làm hai thành phần lực vuông góc với nhau
(theo nguyên tắc hình bình hành ): Lực nằm ngang Ph và lực thẳng đứng Pv
Thành phần lực vòng Pz ảnh hởng tới công suất cắt hiệu dụng.
Thành phần lực nằm ngang Ph tác động đến cơ cấu chạy dao của bàn máy .
thành phần lực thẳng đứng Pv khi phay nghịch có xu thế nâng bàn máy lên
khỏi sống trợt còn khi phay thuận có xu thế ấn chặt bàn máy xuống sống trợt .

v

v

Pz

R

Pv
Ph

Py

Py

Pz
S

S

R
Ph

Hình a

Pv

Hình b

VI : CÔNG SUấT CắT HIệU DụNG

Ta có công thức sau :
N e=

Pz .v
6120

kW

Trong đó :
Ne công suất cắt hiệu dụng
Pz lực vòng
V - tốc độ cắt
Mô men xoắn M
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-19-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp
M =

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Pz.D
kG.m
2

D - đờng kính dao phay (mm)
áp suất p
P=

Pz
F

F diện tích cắt

Khi có áp suất p ta xác định đợc lực vòng theo công thức gần đúng :
Pz = p.F
VII : Chọn chế độ cắt hợp lí
1 . Xác định chiều sâu cắt cho phép .
Xuất phát từ lợng d gia công độ bóng bề mặt và công suất máy . Thong tthờng chiều sâu cắt khi phay thô không quá 45 mm . Khi phay thô bằng dao
phay mặt đầu hợp kim cứng trên những máy có công suất lớn chiều sâu cắt có
thể đạt 2025 mm và lớn hơn . khi phay tinh chiều sâu cắt không v ợt quá 1
2 mm .
2 . xác định lợng chạy dao răng cực đạI cho phép
Với dao phay trụ và dao phay đĩa khi chọn lợng chạy dao cực đạI , cần xuất
phát từ chiều dày cắt không đổi lớn nhất tức là ama x = con st .
Tacó :
Sz =

C
t
t2

D D2

Khi phay thô bởi độ cứng vững và độ chống rung động của dao , độ cứng
vững của chi tiết gia công và độ cứng vững của phần cắt của dao . Cho nên lợng dao răng khi phay thô bằng dao phay trụ gồm các mảnh chắp với răng lớn
đợc chọn trong khoảng 0,1.. 0,4 mm /răng , còn khi gia công gang tới 0,5
mm/răng .
Khi phay tinh bởi độ bóng bề mặt độ chíng xác kích thớc , trạng thái bề
mặt . Khi phay tinh thép và gang lợng chạy dao răng là 0,05 0,12 mm/răng
3. Xác định tốc độ cắt :
Do tốc cắt ảnh hởng lớn nhất đén tuổi bền của dao cho nên ngời ta chọn
tốc độ cắt xuất phát từ tuổi bền của dao .
Tốc độ cắt xác định theo công thức :
C.D

v=
m

x

x+ y
2

y

y

T .S z .B .Z .t

x+ y
2

Trong đó :

M,x,y là số mũ .
C hệ số không đổi phụ thuộc vào cơ tính vật liệu
D - đờng kính dao phay
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-20-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Sz lợng chạy dao răng
B - chiều rộng của phôI
Z số răng dao phay
t - chiều sâu cắt
T tuổi thọ dao phay
viii - nghiên cứu máy phay ngang vạn năng cỡ trung
1.Các bộ phận chính của máy : (Hình 1)
Máy phay ngang vạn năng 6H82 do Liên Xô sản xuất hình dáng tổng
quát của máy phay ngang vạn năng 6H82 đợc trình bày trên hình vẽ.
Tất cả các bộ phận của máy đều lắp trên thân máy (1), cônsol (2) có thể
di động trên sống trợt phía trên của thân máy và dùng để đỡ một đầu của trục
chính mang dao bằng gối đỡ (3). Hộp chạy dao (4) có thể di động thẳng đứng
S3 trên sống trợt đứng của thân máy. Bàn trợt ngang (5) thực hiện di động
ngang S1 trên sống trợt của hộp chạy dao và bàn trợt ngang (6)

Hộp tốc độ của máy đợc đặt ở phía trong của thân máy. Giữa bàn trợt
ngang và bàn máy có bộ phận quay tròn (7). Để tăng độ cứng vững, ở nhiều
máy phay ngang ngời ta đặt những dầm chéo nối liền cần đỡ (2) với hộp chạy
dao. Các tay gạt (8) và núm vặn (9) dùng để thay đổi vân tốc của hộp tốc độ.

2
8
9
3
s2

6
s1

7
5

s3

4

1

Hình 1: Dạng tổng quát của máy phay ngang vạn năng 6H82.
1. Sơ đồ động máy phay vạn năng 6H82.
Máy phay ngang vạn năng6H82 có những đặc tính kỹ thuật sau:
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-21-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

- Kích thớc của bàn máy: 320 x 1250 mm
- 18 cấp vòng quay trục chính: n = 30 ữ 1500 vòng/phút
- 18 cấp lợng chạy dao dọc và ngang: Sd,n = 23,5 ữ 1180 mm/phút.
- Công suất động cơ điện chính: Nđc = 7 KW.
Sơ đồ động của máy phay vạn năng 6H82 đợc trình bày trên hình vẽ.
Nghiên cứu máy chuẩn
1.1- Xích tốc độ
Trục chính dao phay quay tròn. Xích nối từ động cơ chính N = 7kW, n =
26
, từ trục IIữIII qua khối bánh răng 3
54
16 22 29
18 28 39
bậc , , , từ trục IIIữIV khối bánh răng di trợt , , , từ trục
39 33 36
47 37 26
82 19
IVữV dùng khối bánh răng di trợt 2 bậc 38 , 71 - Trục dao có 18 tốc độ khác

1440v/ph trục IữII qua cặp bánh răng

nhau từ 30ữ1500 v/ph.ở đây có bánh răng dùng chung Z = 39 truyền từ trục II
lên trục III, từ trục IIIữIV nhằm làm giảm số bánh răng kết cấu gọn nhẹ hơn. Trục dao có 18 tốc độ khác nhau từ 30ữ1500 v/ph.
Phơng trình xích động :
ndc 1440v/ph(I)ì(II)

19
36
22
33
16
39

34
26
28
37
16
39

(III)

82
38
(IV)

(V) =ntc

49

71

Phơng án không gian
Z = 1ì3ì3ì2
Cách bố trí này làm cho kết cấu hộp nhỏ gọn, số bánh răng trên trục cuối là ít
nhất.
Phơng án thứ tự:
n

1500

z 1
max
Tính công bội : Rn = n = = 30 = 50 = 17 50 = 1,259 . Lấy theo tiêu
min
chuẩn = 1,26.

nI = 1440v/ph nII = nI.icđ = 1440

26
=693,3 (v/ph)
54

a. Nhóm truyền 1
Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-22-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

x > 0 Tia nghiêng phảI
x
Tính độ xiên của các tia trên đồ thị vòng quay: i = x = 0 Tia thẳng đứng
x < 0

Tia nghiêng trái

[x] : Lợng mở giữa 2 tia lân cận.
Từ trục II qua trục III qua 3 cặp bánh răng độ xiên của các tia biểu diễn tốc độ
là:
lg 16 lg 39
= 3,85
lg 1,26
lg 19 lg 36
i2 = 19/36 = x2 x 2 = lg1,26 = 2,77
lg 22 lg 33
i3 = 22/33 = x3 x3 = lg1,26 = 1,8

i1 = 16/39 = x1 x1 =

Xác định lợng mở giữa hai tia lân cận:
i3 1,8
1

xI = i = 2,8 = [ x I ] = 1

2

xII

i 2 2,8
1
= i = 3,8 = [ x II ] = 1

1

Lợng mở giữa 2 tia lân cận [x] = 1 Nhóm I là nhóm cơ sở.
b. Nhóm truyền 2
Từ trục III đến trục IV có 3 tỷ số truyền i4, i5, i6 độ xiên của các tia là:
lg 18 lg 47
= 4,25
lg 1,26
lg 28 lg 37
i5 = 28/37 = x5 x5 = lg1,26 = 1,25
lg 39 lg 26
i6 = 39/26 = x6 x6 = lg1,26 = 1,75

i4 = 18/47 = x4 x 4 =

Xác định lợng mở giữa hai tia lân cận:
xIII

i6 1, 75
3

= i = 1, 25 = [ x III ] = 3

5

xIV

i5 1, 25
4
= i = 4, 25 = [ x IV ] = 3

4

Nhóm truyền II có [x] = 3 Nhóm truyền khuyếch đại thứ nhất.
c. Nhóm truyền 3
Đờng truyền từ trục IV đến trục V với 2 tỷ số truyền là i7, i8. Độ xiên các tia:
lg 19 lg 71
= 5,7
lg1,26
lg 82 lg 38
i8 = 82/38 = x8 x8 = lg1,26 = 3,3

i7 = 19/71 = x7 x7 =

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-23-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM

Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Xác định lợng mở giữa hai tia lân cận:
i8
3, 3
=
= 9 [xV ] = 9
xV = i
5, 7

7

Nhóm truyền III có [x] = 9 Nhóm truyền khuyếch đại thứ 2.
Nhóm

Cặp bánh răng ăn
khớp

Cố định

1

Cơ sở

3

Khuyếch đại
1

3

Khuyếch đại
2

2

26
54
16 19 22
; ;
39 36 32

Độ xiên các ria

[x]

iO =

x1 = -3,8; x2 = -2,8,
x3 = -1,8

1

18 28 36
; ;
47 37 26

x4 = -4,25; x5 = 1,25;

3

19 82
;
71 38

x7 = -5,7; x8 = 3,3

x6 =1,75
9

Kiểm tra tỉ số truyền
i min = i7 =

1
1
1
=

6
6
4

1,26

i max = i8 = 3 = 1,26 3 2

Thỏa mãn yêu cầu cho phép của tỉ số truyền

1
i2
4

Phơng án không gian: 3 ì 3 ì 2
Phơng án thứ tự :
I II III
Theo phơng án này lợng mở và tỉ số truyền các nhóm thay đổi từ từ đều đặn,
nh vậy sẽ làm cho kích thớc hộp nhỏ gọn, bố trí cơ cấu truyền động trong hộp
chặt chẽ nhất
Đồ thị vòng quay hộp tốc độ máy chuẩn 6H82

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-24-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay nằm vạn năng 6H82

Nhận xét: Đồ thị vòng quay hộp tốc độ có hình rẻ quạt, lợng mở và tỉ số truyền
các nhóm thay đổi từ từ đều đặn, nh vậy sẽ làm cho kích thớc hộp nhỏ gọn, bố
trí cơ cấu truyền động trong hộp chặt chẽ nhất

Số vòng quay trục chính nằm giữa nmaxữnmin, khi tăng hoặc giảm tốc sẽ gặp tỷ
số truyền hơi lớn. Kiểm tra tỉ số truyền imin = 19/71 = 1/3,7. imax = 82/38 = 2,1
> 2 nhng không đáng kể đối với loại máy có cấp chính xác 2.
Vậy

Phơng án không gian: 3 ì 3 ì 2
Phơng án thứ tự :
I II III

2 . Hộp chạy dao
2.1 Xích chạy dao và phơng trình xích động
Xích chạy dao có chạy dao dọc ( Sd ), chạy dao ngang ( Sn ) chạy dao đứng
( Sđ ). Xích nối từ động cơ điện chạy dao N =1,7 kW; n =1420v/ph qua hộp
chạy dao công tác

24
, bánh răng 3 bậc
64

18 27 36
, , và khối bánh răng 3 bậc
36 27 18

21 24 18
, , , gạt li hợp M1( sang trái hoặc phải ), gạt li hợp M2 sang trái truyền
37 34 40
28 18
tới bánh răng ,
35 33

Tới các trục vitme dọc, ngang, đứng thực hiện chạy dao Sd , Sn, S

Nguyễn Văn Sơn
Vũ Thị Xuân

-25-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Lớp: Cơ khí K4 - CTM