Thuyết mình thiết kế hộp chạy dao máy phay

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

LỜI NÓI ĐẦU
Góp phần nâng cao sự phát triển nền công nghiệp nói chung và sự tiến bộ của nền cơ khí
nói chung, máy cắt kim loại không ngừng được nghiên cứu nâng cao chất lượng. Đóng vai
trò là máy cái, loại máy sản xuât ra những chi tiết để tạo ra máy mới hay thay thế các thiết bị
hỏng. Máy cắt kim loại đóng vai trò hết sức quan trọng trong các sản phẩm cơ khí.
Công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai trò then chốt. Để đáp ứng nhu cầu
này, đi đôi với công việc nghiên cứu, thiết kế nâng cấp máy công cụ là trang bị đầy đủ những
kiến thức sâu rộng về máy công cụ và trang thiết bị cơ khí cũng như khả năng áp dụng lý
luận khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật là không thể thiếu
được. Với những kiến thức đã được trang bị, sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo cũng
như sự cố gắng cuả bản thân. Đến nay nhiệm vụ đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã
hoàn thành.
Trong toàn bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới "Máy phay vạn năng" có nhiều hạn
chế. Rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo và cộng sự.
Phần tính toán thiết kế máy mới gồm các nội dung sau:
Chương I : Nghiên cứu máy tương tự.
Chương II : Thiết kế máy mới.
Chương III : Tính toán sức bền chi tiết máy.
Chương IV : Thiết kế hệ thống điều khiển.

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án
này.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 1

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ
1.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ………………………………………………….4
2.Phân tích phương án máy tham khảo (6H82)………………………………………...5
2.1.Thông số hộp tốc độ…………………………………………………………………..5
2.2.Thông số hộp chạy dao……………………………………………………………….5
2.3.Các xích truyền động trong sơ đồ dộng của máy……………………………….…..7
2.4.Đồ thị vòng quay và lưới kết cấu của hộp tốc độ……………………………………8
2.4.1.Hộp tốc độ…………………………………………………………………………...8
2.4.2.Hộp chạy dao.............................................................................................................12
2.5.Nhận xét........................................................................................................................17
2.6.Cơ cấu đặc biệt trên máy 6H82..................................................................................17
3. Kết luận về máy phay 6H82…………………………………………………………..21

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY MỚI
1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ…………………………………………..…22
1.1 Tính toán thông số thứ tự và lập chuỗi số vòng quay…………………….………22
1.2Phương án không gian,lập bảng so sánh phương án không gian,vẽ sơ đồ động..22
1.3.Chọn phương án thứ tự với PAKG : 3x3x2………………………………………23
1.4. Vẽ đồ thị vòng quay hộp tốc độ…………………………………………………...26
1.5.Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm truyền.......................................27
1.6. Tính sai số vòng quay ……………………………………………………………..30
1.7. Sơ đồ động hộp tốc độ cho máy mới……………………………………………...32

2.Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao.................................................................33
2.1.Tinh thông số hộp chạy dao.....................................................................................33
2.2.Phương án không gian và lập bảng so sánh phương án không gian………...…34
2.3.Chọn phương án thứ tự cho hộp chạy dao……………………………………….35
2.4.Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm..............................................38
2.5.Tính số răng của các bánh răng theo từng nhóm……………………………......40
2.6.Tính sai số chuỗi lượng chạy dao............................................................................43
3.Sơ đồ động hộp chạy dao cho máy mới.....................................................................45

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 2

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ CHI TIẾT MÁY
1.Chế độ cắt thử............................................................................................................46
2. Tính công suất động cơ điện………………………………………………………46
2.1. Hộp tốc độ………………………………………………………………………..46
2.2. hộp chạy dao.…………………………………………………………………….48
3. Tính công suất, mô men xoắn max, số vòng quay min trên các trục của hộp tốc
độ...................................................................................................................................48
4.Tính bánh răng……………………………………………………………………..51
4.1. Tính toán cặp bánh răng cuối cùng ....................................................................51
4.2. Xác định thông số hình học của các bánh răng còn lại......................................54

5. Tính trục chính…………………………………………………………………….55

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
1. Chọn kiểu và kết cấu điều khiển………………………………………………….74
2. Lập bảng tính vị trí bánh răng tương ứng với tay gạt………………………….74
3. Hành trình tay gạt....................................................................................................81
4. Các bánh răng của cơ cấu điều khiển.....................................................................86

Tài liệu tham khảo.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 3

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ.
1.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
Tính năng kĩ thuật của các máy tương tự
So sánh tính năng của một số máy tương tự như P80, P81, 6H82…để từ đó tìm ra
được máy có tính năng nổi trội nhất để khảo sát.
Ta có bảng sau:
Thông số

P80

P81

6H82

Công suất động cơ chính (kW)

2,8

4,5

7

Công suất động cơ chạy dao(kW)

0,6

1,7

1,7

Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao
(nmin ÷ nmax) (vg/ph)
Số lượng cấp tốc độ
Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao
(Smin÷Smax) (mm/ph)

50÷2240

65÷1800

12
35÷980

16

18

35÷980

Xích chạy sao nhanh: Snh (mm/ph)

30÷1500

23,5÷1800
2300

Số lượng chạy dao

12

16

18

Công bội

1,26

1,26

1,26

Với số liệu đầu bài cho máy mới thiết kế có yêu cầu sau:
-

Tốc độ trục chính nđc = 1320 vòng/phút.
Số cấp tốc độ trục chính: 18.
Số cấp tốc độ chạy dao: 18.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ: = = 49,81.

Từ bảng phân tích các đặc tính trên ta đi nghiên cứu cụ thể máy 6H82 là loại máy tiểu
biểu để có thể biết được phương án không gian, phương án cấu trúc của máy để trên cơ sở đó
thiết kế máy mới, kế thừa nhưng ưu điểm của máy đã sản xuất.

2.Phân tích phương án máy tham khảo (6H82).
GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 4

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

2.1.Thông số hộp tốc độ.
-

Công suất động cơ: N = 7 kW.
Số cấp tốc độ: Zn = 18.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ: nmin ÷ nmax = 30 ÷ 1500 (vòng/phút).

 Rn = = = 50.
-

Tốc độ của động cơ: nđc1 = 1440 (vg/ph).

2.2.Thông số hộp chạy dao.
- Số lượng chạy dao: ZS = 18
- Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao:
Sd = 23,5 ÷ 1800 (mm/ph).
Sng = 23,5 ÷ 1800 (mm/ph).

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 5

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Hình 1: Sơ đồ động máy phay 6H82

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 6

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

2.3.Các xích truyền động trong sơ đồ động của máy.
a) Chuyển động chính.

nđc.(I)

26
54

(II).

 19 
 18 
 36 
 47 
 82 
 
 
 
 16  ( III ). 39  ( IV ). 38 (V )
 39 
 26 

19 
 
 
 71 
22
28
 
 
 33 
 37 
⇒

ntc (vòng/phút).

Trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ (30-1500)vòng/phút.
b) Chuyển động chạy dao.
Gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy dao đứng.
-

Xích chạy dao dọc:

nđc2(I).

40


 LHM 1( phai ). 40 .M 3(trai ).M 4(VI ) 

.
13 18

40
26
24
28
18

( II ). .( III ) LHM 1(trai ). . ( M 1) ( M 2)(VI )
(VII ). (VIII )


45 40
40

 35
44
64
33

.

33
18 18
( IX ). . ( M 7)( XI ).
37
16 18
-

.

tx1(6.1) =>Sdọc (mm/ph)

Xích chạy dao ngang:
37
( M 5).
33

-

(IX)=>
tx2(6.1)=>Sngang
Xích chạy dao đứng:
(VIII)=>

22 22
.
23 44

.tx3(6.1)=>Sđứng

* Xích chạy dao nhanh:

Nđc2(I).

 22 22

 33 . 44 .tx 3(6.1) = Sdnhanh



 33 . 37 .tx 2(6.1) = Sngnhanh


 37 33



33 18 18
26
44
57
28
18

. . tx1(6.1) = Sdungnhanh 
( II ). (V ). (VI ). (VII ). (VIII )
 37 16 18

44
57
43
35
33

GVHD: Ths. Phan Văn

.

Trang 7

=2300(mm/ph)

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Ths. Phan Văn

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Trang 8

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

2.4.Đồ thị vòng quay và lưới kết cấu của hộp tốc độ.
2.4.1.Hộp tốc độ.
a. Đồ thị kết cấu 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.
Xác định đặc tính của các nhóm như sau:
-

Nhóm I: Có 3 tỉ số truyền i1 ; i2 ; i3.
n1 : n2 : n3 = i 1 : i 2 : i3 = 1 : ϕ : ϕ 2

Công bội của nhóm là ϕ với lượng mở là ϕX1 với X=1

-

Nhóm II: Có 3 tỉ số truyền i4 ; i5 ; i6.
n4 : n5 : n6 = i4 : i5 : i6 =1 : ϕ3 : ϕ6
Công bội của nhóm là ϕ3 với lượng mở là ϕX2 với X=3

-

Nhóm III: Có 2 tỉ số truyền i7 ; i8
n7 : n8 = i7 : i8 = 1: ϕ9
Công bội của nhóm là ϕ9 với lượng mở là ϕX3 với X=9

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 = 18
I
PATT = [1]

II

III

[3]

[9]

Như vậy nhóm I là nhóm cơ sở và nhóm II là nhóm mở rộng thứ nhất và nhóm III là nhóm
mở rộng thứ hai.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 9

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Từ đó ta có đồ thị kết cấu như sau
n0
i1 i2

I
3[1]

i3

II
i4

i6

i5

3[3]

i8

i7

III
2[9]

n1

n2

n3

n4

n5

n6

n7

n8

n9

n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18IV

b. Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.

26

54

Ta có n0 = nđc.i0 = 1440. = 693,33 (vòng/phút)
Để dễ vẽ ta lấy n0 = n15 = 750 (vòng/phút)
Với ϕ = 1.26
+) Nhóm 1:

+)Nhóm 2 :

16
i1= 39 =1,26ϕ → ϕ1= - 4

18
i4= 47 = 1,26ϕ → ϕ4= - 4

19
i2= 36 = 1,26ϕ → ϕ2 = - 3

28
i5= 37 =1,26ϕ → ϕ5= - 1

22
i3= 33 =1,26ϕ → ϕ3= - 2

39
i6= 26 = 1,26ϕ → ϕ6 = 2

+)Nhóm 3 :
19
i7= 71 = 1,26ϕ → ϕ7= - 6

GVHD: Ths. Phan Văn

82
i8= 38 =1,26ϕ → ϕ8= 3

Trang 10

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: Ths. Phan Văn

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Trang 11

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ như sau
n0
i1

I
3[1]

i3

i2
i4

II
i6

3[3]

i5

III
i8

i7
n1

n2

n3

2[9]
n4

n5

n6

n7

n8

n9

n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18IV

Bảng kết quả số vòng quay của hộp tốc độ:
∆n%= .100%

N

Phương trình xích

n = ntc

nt.toán

n1

nđc . io.i1 . i4 . i7

30

29,15

2,83

n2

nđc . io.i2 . i4 . i7

37,5

37,5

0

n3

nđc . io.i3 . i4 . i7

47,5

47,37

0,27

n4

nđc . io.i1 . i5 . i7

56

57,6

-2,85

n5

nđc . io.i2 . i5 . i7

75

74,1

1,19

n6

nđc . io.i3 . i5 . i7

95

93,61

1,47

n7

nđc . io.i1 . i6 . i7

112

114,18

-1,95

n8

nđc . io.i2 . i6 . i7

150

146,89

2,08

n9

nđc . io .i3 . i6 . i7

190

185,54

2,35

n10

nđc . io.i1 . i4 . i8

235

235,07

-0,03

n11

nđc . io.i2 . i4 . i8

300

302,41

-0.8

n12

nđc . io.i3 . i4 . i8

375

381,99

-1,86

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 12

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

n13

nđc . io.i1 . i5 . i8

475

464,5

2,21

n14

nđc . io.i2 . i5 . i8

600

597,56

0,41

n15

nđc . io.i3 . i5 . i8

750

754,81

-0,64

n16

nđc . io.i1 . i6 . i8

900

920,1

-2,3

n17

nđc . io.i2 . i6 . i8

1200

1184,44

1,3

n18

nđc . io.i3 . i6 . i8

1500

1496,14

0,26

Ta có đồ thị sai số.

Đồ thị sai số hộp tốc độ máy phay 6H82.
=> Sai số n là sai số thực tế giới hạn vòng quay so với tiêu chuẩn, theo như đồ thị trên
ta thấy sai số đa phần nằm trong khoảng cho phép - 2,6 riêng có ở n1 là 2,83% và n4 là
-2,85% vượt ngoài khoảng cho phép. Với n1 = 30 vòng / phút và n4 = 56 vòng / phút là hai
tốc độ trục chính rất ít sử dụng trong quá trình gia công chi tiết do đó ta có thể chấp nhận
được hai tốc độ n1 và n4 có sai số vượt ngoài khoảng cho phép - 2,6 .

2.4.2.Hộp chạy dao.
Lưới kết cấu.
a. Phương án không gian.
GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 13

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Z=3x3x2
b. Phương án thứ tự.

Do có cơ cấu phản hồi nên có biến hình dẫn đến phương án thứ tự của hộp chạy
dao thay đổi với Z = 3 x 3 x 2 được tách ra làm 2:

Với Z1 = 3 x 3
[3] [1]
Còn Z2 = 2[9] gồm 2 đường truyền trực tiếp và phản hồi ngoài ra còn có đường
chạy dao nhanh
Đồ thị lưới kết cấu như sau:

III

i1

i3

i2
i5

i4

IV

i6
i7

i8

V

Đồ thị vòng quay
-

Với đường chạy dao thấp và trung bình.

n0 = nđc2 . i01.i02 = 1420.
-

= 314,66 (vòng/phút).

Với đường chạy dao nhanh

n0 = nđc2 . i01 = 1420.
-

26 24
.
44 64

26
44

= 839,1 (vòng/phút).

Với đường chạy dao thấp và trung bình.
24
26 .
64
n01 = nđc . i01.i02 = 1420. 44
= 314,659 (vòng/phút).

18
Nhóm 1: i1 = 36 = 1,26ϕ → ϕ1= - 3
27

i2 = 27 =1,26ϕ → ϕ2= 0 ;

GVHD: Ths. Phan Văn

36
i3 = 18 = 1,26ϕ → ϕ3 = 3

Trang 14

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

18
Nhóm 2: i4 = 40 = 1,26ϕ → ϕ4 = - 4
21
i5 = 37 = 1,26ϕ → ϕ5=-3 ;
13
Nhóm 3: i7= 45 = 1,26ϕ → ϕ7=-5 ;
-

24
i6= 34 =1,26ϕ → ϕ6=-2
40
i8= 18 = 1,26ϕ → ϕ8=4

Với đường chạy dao nhanh.

26
n02 = nđc.i01= 1420. 44 = 839,09 (vòng/phút)

Ta có đồ thị vòng quay.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 15

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG
ndc = 1420 (vg/ph)

I

i01

II
i02

III
i1
i8

i7

i3

i2

IV

i4

i15
i5 i6

V
i16

i9

VI
i10

VII
i11

VIII
i12

IX
i13

X
i

14

4

6,3
5

10
8

16
12,5

25
20

40
63
100
160
31,5
50
80
125
200

400

XI

n (vg/ph)

Đồ thị vòng quay hộp chạy dao máy phay 6H82.

Từ đồ thị vòng quay ta có chuỗi lượng chạy dao thực tế với
26
24
18
27
36
18
13
18
; i02 = ; i1 = ; i2 = ; i3 = ; i4 = ; i5 = ; i6 =
44
64
36
27
18
40
45
40
21
24
40
28
18
33
18
18

i7 = ; i8 = ; i9 = ; i10 = ; i11 = ; i12 = ; i13 = ; i14 =
37
34
40
35
33
37
16
18
i01 =

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 16

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Smin = S1 = nđc . io1.io2.i1.i6 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 24,169.
S2 = nđc . io1.io2.i1.i7 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 30,495.
S3 = nđc . io1.io2.i1.i8 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 37,927.
S4 = nđc . io1.io2.i2.i6 i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 48,357.
S5 = nđc . io1.io2.i2.i7.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 60,991.
S6 = nđc . io1.io2.i2.i8.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 75,854.
S7 = nđc . io1.io2.i3.i6.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 96,714.
S8 = nđc . io1.io2.i3.i7.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 121,982.

S9 = nđc . io1.io2.i1.i6.i5. i4 .i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx = 151,708.
S10 = nđc . io1.io2.i1.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 185,988.

S11 = nđc . io1.io2.i1.i7. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 234,579.

S12 = nđc . io1.io2.i1.i8. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

= 291,746.

S13 = nđc . io1.io2.i2.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

=371,796.

S14 = nđc . io1.io2.i2.i7. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

=469,158.

S15 = nđc . i01.i02.i2.i8. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

=582,492.

S16 = nđc . i01.i02.i3.i6. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

=743,592.

S17 = nđc . i01.i02.i3.i7. i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

=938,316.

S18 = nđc . i01.i02.i3.i8.i9.i10.i11.i12 .i13.i14.tx

=1166,984.

Ta có ni =

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 17

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Từ đó ta có bảng kết quả sai số lượng chạy dao như sau:
∆n%= .100%

n

ntc

ntính

n1

4,0

4,08

-2,0

n2

5,0

5,08

-1,6

n3

6,3

6,32

-0,32

n4

8,0

8,06

-0,75

n5

10,0

10,17

-1,7

n6

12,5

12,64

-1,12

n7

16,0

16,12

-0,75

n8

20,0

20,33

-1,65

n9

25,0

25,28

-1,12

n10

31,5

30,99

1,62

n11

40,0

39,09

2,28

n12

47,5

48,62

-2,36

n13

63,0

61,97

1,63

n14

85,0

82,69

2,71

n15

95

97,08

-2,19

n16

125

123,93

0,86

n17

160

156,39

2,26

n18

190

194,49

-2,36

Ta có đồ thị sai số

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 18

SVTH: Phạm Văn Kha

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Đồ thị sai số lượng chạy dao máy phay 6H82.
=> Sai số n là sai số thực tế giới hạn vòng quay so với tiêu chuẩn, theo như đồ thị trên
ta thấy sai số đa phần nằm trong khoảng cho phép - 2,6 riêng có ở n14 là 2,71% vượt ngoài
khoảng cho phép. Do sai số trong quá trình tính toán và làm tròn số theo tiêu chuẩn dẫn tới
sai số n14 vượt ra ngoài. Trong quá trình gia công ta thấy với n14 ứng với s14 là lượng chạy dao
rất ít sử dụng gia công hay dùng để gia công thô với độ chính xác thấp lên ta vẫn chấp nhận
được sai số vượt ra ngoài khoảng cho phép - 2,6 .
2.5.Nhận xét.
Từ đồ thị vòng quay ta thấy người ta không dùng phương án hình rẻ 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.
2.6.Cơ cấu đặc biệt trên máy 6H82.
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

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 19

SVTH: Phạm Văn Kha

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

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.

Hình 2: Sơ đồ phay thuận và phay nghịch
Phương pháp phay thuận ( hình 2.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.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 20

SVTH: Phạm Văn Kha

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

b. Cơ cấu chọn trước tốc độ quay.

Hình 3.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 3.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 3.a. Dạng tổng quát của cơ cấu điều khiển lượng chạy
dao được trình bày trên hình 3.b.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 21

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Hình 3.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 3.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 3.c trình bày kết cấu của cụm ly hợp bi an toàn M2, ly hợp vấu M3 và ly hợp
ma sát M4 của cơ cấu chạy dao máy phay 6H82.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 22

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Hình 3.c: Kết cấu của cụm ly hợp an toàn, ly hợp vấu và ly hợp ma sát của cơ cấu chạy
dao.
3. Kết luận về máy phay 6H82.
Từ những phân tích ở trên về máy phay 6H82 ta thấy máy phay vạn năng 6H82 có
nhiều ưu điển nổi bật như máy có 18 cấp tốc độ trục chính khác nhau với phạm vi điều
chỉnh lớn từ 30 1500 vòng/phút với công suất động cơ chính tới 7kW cao hơn nhiều so
với các máy phay như P80 và P81. Hộp chạy dao của máy cũng có 18 cấp tốc độ chạy

dao với phạm vi điều chỉnh từ 23,5 1800 mm/ph với công suất động cơ tới 1,7kW.
Ngoài ra máy còn được trang bị them đường chạy dao nhanh đạt tới 2300mm/ph làm
giảm thời gian chạy không cho máy rất hiệu quả. Với 18 cấp tốc độ trục chính và 18 cấp
tốc độ chạy dao với phạm vi điều chỉnh lớn máy đáp ứng nhu cầu gia công chi tiết với
nhiều loại kích cỡ khác nhau. Theo đó máy còn có các cơ cấu linh hoạt như cơ cấu chọn
trước tốc độ quay bằng đĩa lỗ giúp người vận hành máy điều chỉnh tốc độ quay một cách
linh hoạt. Hộp chạy dao của máy còn được bố trí các li hợp bi an toàn, li hợp vấu và ly
hợp ma sát giúp phòng chống quá tải bảo vệ máy, cơ cấu hiệu chỉnh khe hở vít me giúp
cho lượng chạy dao độ của hộp chạy dao đạt độ chính xác cao đáp ứng yêu cầu về độ
chính xác khi gia công nhiều loại chi tiết.
Theo những phân tích với nhiều ưu điểm nổi bật như trên ta thấy máy phay 6H82 là
máy tiêu biểu và là nền tảng để đi tới thiết kế máy mới với 18 cấp tốc độ trục chính và 18
cấp tốc độ chạy dao. Dựa theo các nghiên cứu ở các phần trước với phương án không
gian và phương án cấu trúc của máy để trên cơ sở đó ta tiến hành thiết kế máy mới kế
thừa những ưu điểm của máy đã sản xuất.

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 23

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY MỚI.
1. Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ.
1.1 Tính toán thông số thứ tự và lập chuỗi số vòng quay.

Các thông số cho trước
Z = 18

= 1,26

nmin = 26,5 (Vòng/phút).

Với ϕ=1,26 ta có 1,26 = 1,064 nên ta có bảng dãy tốc độ tiêu chuẩn sau :
Vì n1 = nmin = 26,5 vòng/phút nên dãy tốc độ của hộp tốc độ của hộp là :
n1 = 26,5

(vòng/phút)

n10 = 212 (vòng/phút)

n2 = 33,5 (vòng/phút)

n11 = 265 (vòng/phút)

n3 = 42,5 (vòng/phút)

n12 = 335 (vòng/phút)

n4 = 53 (vòng/phút)

n13 = 425 (vòng/phút)

n5 = 67 (vòng/phút)

n14 = 530 (vòng/phút)

n6 = 85 (vòng/phút)

n15 = 670 (vòng/phút)

n7 = 106 (vòng/phút)

n16 = 850 (vòng/phút)

n8 = 132 (vòng/phút)

n17 = 1060 (vòng/phút)

n9 = 170 (vòng/phút)

n18 = 1320 (vòng/phút)

1.2. Phương án không gian,lập bảng so sánh phương án không gian,vẽ sơ đồ động.
Phương án không gian được bố trí như sau
Z = 18 = 3 x 3 x 2
(1)
Z = 18 = 3 x 2 x 3
(2)
Z = 18 = 2 x 3 x 3
(3)
Để chọn được PAKG ta đi tính số nhóm truyền tối thiểu

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 24

SVTH: Phạm Văn Kha


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

THIẾT KẾ MÁY PHAY VẠN NĂNG

Bảng so sánh phương án không gian:
Phương án

3x3x2

2x3x3

3x2x3

2

3

3

- Tổng số bánh răng Sz

16

16

16

- Tổng số trục S = i + 1

4

4

4

19b + 18f

19b + 18f

19b + 18f

2

3

3

Yếu tố so sánh
- Tổng số bánh răng trên trục
chính

- Chiều dài sơ bộ L
- Số bánh răng chịu Mx max

Ta thấy rằng trục cuối cùng thường là trục chính hay trục kết tiếp với trục chính vì trục
này có thể thực hiện được chuển động quay với số vòng quay từ nmin ÷ nmax nên khi tính toán

sức bền dựa vào vị trí số nmin có Mx max.
Ta tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, do đó 2 PAKG cuối cùng có số bánh răng
chịu Mxmax lớn hơn cho nên ta chọn phương án 3 x 3 x 2 là phương án tối ưu nhất.

1.3. Chọn phương án thứ tự với PAKG : 3x3x2.
Như vậy hộp tốc độ có 3 tỉ số truyền nên sẽ có 3! = 6 PATT.
Ta có bảng PATT và so sánh và phương án đó như sau:

PAKG

3x3x2

3x3x2

3x3x2

3x3x2

3x3x2

3x3x2

PATT

I II III

II I III

III II I

I III II

II III I

III I II

[1][3][9] [3][1][9]

[6][2][1]

[1][6][3]

[2][6][1]

[6][1] [3]

Đặc tính
nhóm
ϕxmax

ϕ9 = 8

ϕ9 = 8

ϕ12 = 16

ϕ12 = 16

ϕ12 = 16

ϕ12 = 16

Kết quả

Đạt

Đạt

Không
đạt

Không
đạt

Không
đạt

Không
đạt

GVHD: Ths. Phan Văn

Trang 25

SVTH: Phạm Văn Kha