ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌC PHẦN MÁY CÔNG CỤ

§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NAM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

Độc lập – Tự do  Hạnh phúc
***

KHOA: CƠ KHÍ

Bộ môn: Chế tạo máy
*****

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỌC PHẦN MÁY CÔNG CỤ
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Văn Đông
MSSV : 40.0566.K40I
Lớp: K40ME
Ngành: Chế tạo máy
Cán bộ hướng dẫn:
1: Vũ Như Nguyệt
2: Hoàng Vị
Ngày giao đề tài: 25/03/2009
Ngày hoàn thành: 25/05/2009
Nội dung đề tài: Thiết Kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng, với các thông số sau:
Chiều cao tâm máy H = 200 (mm), Zn = 22
n = 12,5  1600 (vòng/phút)
Sd = 2.Sng = 0,05  2,8 (mm/vòng)
Tiện ren quốc tế: t = 0,5  112
Tiện ren modulus: m = 0,5  112

Tiện ren Anh:
Tiện ren Pitch:

1
4
1
p = 56 
4

n = 56 

Chuyên đề:
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
………………………………………………………………………….
Số lượng và kích thước bản vẽ: 07 A0
Ngày
25/03/2009
TRƯỞNG BỘ MÔN
(ký tên)

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(ký tên)

1


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

2


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô

LỜI MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của nước ta, thì vấn đề cơ khí
hoá và tự động hóa các quá trình sản xuất là nhiệm vụ hàng đầu để xây dựng
một nền công nghiệp hiện đại. Nhằm tăng năng xuất lao động và phát triển
nhanh nền kinh tế quốc dân.
Một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá trình độ kỹ thuật của một
đất nước đó chính là sự phát triển của ngành công nghệ chế tạo máy - một
trong những ngành chủ đạo của nền công nghiệp. Trong đó máy cắt kim loại là
thiết bị chủ yếu của ngành. Độ chính xác và hiện đại của máy cắt kim loại
quyết định rất lớn đến chất lượng sản phẩm và năng xuất lao động. Cho nên
nhiệm vụ đặt ra cho cán bộ kỹ thuật ngành chế tạo máy là trước hết phải nắm
được cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các tính năng công nghệ của máy cắt kim
loại.
Sau thời gian 5 năm học tập tại trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp đến nay
em đã hoàn thành chương trình đại học chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy.
Để có được sự tổng hợp các kiến thức trong các môn học của ngành và có được

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

3


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
sự khái quát chung của một người thiết kế, em đã được nhận đề tài tốt nghiệp
là: Thiết kế máy tiện ren vít vặn năng dựa trên cơ sở máy có trước 16K20. Sau
2 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự chỉ bảo tận tình của cô giáo Vũ Như
Nguyệt, thầy giáo Hoàng Vị và tập thể các thầy giáo trong bộ môn Máy và tự
động hoá, cùng với sự cố gắng của bản thân, đến nay bản đồ án tốt nghiệp của
em đã được hoàn thành. Nhưng do những hiểu biết cá nhân và kinh nghiệm
thực tế còn hạn chế. Nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những
thiếu xót. Em mong nhận được sự cảm thông và sự chỉ bảo của các thầy, cô để
em hoàn thành tốt bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên ngày 25/5/2009
Sinh viên thiết kế:
Nguyễn Văn Đông

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] : Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại.
Tác giả : Mai trọng nhân.
Bộ môn máy cắt kim loại.
Trường ĐHKTCN  Việt Bắc.
[2] : Giáo Trình Máy Cắt Kim Loại Tập I,II.
Tác giả : GVC Hoàng Duy Khản.
Bộ môn máy cắt kim loại.
Trường ĐHKTCN  Thái Nguyên.
Thái Nguyên : 1996.
[3] : Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án Môn Học Dao Cắt.

Tác giả : Trịnh Khắc Nghiêm.
Trường ĐHKTCN  Thái Nguyên.
Bắc Thái : 1991.
[4] : Tính Toán Thiết Kế Máy Cắt Kim Loại.
Tác giả : Phạm Đắp Nguyễn Đức Lộc.
Phạm Thế Trường – Nguyễn Tiến Lưỡng.
Nhà xuất bản Đại Học và trung học chuyên nghiệp.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

4


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
Hà Nội : 1971
[5] : Tính Toán Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập I,II.
Tác giả : Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.
Nhà xuất bản giáo dục .
[6] : Kỹ Thuật Tiện.
Tác giả : ĐÊNHEJNƯI – CHIKIN – TƠKHO.
Người dịch: Nguyễn Quảng Châu.
Nhà xuất bản Thanh Niên 1999.
[7] : Giáo Trình Máy Cắt Kim Loại Tập IV.
Biên soạn : Dương Công Định.
Hiệu đính: PTS Trần Vệ Quốc.
Bộ môn máy cắt kim loại Trường ĐHKTCN  TN.
Thái Nguyên: 1996.
[8] : Tập Bản Vẽ Sơ Đồ Động Máy Cắt Kim Loại.
Trường ĐHKTCN Việt Bắc.
Bộ môn máy cắt kim loại.

Bắc Thái 1980.

MỤC LỤC

PHẦN I: THUYẾT MINH
CHƯƠNG Ι: TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ
Trang (12 15)
1. CÔNG DỤNG VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG.
1.1 Công Dụng.
1.2 Phạm Vi Sử Dụng.
2. VAI TRÒ, VỊ TRÍ VÀ TRÌNH ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY THIẾT
KẾ TRONG THỰC TẾ.
3. TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ.
3.1 Phân Tích Yêu Cầu Thiết Kế.
3.2 Tổng Hợp Thiết Kế.
3.3 Phương Pháp Tính.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

5


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
3.4 Thiết Kế Có Sự Trợ Giúp Của Máy Tính.
3.5 Nội Dung Thiết Kế.

CHƯƠNG IΙ: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ
Trang (16  20)
1. CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY.
2. CÁC SƠ ĐỒ GIA CÔNG ĐIỂN HÌNH.

2.1. Nguyên Công Tiện Trụ Trơn.
2.2. Nguyên Công Tiện Ren.
3. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.
4. ĐIỀU CHỈNH ĐỘNG HỌC MÁY.
4.1.Xích Tốc Độ:
4.2. Xích Chạy Dao Tiện Ren:
4.3. Xích Chạy Dao Tiện Trơn:
4.4. Xích Chạy Dao Ngang:
4.5. Xích Chạy Dao Nhanh:

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT MÁY CÔNG CỤ
Trang (21  26)
1. ĐẶC TÍNH CÔNG NGHỆ.
2. ĐẶC TÍNH KÍCH THƯỚC.
3. ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC.
3.1. Xích Tốc Độ.
3.2. Xích Chạy Dao:
4. ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC.
4.1. Chế Độ Cắt Tính Toán.
4.2.Tính Lực Cắt.
4.3. Mô Men Xoắn Lớn Nhất.
4.4. Công Suất Cắt.
4.5. Chọn Sơ Bộ Động Cơ.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

6


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY CÔNG CỤ
Trang (27  66)

I. THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC XÍCH TRUYỀN DẪN CHÍNH.
1. CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN DẪN.
1.1 Chọn Kiểu Truyền Dẫn.
1.2 Bố Trí Cơ Cấu Chuyển Động.
1.3 Lựa Chọn Bộ Truyền Cuối Cùng.
2. CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU.
2.1 Chọn Dạng Kết Cấu.
2.2 Chọn Phương Án Kết Cấu.
2.3 Chọn Phương Án Động Học.
2.4 Vẽ Lưới Cấu Trúc.
2.5 Đồ Thị Vòng Quay.
3. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC BÁNH RĂNG.
3.1 Cơ Sở Lý Thuyết.
3.2 Tính Số Răng Của Bánh Răng Trong Các Nhóm Truyền.
3.3 Tính Toán Động Học Các Bộ Truyền Đơn.
3.4 Kiểm Tra Sai Số Vòng Quay.

II. THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC XÍCH TRUYỀN DẪN CHẠY DAO
1. THIẾT KẾ HỘP CHẠY DAO.
1.1 Những Lựa Chọn Chung.
a> Chọn Đặc tính Chạy Dao.
b> Chọn Cơ Cấu Điều Chỉnh.
1.2 Thiết Kế Động Học.
a> Xếp Bảng Ren.
b> Thiết Kế Nhóm Cơ Sở.
c> Thiết Kế Nhóm Gấp Bội.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

7


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
d> Thiết Kế Nhóm Bù.
e> Kiểm Tra Sai Số Bước Ren.
2. THIẾT KẾ HỘP XE DAO.

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY CÔNG CỤ
Trang ( 67  78)
1. ĐỘNG LƯC HỌC TRUYỀN DẪN CHÍNH.
1.1 Chế Độ Cắt Gọt Cực Đại.
1.2 Chế Độ Cắt Gọt Tính Toán.
1.3 Chế Độ Cắt Thử Của Máy.
1.4 Tính Toán Công Suất, Lực, Moment.
a> Lực Cắt.
b> Công Suất Cắt.
c> Moment.
2. ĐỘNG LỰC HỌC TRUYỀN DẪN CHẠY DAO.
2.1 Tính Toán Lực Kéo Chạy Dao Q.
2.2 Tính Công Suất Chạy Dao Nhanh.
a> Tính Công Suất Chạy Dao.
2.3 Tính Công Suất, Lực, Moment.
b> Tính Công Suất Cắt Trên Các Trục Trong Hộp Chạy Dao.
c> Tính Mô Men Xoắn Trên Các Trục Trong Hộp Chạy Dao.
d> Tính Số Vòng Cho Các Trục Trong Hộp Chạy Dao.

CHƯƠ NG VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY CÔNG CỤ

Trang (79  88)
1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP TỐC ĐỘ.
1.1 Chọn Vật Liệu.
1.2 Chọn Các Hệ Số , y:

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

8


Đồ áN TốT NGHIệP_máy công cụ
1.3 H S Ti Trng.
1.4 Tớnh Modul Theo mg Xut Tip Xỳc.
1.5 Kim Tra H S Ti Trng.
1.6 Kim Tra Theo Un.
1.7 Cỏc Kớch Thc Cũn Li Ca B Truyn.
2. TNH TON LY HP AN TON VU.
2.1 Cỏc Kớch Thc Ca Ly Hp.
a> ng Kớnh Ngoi Ca Ly Hp:
b> Chiu Di Ton B Ly Hp:
c> ng Kớnh Trong Ca Ly Hp:
d> ng Kớnh Trung Bỡnh Ca Ly Hp:
e> Gúc Nghiờng Lm Vic Ca B Mt Vu:
f> Chiu Di Chõn Vu:
g> Lc Vũng Dng Lờn Ly Hp:
h> Tng Lc ẫp Ca Lũ Xo:
2.2 Kim Tra ng Sut Dp Trờn B Mt Lm Vic Ca Vu.
2.3 Kim Sc Bn Un Ca Vu.
3. TNH TON B TRUYN VT ME - ấCU.
3.1 Vt Liu V Kt Cu.

3.2 Lc Kộo.
3.3 Tớnh Theo Bn Mũn.
3.4 Tớnh Sc Bn.
3.5 Tớnh Theo Cng.
3.6 Tớnh Toỏn Theo n nh.
4. TNH CHN B TRUYN BNH RNG THANH RNG.

CHNG VII: THIT K H THNG BễI TRN LM NGUI
Trang (89 94)
1. THIT K H THNG BễI TRN.
1.1 Cụng Dng V Phng Phỏp Bụi Trn.

Nguyễn VĂN ĐÔNG_K40ME

9


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
a> Công Dụng.
b> Phương Pháp Bôi Trơn.
1.2 Xác Định Lưu Lượng Của Bơm.
2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI.

CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY
CÔNG CỤ - Trang (95  103)
1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHỌN TỐC ĐỘ TRUYỀN DẪN CHÍNH.
2. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHỌN TỐC ĐỘ TRUYỀN DẪN CHẠY
DAO.
2.1 Nhiệm Vụ Chung.
a> Nhóm I.

b> Nhóm II.
2.2 Tính Toán Hệ Thống Điều Khiển.
a> Nhóm I.
b> Nhóm II.
3. HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH MÁY.
3.1 Điều Khiển Máy Bằng Các Tay Gạt.
3.2 Điều Khiển Máy Bằng Các Công Tắc.
3.3 Các Vôlăng Của Máy.

CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ CÁC CƠ CẤU AN TOÀN
Trang (104  106)
1. CÁC CƠ CẤU AN TOÀN CHO MÁY .
1.1 Cơ Cấu Phòng Quá Tải.
1.2 Cơ Cấu Khoá Lẫn.
1.3 Cơ Cấu Hạn Chế Giới Hạn.
2. AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH MÁY.

PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ
Trang (107  112)

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 10 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô

PHẦN I: THUYẾT MINH
CHƯƠNG Ι: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ
1. CÔNG DỤNG VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG.

1.1 Công Dụng.
Máy tiện ren vít vạn năng có khả năng công nghệ khá rộng rãi cụ thể là: máy
có thể gia công được các bề mặt trụ trơn trong và ngoài, bề mặt định hình, mặt
phẳng, mặt ren… Ngoài ra ta còn có thể thực hiện các nguyên công khoan,
khoét, doa…trên máy tiện.
Hầu hết các loại máy tiện đều được cấu tạo từ các bộ phận: Thân và băng
máy, hộp xe dao, bàn xe dao, hộp tốc độ, hộp trục chính, ụ động, trục vít me,
trục trơn, mâm cặp…
1.2 Phạm Vi Sử Dụng.
Một chi tiết máy được tạo ra thường phải trải qua các quá trình nghệ khác
nhau gồm có: quá trình tạo phôi, gia công cơ, quá trình lắp ráp kiểm tra. Trong

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 11 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
các quá trình đó thì gia công cơ là không thể thiếu khi cần chế tạo các chi tiết có
độ chính xác, độ bóng bề mặt cao.
Trong gia công cơ thì nguyên công tiện chiếm phần lớn khối lượng công việc,
do đó máy tiện là loại máy rất là phổ biến và thông dụng trong các phân xưởng
và nhà máy cơ khí.
2. VAI TRÒ, VỊ TRÍ VÀ TRÌNH ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY THIẾT
KẾ TRONG THỰC TẾ.
Máy tiện ren vít vạn năng ngày nay vẫn còn sử dụng rất nhiều ở Việt Nam, với
ngành công nghiệp còn chậm phát triển như nước ta thì việc thay thế hoàn toàn
các loại máy vạn năng vẫn còn là một vấn đề rất khó khăn, do đó tầm quan trọng
của máy tiện vạn năng trong sản xuất thực tế vẫn là rất lớn.
Ngày nay do yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác gia công, cũng như năng

xuất gia công, nên máy tiện ren vít vạn năng đã được cải tiến nhiều phù hợp với
xu hướng phát triển của thời đại. Đặc biệt là máy tiện được điều khiển theo
chương trình số, với việc ứng dụng công nghệ mới CAD/CAM/CNC. Đã tạo ra
bước nhảy lớn trong công nghiệp hiện đại.
3. TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ.
3.1 Phân Tích Yêu Cầu Thiết Kế.
Yêu cầu thiết kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng, có các thông số :
Chiều cao tâm máy H = 200 (mm), Zn = 22
n = 12,5  1600 (vòng/phút)
Sd = 2.Sng = 0,05  2,8 (mm/vòng)
Tiện ren quốc tế: t = 0,5  112
Tiện ren modulus: m = 0,5  112
Tiện ren Anh:

n = 56 

1
4

Tiện ren Pitch:

p = 56 

1
4

Nhìn tổng quan yêu cầu thiết kế, ta thấy mục tiêu của nhà thiết kế là phải thiết
kế được 1 máy tiện ren vít vạn năng có thông số đó là: Đường kính phôi gia
công lớn nhất trên băng máy là D max = 2H = 400 (mm), máy phải có 22 cấp tốc

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 12 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
độ, với số vòng quay trục chính nằm trong khoảng giới hạn n min = 12,5  n 
nmax =1600 (vg/ph). Lượng chạy dao dọc của bàn dao S d = 0,05  2,8 (mm/vg),
lượng chạy dao ngang Sn = 0,025  1,4 (mm/vg). Máy thiết kế phải tiện được
các loại ren như ren quốc tế, ren modulus, ren Anh, ren Pitch. Với khoảng giới
hạn bước ren như sau:
Ren quốc tế: t = 0,5  112
Ren modulus: m = 0,5  112
Ren Anh:

n = 56 

1
4

Ren Pitch:

p = 56 

1
4

3.2 Tổng Hợp Thiết Kế.
Từ những phân tích yêu cầu thiết kế, để thiết kế được máy yêu cầu. Người
thiết kế cần phải nắm vững những kiến thức cơ bản cũng như những kiến thức

nâng cao về tính toán thiết kế máy, tính toán thiết kế các chi tiết máy. Phải biết
kết hợp những tài liệu kỹ thuật cùng với những hiểu biết của bản thân, để tổng
hợp nên một bản thiết kế hoàn chỉnh.
3.3 Phương Pháp Tính.
Để tính toán số răng của các bánh răng trong máy ta sử dụng phương pháp giải
tích.
3.4 Thiết Kế Có Sự Trợ Giúp Của Máy Tính.
Quá trình thiết kế, ta có thể sử dụng sự hỗ trợ của máy tính trong việc tính toán
các thông số kỹ thuật của các chi tiết máy, bằng việc sử dụng các phần mềm
chuyên dụng như Solidwork, Catia…Sử dụng phần mềm Autocad để vẽ các bản
vẽ kết cấu máy, bản vẽ sơ đồ cấu trúc động học của máy…
3.5 Nội Dung Thiết Kế.
 Chương I: Tổng Quan Về Thiết Kế Máy Công Cụ.
- Công dụng và phạm vi sử dụng.
- Vai trò vị trí và trình độ phát triển của máy thiết kế trong thực tế.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 13 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
- Tổng quan về thiết kế máy công cụ và các công cụ thiết kế hiện
đại.
 Chương II: Thiết Kế Cấu Trúc Động Học Máy Công Cụ.
- Công nghệ gia công trên máy.
- Phân tích các sơ đồ gia công điển hình.
- Thành lập sơ đồ cấu trúc động học máy.
- Điều chỉnh động học máy.
 Chương III: Thiết Kế Đặc Tính Kỹ Thuật Máy Công Cụ.

- Đặc tính công nghệ.
- Đặc tính kích thước.
- Đặc tính động học.
- Đặc tính động lực học.
 Chương IV: Thiết Kế Động Học Máy Công Cụ.
- Thiết kế động học truyền dẫn chính.
- Thiết kế động học truyền dẫn chạy dao.
 Chương V: Thiết Kế Động Lực Học Máy Công Cụ.
- Động lực học truyền dẫn chính
- Động lực học truyền dẫn chạy dao.
 Chương VI: Thiết Kế Kết Cấu Máy Công Cụ.
 Chương VII: Thiết Kế Hệ Thống Bôi Trơn Làm Nguội.
- Thiết kế hệ thống bôi trơn.
- Thiết kế hệ thống làm nguội.
 Chương VIII: Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Máy Công Cụ.
- Hệ thống điều khiển chọn tốc độ truyền dẫn chính.
- Hệ thống điều khiển chọn tốc độ truyền dẫn chạy dao.
- Hướng dẫn vận hành máy.
 Chương IX: Thiết Kế Các Cơ Cấu An Toàn.
- Các cơ cấu an toàn cho máy.
- An toàn trong vận hành máy.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 14 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY

1. CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY.
Bề mặt hình học của các chi tiết máy rất đa dạng có thể là: mặt phẳng, mặt
trụ, mặt côn, mặt cầu…Để tạo hình bề mặt trên máy công cụ có 4 phương pháp
cơ bản sau đây:
 Phương pháp chép hình
 Phương pháp bao hình
 Phương pháp vết (quỹ tích)
 Phương pháp tiếp xúc
2. CÁC SƠ ĐỒ GIA CÔNG ĐIỂN HÌNH.
Các bề mặt chủ yếu gia công được trên máy tiện ren vít vạn năng gồm có: mặt
trụ tròn xoay trong và ngoài, mặt côn, mặt ren ( ren vít hoặc ren acximet )…Ta

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 15 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
chọn 2 nguyên công đặc trưng của máy tiện là nguyên công tiện trơn và nguyên
công tiện ren để xác định sơ đồ gia công cho máy.
2.1. Nguyên Công Tiện Trụ Trơn.

2

Q

1

T

H1: Sơ đồ nguyên công tiện trụ trơn
Nguyên công tiện trơn, phôi sẽ được gá trên 2 mũi tâm (chuẩn tinh thống
nhất), hoặc mâm cặp kết hợp với mũi tâm, hoặc trên mâm cặp…
Bề mặt trụ trơn được hình thành bởi 2 đường tạo hình là:
 Đường sinh 1: là đường tròn được hình thành do vết của mũi dao khi
phôi thực hiện chuyển động quay tròn Q.
 Đường chuẩn 2: là đường thẳng được hình thành do dao chuyển động
thẳng T.
Như vậy ta có 2 chuyển động tạo hình độc lập đó là:
 s(Q): Chuyển động tạo hình đường sinh 1.
 s(T): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2.
Phương pháp tạo hình ở đây là: Phương pháp vết (hay phương pháp quỹ tích)
Ngoài các chuyển động tạo hình cơ bản, còn có các chuyển động phụ khác
như: chuyển động đưa dao vào vị trí gia công, chuyển động lùi dao, chuyển
động chạy không…

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 16 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
Nhận Xét: Để thực hiện các chuyển động cần thiết cho quá trình gia công,
máy thiết kế cần phải có xích tốc độ để tạo ra vận tốc cắt (làm quay trục chính),
xích chạy dao tiện trơn để thực hiện chuyển động ăn dao, xích chạy dao nhanh
để thực hiện các chuyển động chạy dao nhanh khỏi vùng cắt.
2.2. Nguyên Công Tiện Ren.
t

2

1

Q

T

H2: Sơ đồ nguyên công tiện ren
Nguyên công tiện ren, phôi cũng được gá trên 2 mũi tâm (chuẩn tinh thống
nhất), hoặc mâm cặp kết hợp với mũi tâm, hoặc trên mâm cặp…
Bề mặt ren được hình thành là do:
 Đường sinh 1 là profin của ren được tạo ra bằng phương pháp chép
hình ( chép lại biên dạng của dao ).
 Đường chuẩn 2 là dường xoắn vít trụ được tạo thành bằng phương
pháp quỹ tích.
Để tạo ra bề mặt ren thì 2 chuyển động thành phần Q và T phải có mối quan
hệ động học chặt chẽ, đảm bảo khi trục chính mang phôi quay đi 1 vòng thì bàn
xe dao sẽ dịch chuyển một lượng bằng bước ren t hay bước xoắn T với ren nhiều
đầu mối. Phương pháp này là phương pháp chép hình quỹ tích.
Vậy ta có 2 chuyển động tạo hình là:
 s(Q): Chuyển động tạo hình đường sinh 1.
 c(Q,T): Chuyển động tạo hình đường chuẩn 2.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 17 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
Ngoài các chuyển động tạo hình cơ bản, còn có các chuyển động phụ khác
như: chuyển động đưa dao vào vị trí gia công, chuyển động lùi dao, chuyển

động chạy không, chuyển động phân độ khi tiện ren nhiều đầu mối…
Nhận Xét: Để thực hiện các chuyển động cần thiết cho quá trình gia công,
máy thiết kế cần phải có xích tốc độ để tạo ra vận tốc cắt (làm quay phôi), xích
chạy dao tiện ren để thực hiện chuyển động ăn dao, xích chạy dao nhanh để thực
hiện các chuyển động chạy dao nhanh khỏi vùng cắt.
3. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐỘNG HỌC MÁY.
Cấu trúc động học toàn máy đó là: tập hợp một hay nhiều nhóm động học nối
kết cấu hay nối động với nhau tạo thành. Vì vậy muốn xây dựng cấu trúc động
học máy ta cần nắm vững nguyên tức nối động và nguyên tắc bố trí các khâu
điều chỉnh. Ta biết ngoài chuyển động chạy dao dọc T 2, máy còn có chuyển
động chạy dao ngang T3 để tiện mặt đầu, cắt đứt…Do đó trong kết cấu của máy
ngoài vít me dọc còn phải ó vít me ngang, khi tiện trơn chạy dao dọc phải có
bánh răng thanh răng.
Theo yêu cầu máy chế tạo phải gia công được các loại phôi có kích thước khác
nhau nằm trong phạm vi cho phép, nhằm thoả mãn tính công nghệ khi chọn chế
độ cắt hợp lý. Do đó ta phải đảm bảo trục chính có nhiều tốc độ tương ứng với
chế độ cắt, để làm được điều này ta phải thiết kế hộp tốc độ(i v) và cơ cấu điều
chỉnh tốc độ cho trục chính. Đồng thời để tạo ra lượng chạy dao dọc, ngang
trong máy cần bố trí hộp chạy dao is.
Từ những nhận xét trên ta tổng hợp ra 1 sơ đồ cấu trúc động học sau:

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 18 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô

M1

1

2

3

4

iv
5
6

Q

tvmn

T2

is

T1
7

z,m
9

8

M2

tvmd

10

H3: Sơ Đồ Cấu Trúc Động Học Toàn Máy
Trục vít me dọc T2
- Liên kết trong: Trục chính Q  is

Trục trơn (Br-Tr)-T2
Trục vít me ngang T3

- Liên kết ngoài: id/c  iv  Trục chính
4. ĐIỀU CHỈNH ĐỘNG HỌC MÁY.
4.1.Xích Tốc Độ: Từ M1  Trục chính.
M1 – 1 – 2 – iv – 3 – 4 – Trục chính
Ldđtt: nd/c1  nt/c (vòng/phút)
Phương trình điều chỉnh: nd/c1  i12  iv  i34 = nt/c
 Công thức điều chỉnh:
nt / c

iv = n i i = Cv . nt/c
d / c1
12
34
4.2. Xích Chạy Dao Tiện Ren: Trục chính Q  Bộ truyền vít me đai ốc dọc
Trục chính Q – 4 – 5 – is – 6 – 8 – tvmd
Ldđtt: 1(vòng trục chính)  t (mm bàn dao)
Phương trình điều chỉnh: 1  i45  is  i68  tvmd = t
 Công thức điều chỉnh:

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 19 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
t

is = 1 i i t
= Cs  t
45
68
vmd
4.3. Xích Chạy Dao Tiện Trơn: Trục chính Q  Br/Tr
Trục chính Q – 4 – 5 – is – 6 – 7 – (Br/Tr)
Ldđtt: 1 (vòng trục chính)  Sd (mm bàn dao)
Phương trình điều chỉnh: 1  i45  is  i67  mz = Sd (mm/vg)
 Công thức điều chỉnh:
Sd

is = 1 i i mz = Cs  Sd
45
67
4.4. Xích Chạy Dao Ngang: Trục chính Q  Bộ truyền vít me đai ốc ngang.
Trục chính Q – 4 – 5 – is – 6 – 9 – tvmn
Ldđtt: 1 (vòng trục chính)  Sng (mm bàn dao)
Phương trình điều chỉnh: 1  i45  is  i69  tvmn = Sng (mm/vg)
 Công thức điều chỉnh:

is =

S ng
1 i45 i69 t vmn

= Cs  Sng

4.5. Xích Chạy Dao Nhanh:
 Chạy dao dọc: Động cơ M2  Br/Tr
M2 – 10 – 7 – Br/Tr
Phương trình điều chỉnh: nd/c2  i10,7  mz = Sd (mm)
 Chạy dao ngang: Động cơ M2  Bộ truyền vít me ngang
M2 – 10 – 9 – tvmn
Phương trình điều chỉnh: nd/c2  i10,9  tvmn = Sn (mm)

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 20 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY
1. ĐẶC TÍNH CÔNG NGHỆ.
 Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công được các bề mặt tròn xoay (trong
và ngoài), các bề mặt ren, mặt đầu…Ngoài ra nó còn thực hiện được các nguyên
công như: khoan, khoét, doa…Nếu được trang bị thêm đồ gá chuyên dùng.
 Vật liệu làm dao có thể là: Thép các bon dụng cụ, thép hợp kim, thép gió
(P9, P18…), Hợp kim cứng (T15K6,BK8…). Vật liệu làm dao được chọn tuỳ
thuộc vào vật liệu gia công, tính công nghệ, cũng như điều kiện kỹ thuật.
 Vật liệu gia công trên máy có thể là: Thép, gang, hợp kim màu…Phôi
gia công có thể ở dạng trục, dạng bạc, dạng đĩa.

 Độ bóng và độ chính xác có thể đạt được trên máy:
 Tiện ngoài:
- Tiện thô: Độ chính xác kích thước 13  12
Độ nhám Rz 80  40 (m).
- Bán tinh: Độ chính xác kích thước 11  9
Độ nhám Rz 40  20 (m)
- Tiện Tinh: Độ chính xác kích thước 8  7
Độ nhám Ra2,5 (m).
- Tiện mỏng: Độ chính xác kích thước 7  6
Độ nhám Ra 1,25  0,63 (m).
 Tiện trong:
- Tiện thô: Độ chính xác kích thước 13  12
Độ nhám Rz 80  40 (m).
- Bán tinh: Độ chính xác kích thước 11  10
Độ nhám Rz 40  20 (m).
- Tiện Tinh: Độ chính xác kích thước 9  7
Độ nhám Ra 2,5  0,63 (m).
- Tiện mỏng: Độ chính xác kích thước 6.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 21 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
Độ nhám Ra 0,63  0,32 (m).
2. ĐẶC TÍNH KÍCH THƯỚC.
1. Chiều cao tâm máy: H = 200 (mm)
 Đường kính phôi lớn nhất gia công trên băng máy: Dmax = 2.H = 400 (mm)

2. Khoảng cách 2 mũi tâm:
L = (3,5  7) . H = (3,5  7) . 200 = (700  1400) (mm)
Chọn L = 1000 (mm)
3. Đường kính phôi lớn nhất gia công trên bàn dao: là đường kính hiệu quả
nhất mà ta dùng để tính các đặc tính kỹ thuật.
D1max = (1,2  1,4) . H = (1,2  1,4) . 200 = (220  280) (mm)
Chọn D1max = 220 (mm)
4. Đường kính lớn nhất của phôi thanh có thể luồn qua trục chính của máy:
dmax = (0,15  0,2) . D1max = (0,15  0,2) . 220
Chọn dmax = 44 (mm)
5. Đường kính lớn nhất của phôi:
Dmin =

1
. D1max
Rd

Trong đó: Rd = 8  10 (Phạm vi thay đổi đường kính)
Chọn Rd = 10
 Dmin =

1
. 220 = 22 (mm)
10

6. Số cấp tốc độ trục chính: 22 cấp
7. Giới hạn tốc độ trục chính: n = (12,5  1600)
8. Giới hạn bước tiến dao:
Sd = 0,05  2,8 (mm/vg)
Sng = 0,025  1,4 (mm/vg)

9. Bước ren:
Ren quốc tế: t = 0,5  112 (mm)
Ren modulus: m = 0,5  112 (mm)

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 22 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
Ren Anh: n = 56  0,25 (số đỉnh ren/1’’)
Ren Pitch: p = 56  0,25 (số modul/1’’)
3. ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC.
3.1. Xích Tốc Độ.
- Việc tính toán tốc độ cắt lớn nhất và nhỏ nhất của máy bằng cách phối hợp
những điều kiện thuận lợi hoặc khó khăn nhất với nhau, sẽ dẫn đến tăng rất lớn
phạm vi điều chỉnh của máy nhưng làm cho kết cấu của máy rất phức tạp.
Do đó việc chọn các trị số tốc độ cắt tới hạn, tốt nhất nên căn cứ vào các tài
liệu thống kê trên các máy khác nhau, có thể tăng tốc độ cắt lên 25% trong
trường hợp kể đến sự tiến bộ của kết cấu và vật liệu dụng cụ.
 Chuỗi số vòng quay trục chính:
nmin = 12,5 (vg/ph); nmax = 1600 (vg/ph)
 Số cấp tốc độ: Z = 22
 Phạm vi điều chỉnh tốc độ
n max

1600

Rn = n =
= 128

12.5
min
 Chọn công bội :
n max

Phạm vi điều chỉnh tốc độ: Rn = n = z-1
min
 =

z 1

nmax
=
n min

z 1

Rn =

22  1

128 = 1,259

Tra bảng 41 chọn  = 1,26
 Tính số vòng quay trục chính:
n1 = 12,5 (vg/ph)

n8 = 63 (vg/ph)

n2 = 16 (vg/ph)

n9 = 80 (vg/ph)

n3 = 20 (vg/ph)

n10 = 100 (vg/ph)

n4 = 25 (vg/ph)

n11 = 125 (vg/ph)

n5 = 31,5 (vg/ph)

n12 = 160 (vg/ph)

n6 = 40 (vg/ph)

n13 = 200 (vg/ph)

n7 = 50 (vg/ph)

n14 = 250 (vg/ph)

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 23 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
n15 = 315 (vg/ph)

n18 = 630 (vg/ph)

n16 = 400 (vg/ph)

n19 = 800 (vg/ph)

n17 = 500 (vg/ph)

n20 = 1000 (vg/ph)

n22= 1600 (vg/ph)

n21 = 1250 (vg/ph)

3.2. Xích Chạy Dao:
- Tốc độ chạy dao của máy tiện tuỳ thuộc vào chiều sâu cắt và lượng chạy
dao đảm bảo chất lượng bề mặt.
- Chiều sâu cắt tmax được lấy bằng lượng dư hạ thấp khi gia công cơ, theo
bảng 61 với kích phôi 200  1000 (mm), có lượng dư 2 phía là a = 14
(mm)
 tmax =

a
14
=
= 7 (mm)
2
2

- Chiều sâu tmin được tính gần đúng như sau:
tmin = (

1
1
1
7
 ). tmax  Chọn tmin = tmax = = 1,75 (mm)
2
4
4
4

- Lượng chạy dao Smax tra theo tmax khi tiện thô ngoài
- Lượng chạy dao Smin tra theo yêu cầu chất lượng bề mặt gia công.
Bởi vì hộp chạy dao tiện ren dùng cả tiện trơn, nên phạm vi điều chỉnh
bước ren và lượng tiến dao phải giống nhau Rt = Rs
Chạy dao dọc: Sd = 0,05  2,8 (mm/vg)
Chạy dao ngang: Sng = 0,025  1,4 (mm/vg)
4. ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC.
Đặc tính động lực học máy được xác định theo chế độ cắt tinh toán, có tải
trọng và công suất lớn nhất.
4.1. Chế Độ Cắt Tính Toán.
 Chiều sâu cắt tính toán t*:
t* = 0,7. 3 D1 max = 0,7. 3 220 = 4,226 (mm)
 Lượng chạy dao tính toán S*:
S* = 0,4. t* - 0,3 = 0,4 . 4,226 – 0,3 = 1,39 (mm/vg)
 Tốc độ cắt tính toán V*:

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 24 


§å ¸N TèT NGHIÖP_m¸y c«ng cô
V* =

Cv
. Kv (m/ph)
t .S yv
xv

Tra bảng: 41với vật liệu dao là thép gió, vật liệu gia công có b  750
(N/mm2)
Ta có: xv = 0,25 (số mũ xét tới ảnh hưởng của t đến v)
yv = 0,66 (số mũ xét tới ảnh hưởng của S tới v)
Cv = 50,2 (đặc trưng cho chế độ cắt nặng nhọc)
Kv = 1,09
 V* =

50,2
. 1,09 = 30,7 (m/ph)
4,226 .1,39 0,66
0 , 25

4.2.Tính Lực Cắt.
Theo công thức 91
Px*= Cpx.t*Xpx.S*Ypx
Py*=Cpy.t*Xpy.S*Ypy
P*z=Cpz.t*Xpz.S*Ypz

Với t*= 4,226 (mm) ; S*= 1,39 (mm/vg)
Cpx=650

Xpx=1,2

Ypx=0,65

Cpy=1250

Xpy=0,9

Ypy=0,75

Cpz=2000

Xpz=1

Ypz=0,75

 Px*= 650.(4,226)1,2.(1,39)0,65= 4539,3 (N)
 Py*= 1250.(4,226)0,9.(1,39)0,75=584,7 (N)
 Pz*= 2000.(4,226)1.(1,39)0,75=10819,8 (N)

4.3. Mô Men Xoắn Lớn Nhất.
Mmax =

10819,8.220
Pz .D1 max
=
= 119178 (N.mm)

2
2

4.4. Công Suất Cắt.
N*c =

10819,8.30,7
Pz .V *
=
= 5,536 (Kw)
3
60.10 3
60.10

4.5. Chọn Sơ Bộ Động Cơ.

NguyÔn V¡N §¤NG_K40ME

 25 