Đồ án máy phay có bản vẽ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

LỜI NÓI ĐẦU
Đại hội Đảng lần thứ XII đã đề ra là tiếp tục đưa nền sản xuất và chế biến của
nước ta theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Để đáp ứng được yêu cầu trên, song song với công việc nghiên cứu, thiết kế và
nâng cấp máy công cụ, việc 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 lí luận khoa học vào thực
tiễn sản suất cho đội ngũ cán bộ kĩ thuật tương lai có ý nghĩa vô cùng quan trọng.
Muốn thực hiện được điều này, đi đôi với việc học tập và giảng dạy những kiến
thức từ cơ bản đến chuyên sâu cho sinh viên thông qua các môn học như “Máy
công cụ”, ”Thiết kế máy công cụ”, … sinh viên cần phải làm “Đồ án môn học thiết
kế máy” để có thể tự mình tổng hợp lại những kiến thức đã học và đúc rút những
kinh nghiệm cho sau này.
Trong “Đồ án môn học thiết kế máy” này, em được giao nhiệm vụ tính toán
thiết kế “Máy phay vạn năng”, dựa trên cơ sở máy phay 6H82 (P82). Với những
kiến thức đã được trang bị, sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo cũng như
sự cố gắng của bản thân. Đến nay, em đã cơ bản hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện, do năng lực bản thân còn hạn chế nên có thể
còn nhiều sai sót. Do vậy, em rất mong được sự chỉ bảo thêm của thầy cô để có thể
hoàn thiện thêm bài làm của mình.
Cũng thông qua đồ án môn học này, cùng với sự giảng dạy nhiệt tình của TS.
Nguyễn Thị Ngọc Huyền, đã giúp em phần nào có cái nhìn tổng quát hơn về cách
tính toán thiết kế máy cắt kim loại, có thêm những kiến thức bổ ích cũng như cách
vận dụng chúng vào thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong
bộ môn, đặc biệt của TS.Nguyễn Thị Ngọc Huyền, đã giúp em hoàn thành tốt đồ
án môn học này.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Tuân

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Chương I
NGHIÊN CỨU MÁY TƯƠNG TỰ.
I.1.Tính năng kỹ thuật của máy cùng cỡ.
Số liệu thiết kế:
Hộp tốc độ:
Z=18 ;   1, 26 nmin = 33,5 [v/ph] ; nmax = 1703,5 [v/ph]; Rn = 50,85;
Hộp chạy dao:
Z=18 ;

  1, 26 ;

Sdọcmin=Sngangmin=3Sđứngmin= 18 [mm/ph]; Snhanh=2300[mm/ph].
Động cơ chính

: N= 7Kw ; n= 1440[vòng/ph].

Động cơ chạy dao :N=1,7 Kw; n=1420[vòng/ph].
Xác định thông số còn lại :
nmax= nmin. = 33,5. = 1703,5[vg/ph].

1703,5
Rn = = 33, 5 = 50,85.
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:
Bảng I.1
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

50÷2240

65÷1800

30÷1500

12

16

18

35÷980

35÷980

23,5÷1800

Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao
(nmin ÷ nmax) [vg/ph]
Số lượng cấp tốc độ
Phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

(Smin÷Smax) [mm/ph]
Xích chạy sao nhanh: Snh [mm/ph]
Số lượng chạy dao
Công bội

2300
12

16

18

1,26

1,26

1,26

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.
I.2.Phân tích phương án máy tham khảo (6H82).
I.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 [vg/ph].
Rn = = = 50.

Tốc độ của động cơ: nđc1 = 1440 [vg/ph].
I.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].

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Trang 4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Hình I.1:Sơ đồ động máy phay 6H82.
I.2.3.Các xích truyền động trong sơ đồ động của máy.
I.2.3.1 Chuyển động chính.
nđc.(I)(II). ntc [vg/ph].
Trục chính có 18 tốc độ khác nhau từ 30-1500[ vg/ph].

I.2.3.2. Chuyển động chạy dao.
Gồm có chạy dao dọc ,chạy dao ngang và chạy dao đứng.
Xích chạy dao dọc:
nđc2(I)...tx1(6.1) =>Sdọc [mm/ph].
Xích chạy dao ngang:
(IX)=>tx2(6.1)=>Sngang[mm/ph].
Xích chạy dao đứng:
(VIII)=>.tx3(6.1)=>Sđứng [mm/ph].
* Xích chạy dao nhanh:
Nđc2(I)..=2300[mm/ph].

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

I.2.4.Đồ thị vòng quay và lưới kết cấu của hộp tốc độ.
I.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 = i1 : i2 : i3 = 1 :  : 2
Công bội của nhóm là  với lượng mở là X1 với X=1

Nhóm II: Có 3 tỉ số truyền i4 ; i5 ; i6.
n4 : n5 : n6 = i4 : i5 : i6 =1 : 3 : 6
Công bội của nhóm là 3 với lượng mở là X2 với X=3
Nhóm III: Có 2 tỉ số truyền i7 ; i8
n7 : n8 = i7 : i8 = 1: 9
Công bội của nhóm là 9 với lượng mở là X3 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

II

PATT = [1]

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.
Từ đó ta có đồ thị lưới kết cấu như sau:

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 6


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền
n0

i1 i2

I
3[1]

i3

II
i4

i6

i5

3[3]

i8

i7

III
2[9]

n1

n3

n2

n4

n5

n6

n7

n8

n9

n10 n11 n12 n13 n14 n15 n16 n17 n18IV

Hình I.2
b.Đồ thị vòng quay của hộp tốc độ.
Ta có n0 = nđc.i0 = 1440.= 693,33 [vg/ph].
Để dễ vẽ ta lấy n0 = n15 = 750 [vg/ph] .
Với  = 1.26.
+) Nhóm 1:

+)Nhóm 2 :

16
i1= 39 =1,26  1= - 4

18

i4= 47 = 1,26  4= - 4

19
i2= 36 = 1,26  2 = - 3

28
i5= 37 =1,26  5= - 1

22
i3= 33 =1,26  3= - 2

39
i6= 26 = 1,26  6 = 2

+)Nhóm 3 :
19
i7= 71 = 1,26  7= - 6

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

82
i8= 38 =1,26  8= 3

Trang 7


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

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

Hình I.3.
Bảng kết quả số vòng quay của hộp tốc độ:
Bảng I.2.
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

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 8

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

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.

Hình I.4 :Đồ thị sai số hộp tốc độ máy phay 6H82.
Nhận xét: 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 n 1 và n4 có sai số vượt
ngoài khoảng cho phép - 2,6 .
I.2.4.2.Hộp chạy dao.
Lưới kết cấu.
Phương án không gian:
Z=3x3x2
Phương án thứ tự: 3x3x2
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 9


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

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

Hình I.5
Với đường chạy dao thấp và trung bình.
24

n0 = nđc2 . i01.i02 = 1420. 64 = 314,66 [vg/ph].
.

Với đường chạy dao nhanh
n0 = nđc2 . i01 = 1420. = 839,1 [vg/ph].
Với đường chạy dao thấp và trung bình.
26 24
.
n01 = nđc . i01.i02 = 1420. 44 64 = 314,659 [vg/ph].
18
Nhóm 1: i1 = 36 = 1,26  1= - 3
27
i2 = 27 =1,26  2= 0 ;

36
i3 = 18 = 1,26  3 = 3

18
Nhóm 2: i4 = 40 = 1,26  4 = - 4

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 10


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
21
i5 = 37 = 1,26  5=-3 ;
13
Nhóm 3: i7= 45 = 1,26  7=-5 ;

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền
24
i6= 34 =1,26  6=-2
40
i8= 18 = 1,26  8=4

Với đường chạy dao nhanh.
26
n02 = nđc.i01= 1420. 44 = 839,09 [vg/ph].

Ta có đồ thị vòng quay.
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)

Hình I.6.

Từ đồ thị vòng quay ta có chuỗi lượng chạy dao thực tế với :
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

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 

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 =

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 12

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Từ đó ta có bảng kết quả sai số lượng chạy dao như sau:
Bảng I.3
n

ntc

ntính

n%= .100%

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:

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 13


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Hình I.7: Đồ thị sai số lượng chạy dao máy phay 6H82.
Nhận xét: 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 n 14 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 .
I.2.5.Nhận xét cho phương án thiết kế hộp chạy dao.

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.
I.2.6.Cơ cấu đặc biệt trên máy 6H82.
I.2.6.1.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

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

trục vít me quay theo chiều mũi tên, mặt bên trái của vít me và đai ốc sẽ tiếp xúc
với nhau và đưa vít me mang bàn máy di động về bên phải (hình I.8).
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 I.8: Sơ đồ phay thuận và phay nghịch
Phương pháp phay thuận ( Hình I.8), 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.

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

I.2.6.2.Cơ cấu chọn trước tốc độ quay.

Hình I.9: 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 I.10.

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 I.10. Dạng tổng quát
của cơ cấu điều khiển lượng chạy dao được trình bày trên hình I.11.

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 16


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Hình I.10: 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 I.10 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 I.11 trình bày kết cấu của cụm ly hợp bi an toàn M 2, ly hợp vấu M3 và
ly hợp ma sát M4 của cơ cấu chạy dao máy phay 6H82.

Hình I.11: Kết cấu của cụm ly hợp an toàn, ly hợp vấu và ly hợp ma sát của cơ cấu
chạy dao.
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 17


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

I.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.

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 18


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Chương II:
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY PHAY.
II.1. Tính thiết kế hộp tốc độ .
II.1.1. Tính thông số thứ tư.
Đã cho:
Z = 18;
φ = 1,26;
nmin = 31,5 [vg/ph];
Ta đã biết:
n1 = ntcmin ;
n2 = n1. φ ;
…….
n18= n17. φ;
Suy ra: n18 = n1. φ 17=31,5.1,2617=1703,5 [vg/ph].
Bảng tốc độ trục chính lý thuyết của máy :
Bảng II.1
Tốc độ

Công thức tính

nTC lí thuyết [ vg/ph]

n1

ntcmin = n1=31,5

31,5

n2

n1.1 =31,5.1,261

39,7

n3

n1.2 =31,5.1,262

50

n4

n1.3=31,5.1,263

63

n5

n1.4=31,5.1,264

80

n6

n1.5=31,5.1,265

100

n7

n1.6=31,5.1,266

126

n8

n1.7=31,5.1,267

158,8

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 19


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền
Bảng II.1(tiếp)

Tốc độ

Công thức tính

nTC lí thuyết [ vg/ph]

n9

n1.8=31,5.1,268

200,1

n10

n1.9=31,5.1,269

252,1

n11

n1.10=31,5.1,2610

317,7

n12

n1.11=31,5.1,2611

400,3

n13

n1.12=31,5.1,2612

504,4

n14

n1.13=31,5.1,2613

635,5

n15

n1.14=31,5.1,2614

800,7

n16

n1.15=31,5.1,2615

1009

n17

n1.16=31,5.1,2616

1271,3

n18

n1.17=31,5.1,2617

1601,8

II.1.2. Phân tích chọn phương án không gian tối ưu.
Với Z = 18, ta có nhiều phương án không gian (PAKG) khác nhau:
Z = 18 x 1
=9x2
=6x3
= 3x 3 x 2;
Lý luận trên cơ sở :
;
.
Với x là số nhóm truyền tối thiểu.
;

Vì số nhóm truyền x là số nguyên nên ta chọn:
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 20


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền
x=3

Với x = 3, ta có các PAKG sau:
Z=3x3x2;
=3x2x3;

=2x3x3.
Để chọn PAKG hợp lí nhất, ta lập bảng so sánh:
Bảng II.2
2x3x3

Phương án không gian

3x3x2

3x2x3

Tổng số bánh răng

16

16

16

Tổng số trục

4

4

4

Chiều dài

17b + 16f

17b + 16f

17b + 16f

Số bánh răng chịu MXmax

2

3

3

Qua bảng II.2, ta nhận thấy:
- Cả 3 phương án không gian đều có tổng số bánh răng, tổng số trục và chiều
dài sơ bộ là giống nhau.
- Ta chọn phương án có trục cuối cùng ít bánh răng vì nếu chọn trục cuối
nhiều bánh răng thì phải lắp nhiều then, các cơ cấu phụ dẫn đến kích thước
trục phải lớn. Trục này có thể thực hiện chuyển động quay với số vòng quay
từ “nmin”  “nmax” nên khi tính toán sức bền dựa vào vị trí “n min” có Mxmax.
Để tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng, nên chọn phương án (1) đó
là phương án 3 x 3 x 2.
- Kết luận: phương án 3x3x2 là tối ưu.
II.1.3 Tính toán chọn phương án thứ tự tối ưu.
Phương án không gian Z = 3 x 3 x 2.
Số nhóm truyền K=3 ta có số phương án thứ tự (PATT) là: K! = 3! = 1x2x3 =6.
Để tránh vẽ 6 lưới kết cấu nhóm ta lập bảng kết cấu nhóm để so sánh:
Bảng II.3
Lượng
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 21


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
TT
1

2

3

4

5

6

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền
mở cực
đại

φ [x]max

3x3x2
I II III
[1] [3] [9]

9

8

3x3x2
I III II
[1] [6] [3]

12

16

3x3x2
II I III
[3] [1] [9]

9

8

3x3x2
II III I
[3] [6] [1]

12

16

3x3x2
III I II
[6] [1] [3]

12

16

3x3x2
III II I
[6] [2] [1]

12

16

PATT

Lưới kết cấu

Kết luận:
- Chọn
- Có 2 phương án I II III và II I III
 Ta có 2 lưới kết cấu điển hình :PAKG : 3 x 3 x 2 và
PAKG: 3 x 3 x 2
PATT : I II III
PATT : II I III
ĐTN :[1] [3] [9]
ĐTN :[3] [1] [9]

II.1.4. Vẽ lưới kết cấu điển hình.
Lý luận trước khi vẽ :
- Số trục = số nhóm +1.
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 22


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

- Mỗi đường thẳng nằm ngang biểu diễn một trục của hộp tốc độ. Các điểm
trên đường thẳng nằm ngang biểu diễn số cấp tốc độ của trục đó.
- Các đoạn thẳng nối các điểm tương ứng trên trục tượng trưng cho các tỉ số
truyền giữa các trục đó.
- Số cột đứng = số cấp tốc độ -1 .
- Lưới kết cấu mang tính định tính nên ta xác định được vị trí n 0 nằm chính
giữa.
Ta có 2 lưới kết cấu điển hình :
PAKG : 3 x 3 x 2
PATT

: I

II

III

ĐTN

: [1]

[3]

[9]

Hình II.1

PAKG : 3

x 3

x 2

PATT

: I

II

III

ĐTN

: [1]

[3]

[9]

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 23

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

Hình II.2
Nhận xét:
- Qua 2 hình trên ta thấy rằng lưới kết cấu hình II.1 là hợp lí hơn do lưới kết
cấu phân bố theo hình rẻ quạt, sít đặc, hình mái nhà giúp giảm tốc từ từ,
bánh răng chủ động và bánh răng bị động có số răng chênh lệch không quá
lớn đảm bảo độ bền nên phương án này hợp lý nhất.
- Xét bảng II.3 ta thấy các PATT có lưới kết cấu dạng như hình II.1 đều thỏa
mãn điều kiện .
- Tham khảo máy tương tự 6H82, ta thấy phân bố tỷ số truyền các nhóm đầu
có chênh lệch nhỏ, thay đổi từ từ, đều đặn nên kích thước hộp nhỏ gọn. Vì
vậy, PATT: I II III là hợp lí hơn cả.
II.1.5. Vẽ đồ thị vòng quay.
Lý luận :
- Lấy toàn bộ mặt bằng của lưới kết cấu như hình II.1 để vẽ đồ thị vòng quay.
- Đồ thị vòng quay mang tính định lượng. Nó thể hiện được tỉ số truyền cụ
thể, các trị số vòng quay cụ thể của các trục nên từ đó tính toán số răng bánh
răng trong các nhóm truyền dẫn trong hộp tốc độ. Cũng dựa vào nó, ta có
thể đánh giá được toàn diện chất lượng của phương án thực hiện.
- Ta thấy số vòng trên phút của trục chính từ 33,5 -1703,5[vg/ph]. Trong khi
đó động cơ xoay chiều có số cặp cực và kích thước hợp lý nhất là 1440
[vg/ph]. Do đó, đồ thị vòng quay bắt buộc phải giảm tốc.
SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 24

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. Nguyễn Thị Ngọc Huyền

- Quy ước các điểm trên trục nằm ngang chỉ số vòng quay cụ thể. Các tia nối
các điểm tương ứng giữa các trục biểu diễn trị số tỉ số truyền của từng cặp
bánh răng (hay các cặp truyền động khác). Tia nghiêng phải biểu thị i > 1.
Tia nghiêng trái biểu thị i < 1. Tia thẳng đứng biểu thị i = 1.
- Xác định vi trí “ndc” trên đồ thị, qua tỉ số truyền tham khảo máy tương tự từ
đó xác định được“no” trên lưới trục I
Xác định vị trí n0:
Ta có:
n0 = nđc.i0 với .
Trong đó:
- nđc – số vòng quay của động cơ; nđc = 1440 [vg/ph]:
- i0 – tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiên của hộp tốc độ, tham khảo
máy tương tự, ta có: i0 = .
- n0 – tốc độ của trục đầu tiên. Để dễ dàng khi tính toán, ta chọn n 0 trùng với
một tốc độ nào đó của trục cuối cùng.
Vậy ta có:
 Chọn n0 = n15 = 800,7[vg/ph].
Thay ngược lại kiểm tra:
Thỏa mãn: .

20
 Chọn io = 34

(20/36 sửa lại)

- Vẽ đường truyền ngoài cùng, hộp tốc độ của ta có 3 tỉ số truyền

();
Tham khảo máy tương tự . Ta vẽ sơ bộ được đồ thị vòng quay
(Hình II.3).

SVTH: Nguyễn Thanh Tuân

Trang 25