(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo máy cắt đá hoa cương

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

C
C

R
L
. CHẾ TẠO
THIẾT KẾTVÀ
UĐÁ HOA CƢƠNG
MÁY D
CẮT
ĐỀ TÀI:

Ngƣời hƣớng dẫn: TS. TÀO QUANG BẢNG
Sinh viên thực hiện: ĐINH VĂN PHÁP – LÊ HỒNG QUÂN
Số thẻ sinh viên: 101140243 - 101140247
Lớp: 14C1VA

=

Đà Nẵng, tháng 6/2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

C
C

R
L
. CHẾ TẠO
THIẾT KẾTVÀ
UĐÁ HOA CƢƠNG
MÁY D
CẮT
ĐỀ TÀI:

Ngƣời hƣớng dẫn: TS. TÀO QUANG BẢNG
Sinh viên thực hiện: ĐINH VĂN PHÁP– LÊ HỒNG QUÂN
Số thẻ sinh viên: 101140243 - 101140247
Lớp: 14C1VA

Đà Nẵng, tháng 6/2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: ĐINH VĂN PHÁP

Số thẻ SV : 101140243

LÊ HỒNG QUÂN

Số thẻ SV : 101140247

2. Lớp:

14C1VA

3. Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng
4. Ngƣời hƣớng dẫn: TÀO QUANG BẢNG

Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, tính mới, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 2đ)

C
C

………………………………………………………………………………………..

R
L
T.

………………………………………………………………………………………..
2. Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)
………………………………………………………………………………………..

DU

………………………………………………………………………………………..
3. Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
4. Đề tài có giá trị khoa học/ có bài báo/ giải quyết vấn đề đặt ra của doanh nghiệp
hoặc nhà trƣờng: (điểm tối đa là 1đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
III. Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 1đ)
………………………………………………………………………………………..
IV. Đánh giá:
1. Điểm đánh giá:

……../10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2. Đề nghị: ☐ Đƣợc bảo vệ đồ án

☐ Bổ sung để bảo vệ

☐ Không đƣợc bảo vệ

Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 201
Ngƣời hƣớng dẫn


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: ĐINH VĂN PHÁP
2. Lớp:
14C1VA
Số thẻ SV: 101140243
3. Tên đề tài: Thiết kế & chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng
4. Ngƣời phản biện: LƢU ĐỨC HÒA
Học hàm/ học vị: Thạc sĩ
II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
TT
1

1a

1b

1c

2
2a
2b
3

Điểm
Điểm
tối đa đánh giá

Các tiêu chí đánh giá
Sinh viên có phƣơng pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết
đủ nhiệm vụ đồ án đƣợc giao
- Tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần mới so với
các ĐATN trƣớc đây).
- Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; có thể ứng dụng thực tiễn.
- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng đƣợc kiến thức cơ
bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu.
- Chất lƣợng nội dung ĐATN (thuyết minh, bản vẽ, chƣơng trình,
mơ hình,…).
- Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm ứng dụng trong
vấn đề nghiên cứu;
- Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nƣớc ngồi ứng dụng
trong vấn đề nghiên cứu;
- Có kỹ năng làm việc nhóm;

Kỹ năng viết:
- Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích
- Thuyết minh đồ án khơng có lỗi chính tả, in ấn, định dạng
Tổng điểm đánh giá theo thang 100:
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

C
C

R
L
T.

DU

80
15

50

15

20
15
5

- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ………………………………………..
………………………………………………………………………………………...
- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ: …………………………………
………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………...
- Đề nghị: ☐ Đƣợc bảo vệ đồ án

☐ Bổ sung để bảo vệ
☐ Không đƣợc bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 201…
Ngƣời phản biện


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I.

Thông tin chung:
Họ và tên sinh viên: LÊ HỒNG QUÂN
Lớp:
14C1VA
Số thẻ SV: 101140247
Tên đề tài: Thiết kế & chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng
Ngƣời phản biện: LƢU ĐỨC HÒA
Học hàm/ học vị: Thạc sĩ

Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1.
2.
3.
4.
II.

TT
1
1a

1b

1c

2
2a
2b
3

Điểm
Điểm
tối đa đánh giá

Các tiêu chí đánh giá
Sinh viên có phƣơng pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết
đủ nhiệm vụ đồ án đƣợc giao
- Tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần mới so với
các ĐATN trƣớc đây).

- Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; có thể ứng dụng thực tiễn.
- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng đƣợc kiến thức cơ
bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu.
- Chất lƣợng nội dung ĐATN (thuyết minh, bản vẽ, chƣơng trình,
mơ hình,…).
- Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm ứng dụng trong
vấn đề nghiên cứu;
- Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nƣớc ngoài ứng dụng
trong vấn đề nghiên cứu;
- Có kỹ năng làm việc nhóm;
Kỹ năng viết:
- Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích
- Thuyết minh đồ án khơng có lỗi chính tả, in ấn, định dạng
Tổng điểm đánh giá theo thang 100:
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

C
C

R
L
T.

DU

80
15

50

15

20
15
5

- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ………………………………………..
………………………………………………………………………………………...
- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ: …………………………………
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
- Đề nghị: ☐ Đƣợc bảo vệ đồ án

☐ Bổ sung để bảo vệ
☐ Không đƣợc bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 201…
Ngƣời phản biện


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÕA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TT

1

Họ tên sinh viên
ĐinhVăn Pháp

Số thẻ SV
101140243

Lớp
14C1VA

2

Lê Hồng Quân

101140247

14C1VA

Ngành
Công nghệ chế tạo máy
Công nghệ chế tạo máy

1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế & chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: Sinh viên tự chọn

C
C

4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Chƣơng 1
: Giới thiệu tổng quan về đá hoa cƣơng và tình hình sản xuất hiện
nay của các doanh nghiệp
-

Chƣơng 2
Chƣơng 3

R
L
T.

DU

: Xây dựng nguyên lí và lựa chọn phƣơng án thiết kế.
: Tính tốn thiết kế sức bền của các bộ phận máy

- Chƣơng 4
: Hệ thống an tồn và bảo trì máy
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thƣớc bản vẽ ):
- 01 bản vẽ A0 : Các phƣơng án thiết kế
- 01 bản vẽ A0 : Sơ đồ động toàn máy
- 01 bản vẽ A0 : Các cụm chi tiết
- 01 bản vẽ A0 : Bản vẽ toàn máy
- 01 bản vẽ A0: Bản vẽ chế tạo trục
6. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: TS. Tào Quang Bảng
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
11/02/2019
8. Ngày hồn thành đồ án:

01/06/2019

Trƣởng Bộ mơn ……………………..

Đà Nẵng, ngày 11 tháng 02 năm 2019
Ngƣời hƣớng dẫn


CAM ĐOAN

Trong muôn vàn các phát minh sáng chế khoa học về các loại máy trong công
nghiệp, tuy nhiên mỗi ngƣời sáng chế lại có một cách thực hiện hay cải tiến để không
bị trùng lặp các ý tƣởng trƣớc đó.
Trong đề tài tốt nghiệp của nhóm, chúng em cam đoan tự làm 100% dƣới sợ
góp ý giúp đỡ trực tiếp từ các thầy trong khoa cơ khí, khơng có sự sao chép từ đề tài
cũ.
Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp này là công trình do nhóm của
chúng tơi gồm Đinh Văn Pháp và Lê Hồng Quân cùng nhau nghiên cứu thực hiện.
Chúng tôi không sao chép hoặc lấy ý tƣởng của ai mà khơng đƣợc sự cho phép hoặc
trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ sự sai phạm nào, chúng tơi xin chịu hoàn toàn
trách nhiệm.”

C
C

R
L
T.

DU

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 5 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Sinh viên thực hiện

Đinh Văn Pháp

Lê Hồng Quân


MỤC LỤC
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ............................................................................................. iii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ ivi
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... iii
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CHẤT LIỆU ĐÁ GRANITE
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HIỆN NAY CỦA CÁC DOANH NGHIỆP ................................... 1
1.1 Giới thiệu về đá granite và ứng dụng ............................................................................ 1
1.2 Tình hình sản xuất hiện nay của các doanh nghiệp ...................................................... 5
1.3 Giới thiệu qua các mẫu máy có ở thị trƣờng hiện nay .................................................. 6
CHƢƠNG 2 XÂY DỰNG NGUYÊN LÍ VÀ PHÂN TÍCH PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ
MÁY CẮT ĐÁ GRANITE ................................................................................................... 11
2.1 Mục đích và yêu cầu kỹ thuật của máy cắt ................................................................. 11
2.2 Các nguyên lí cắt gọt khi gia công ............................................................................ 11
2.3 Sơ đồ dây chuyền sản xuất khi gia công.................................................................... 12
2.4 Xây dựng phƣơng án thiết kế ...................................................................................... 12
CHƢƠNG 3 TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ MÁY .............................................. 20
3.1 Thiết kế phần cắt ......................................................................................................... 20
3.2 Thiết kế và quy trình cơng nghệ gia công trục cắt ...................................................... 22

3.3 Thiết kế động học cụm cắt gọt ..................................................................................... 29
3.4 Chọn động cơ và thiết kế bộ truyền đai thang............................................................. 30
3.5 Tính tốn thiết kế trục vít me đai ốc ........................................................................... 34
3.6 Thiết kế tính tốn bộ chạy dao của bàn dọc máy ........................................................ 35
3.7 Thiết kế tính tốn bộ dầm cho tồn bộ thân máy ....................................................... 37
CHƢƠNG 4 AN TỒN VÀ BẢO TRÌ ............................................................................... 45
4.1 Hệ thống an tồn ......................................................................................................... 45
4.2 Hệ thống bảo trì........................................................................................................... 47
KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 49

C
C

DU

R
L
T.


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1.1
Hình 1.1.2
Hình 1.1.3
Hình 1.1.4
Hình 1.1.5
Hình 1.3.1
Hình 1.3.2

Hình 1.3.3
Hình 1.3.4
Hình 1.3.5
Hình 1.3.6
Hình 1.3.7
Hình 1.3.8
Hình 2.4.1
Hình 2.4.2
Hình 2.4.3
Hình 2.4.4
Hình 2.4.5
Hình 2.4.6
Hình 3.3.1
Hình 3.4.1
Hình 3.5.1
Hình 3.6.1

Các loại đá granite
Thiết kế nội thất
Thiết kế bàn ăn
Thiết kế cầu thang
Trang trí nội thất
Máy cắt bằng sáp suất nƣớc (CNC )
Máy cắt cơng nghiệp nặng ( đá có chiều dày cao )
Máy cắt công nghiệp
Máy cắt cầm tay
Cắt cầm tay
Máy cắt cầm tay mini
Quá trình cắt
Máy cắt tự chế hiện nay

Các loại đá granite
Đá hoa cƣơng nhân tạo
Các thông số cơ bản của đá hoa cƣơng
Hình dạng lƣỡi cắt cơ bản
Thơng số cơ bản của dao
Bộ truyền lực động cơ đến trục lƣỡi cắt
Motor điện 1 pha
Gối đỡ trục
Bộ bánh lăn
Sơ đồ truyền động của bộ máy cắt đá hoa cƣơng

C
C

R
L
T.

DU

Hình 3.6.2

Thép hộp trong chế tạo khung máy

Hình 3.6.3

Kế t cấ u dầ m thự c

Hình 3. 6.4
Hình 3.6.5

Hình 3.6.6

Mơ hình máy cắt đá hoa cƣơng
Một số hình ảnh máy sau khi hồn thiện
Một số hình ảnh máy sau khi hồn thiện


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
Ký hiệu
F
P
Mlật:
N
M
k
g
f
n
R
i
φ
α
v

Đơn vị
N
N
N.mm

kW
%
kg
m/s2
vg/ph
m
độ
độ
m/s

Ý nghĩa
Lực nâng
Trọng lực
Momen lật
Công suất
Hiệu suất
Khối lƣợng
Hệ số an tồn
Gia tốc trọng trƣờng
Hệ số ma sát.
Số vịng quay
Bán kính
Tỉ số truyền
Góc ma sát
Góc nghiêng
Vận tốc

DU

R

L
T.

C
C


LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay trong cuộc sống ngày càng tiến bộ , khoa học đời sống đƣợc nâng cao,
nhiều loại máy móc, cơng nghệ có nhu cầu cần thiết với nhiều công việc khác nhau
giúp ngƣời nông dân gánh bớt đi những công sức bỏ ra so với làm thủ cơng trƣớc đó,
giúp doanh nghiệp giảm bớt chi phí về nhân lực, nhân công. Cũng nhƣ trong lĩnh vực
nội thất nhà ở, nhu cầu của ngƣời dân càng lúc càng hiện đại. Nhiều loại thiết kế có chi
tiết cao địi hỏi nhu cầu là ngƣời thi công cần phải thi cơng chính xác trong lúc lắp ráp.
Trong lĩnh vực xây dựng thì các loại đá , gỗ, đƣợc sử dụng làm nội thất khá nhiều. Với
nhiều chủng loại khác nhau , đá hoa cƣơng Granit sẽ là một trong những loại vật liệu
có độ thẩm mĩ cao đƣợc ngƣời dân ƣa chuộng sử dụng phổ biến .
Nói đến lĩnh vực đá hoa cƣơng Granit, hiện nay có rất nhiều máy móc đƣợc tạo ra
nhƣng vẫn đƣợc gia cơng theo phƣơng pháp thủ công là cắt bằng tay năng suất rất thấp
và khơng đảm bảo an tồn cho ngƣời lao động. Trên thị trƣờng hiện nay có rất nhiều
loại máy hiện đại nhƣng chỉ phù hợp cho các doanh nghiệp lớn, cịn doanh nghiệp vừa
và nhỏ khơng thể tiếp cận đƣợc vì rào cản kinh phí q lớn. Do đó , việc chế tạo máy
cắt đá hoa cƣơng granit cho doanh nghiệp vừa và nhỏ là rất cần thiết hiện nay.

C
C

R
L

T.

DU

Nhận thấy sự cần thiết ở trên, cùng với các kiến thức mình học đƣợc trong 5 năm
qua ở trƣờng Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng và các kiến thức quý giá mà các thầy cơ
giáo đã truyền đạt cho mình . Chúng em xin chọn đề tài “ Thiết kế máy cắt đá Hoa
cƣơng Granite” làm đề tài tốt nghiệp.
Mặc dù đƣợc sự hƣớng dẫn rất tận tình của thầy giáo Ts. Tào Quang Bảng nhƣng
với vốn kiến thức còn hạn chế nên sai sót là điều khơng thế tránh khỏi. Chúng em
mong thầy cơ giáo sẽ góp ý và sửa chữa để chúng em ngày một hoàn thiện hơn trong
việc thiết kế máy sau này.
Sau thời gian 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp bằng chính sự nỗ lực của bản thân mình
cùng với sự hƣớng dẫn của các thầy trong khoa Cơ khí Chế tạo máy trƣờng Đại học
bách khoa Đà Nẵng, em cũng đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian quy định .
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Cơ khí Chế tạo
máy , trƣờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng lời cảm ơn chân thành nhất trong thời gian
học tập tại trƣờng.
Sinh viên thực hiện

Đinh Văn Pháp

Đà Nẵng, ngày 1tháng6 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Lê Hồng Quân


C
C

DU

R
L
T.


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CHẤT LIỆU ĐÁ GRANITE
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HIỆN NAY CỦA CÁC DOANH NGHIỆP

1.1 Giới thiệu về đá granite và ứng dụng
Đƣợc xem là một trong những vật liệu đắt nhất trên thị trƣờng hiện nay, tuy nhiên đá
hoa cƣơng (granite) luôn là lựa chọn thiết yếu của các gia chủ. Không chỉ nhiều màu
sắc đẹp, độ bền cao, không thấm nƣớc, mà cịn thể hiện đƣợc sự sang trọng, tính thẩm
mỹ cao cho ngơi nhà .
-

Nguồn gốc hình thành loại đá hoa cƣơng

Đá hoa cƣơng có tên gọi chung với các loại đá có lửa hạt to, là loại chất liệu có kết cấu
tinh thể về độ cứng đứng thứ hai chỉ sau mỗi Kim cƣơng.

C
C

R
L

T.

DU

Hình 1.1.1 Các loại đá granite
Đá hoa cƣơng hay còn gọi là Đá granite, là một loại đá macxa xâm nhập phổ biến có
thành phần axít. Đá có kiến trúc hạt trung đến thơ, khi có các tinh thể lớn hơn nằm nổi
bật trong đá thì đƣợc gọi là kiến trúc Porphia hay nổi ban. Đá hoa cƣơng có màu sắc
đặc biệt với dãy màu hồng đến màu xám tối hoặc có khi với màu đen đầy huyền bí,
điều này cịn phụ thuộc vào thành phần hóa học và cấu tạo của đá. Các khối đá granite
lộ ra trên mặt đất ở dạng khối và có xu hƣớng trịn cạnh khi bị phong hóa.
SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 1


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

Trên thị trƣờng vật liệu xây dựng Việt Nam hiện đang có những loại đá granite nhƣ:
Đen kim sa, nâu Anh Quốc, đỏ Bình Định,... Có xuất xứ từ trong nƣớc cũng nhƣ đƣợc
nhập khẩu từ nƣớc ngoài. Là một trong những vật liệu đƣợc đánh giá khá cao so với đá
Trung Quốc hay đá các nƣớc khác.
-

Ƣu điểm của loại đá granite

+ Đá hoa cƣơng có tính năng chống thấm, chống ẩm và chịu nƣớc.
+ Ngồi ra cịn chống cháy, cách âm hiệu quả, chống tia cực tím.

+ Độ bền đẹp trƣờng tồn với thời gian, chống trầy, chống nấm mốc, chịu đƣợc sự tiếp
xúc bề mặt nhiều tại các khu vực đông ngƣời.
+ Đá hoa cƣơng dễ dàng lau chùi, vệ sinh sạch sẽ và luôn giữ đƣợc vẻ bóng đẹp.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.1.2 Thiết kế nội thất
+ Đá có thể ngăn chặn nhiệt trong mùa hè và giữ nhiệt trong mùa đơng.
+ Giúp tiết kiệm nhiều chi phí trong thi công, tiết kiệm không gian.
+ Sự đa dạng về màu sắc giúp cho các kiến trúc sƣ có thể dễ dàng bố trí đá hoa cƣơng
khắp mọi nơi mà vẫn đảm bảo hài hòa về mặt kiến trúc tổng thể. Đƣợc xem là thế
mạnh cho các chủ đầu tƣ.
+ Đƣợc hình thành ở nhiệt độ cao và sâu trong lịng đất, chính vì điều này giúp đá hoa
cƣơng có thể chịu đƣợc sự ăn mịn của axit thơng thƣờng.
+ Đảm bảo sức khỏe khi sử dụng, an toàn vệ sinh thực phẩm.
- Nhƣợc điểm của đá granite
SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 2

Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

+ Đá hoa cƣơng có giá thành đắt hơn so với các loại đá nhân tạo, gạch men khác.
+ Vấn đề về thiết kế và thi công cũng mất nhiều thời gian hơn.
+ Đá cần đƣợc thƣờng xuyên làm sạch, lau chùi và vệ sinh bề mặt giúp cho đá ln
đƣợc sáng bóng tự nhiên trong suốt q trình sử dụng.
-

Ứng dụng của đá granite

Với nhiều ƣu điểm nổi bật nhƣ: Độ bền cao, dễ lau chùi và vệ sinh, có nhiều màu sắc
cũng nhƣ kiểu dáng bề mặt, giá thành hợp lý nên hiện nay đá hoa cƣơng hầu nhƣ đƣợc
ứng dụng vào nhiều lĩnh vực xây dựng, có mặt ở các cơng trình từ nhỏ đến các cơng
trình lớn.
+ Trang trí mặt bàn ăn, mặt bếp, quầy bar: Nhờ thuộc tính khơng thấm nƣớc nên đá
hoa cƣơng luôn là lựa chọn hàng đầu cho những hạng mục này. Các loại màu đá
thƣờng dùng để ốp lát mặt bếp là xám, đen.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.1.3 Thiết kế bàn ăn

+ Đá hoa cƣơng dùng để lát sàn: Đá hoa cƣơng còn an toàn đối với sức khỏe con

ngƣời khi sử dụng, nên luôn đƣợc ƣu tiên trong việc xây dựng nhà ở.
+ Đá hoa cƣơng dùng để trang trí cầu thang bộ và cầu thang máy: Nhờ những ƣu điểm
của mình mà đá granite đƣợc sử dụng rộng rãi trong, còn đƣợc dùng trong lĩnh vực
thang máy nhƣ: Làm sàn cabin thang máy, dùng để ốp trang trí cửa thang máy, cửa
tầng thang máy gia đình.

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 3


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

Hình 1.1.4 : Thiết kế cầu thang
+ Trang trí phòng khách bằng đá hoa cƣơng theo phong cách cổ điển và hiện đại.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.1.5 Trang trí nội thất
+ Trang trí mộ, tam cấp bậc thang đủ loại hình dáng kích thƣớc phù hợp với tính chất
của cơng trình thi công........

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 4


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

1.2 Tình hình sản xuất hiện nay của các doanh nghiệp
Hiện nay , trên dòng thị trƣờng của ngành cơng nghệ vật liệu, đã có rất nhiều loại máy
móc phù hợp với tất cả các loại ngành nghề, với mức đa dạng phong phú, tiêu chuẩn tự
động hóa cao, giá thành phù hợp, độ chính xác gia cơng cao.
Tuy nhiên, những máy móc có cơng nghệ cao thƣờng đƣợc sử dụng khơng rộng rãi vì
nhiều lí do nhƣ sau:
+ Giá thành sản phẩm cho một máy công nghệ cao là rất cao so với các doanh nghiệp
vừa và nhỏ, nó chỉ đƣợc sử dụng cho các doanh nghiệp lớn (máy cắt bằng áp suất nƣớc
CNC).
+ Kích thƣớc máy lớn hơn nhiều lần so với các loại máy thông dụng trên thị trƣờng
đòi hỏi mặt bằng phải rộng tăng thêm chi phí cho các doanh nghiệp
+ Mức độ bảo trì cho một máy công nghệ cao là rất tốn kém hơn so với máy thơng
dụng
+ Nhiều máy móc chỉ làm đƣợc một khâu duy nhất nên khó có thể đáp ứng đƣợc yêu
cầu của doanh nghiệp
Vậy đó là một trong các nguyên nhân để các máy công nghệ cao không đƣợc sử dụng
ở các doanh nghiệp vừa và tƣ nhân nhỏ
Để nói đến các doanh nghiệp vừa và nhỏ thì cũng có những máy móc phù hợp, tuy
nhiên độ chính xác đạt đƣợc khi gia công là không cao, sức lực nhân công cần phải bỏ
ra nhiều, cần nhiều lao động , vốn chƣa đủ để hoàn thiện cơ sở hạ tầng vật chất tốt.

Vậy nên để áp dung đƣợc vốn cơng nghệ cao thì đi đơi với đó là các doanh nghiệp cần
phải duy trì tốt nguồn vốn cần thiết, và đó là mấu chốt để hồn thành mơ hình đồ án
tốt nghiệp của em .

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 5


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

C
C

R
L
T.

Hình 1.1.6 Mơ hình sản xuất của các doanh nghiệp

DU

1.3 Giới thiệu qua các mẫu máy có ở thị trường hiện nay
Máy dành cho các doanh nghiệp lớn :

Hình 1.3.1 Máy cắt bằng sáp suất nƣớc (CNC)
SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 6


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

Hình 1.3.2 Máy cắt cơng nghiệp nặng (đá có chiều dày cao)

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.3.3 Máy cắt cơng nghiệp
Máy cắt dành cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ
Hiện nay trên thị trƣờng các doanh nghiệp nhỏ thƣờng sử dụng máy cắt cầm tay chủ

yếu vì chi phí rẻ hơn so với các máy công nghiệp lớn, một số mẫu nhƣ sau :

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 7


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

Hình 1.3.4 : Máy cắt cầm tay

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.3.5 : Cắt cầm tay

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 8

Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

C
C

Hình 1.3.6 Máy cắt cầm tay mini

R
L
T.

DU

Hình 1.3.7 Quá trình cắt

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 9


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

C
C

R
L

T.

DU

Hình 1.3.8 Máy cắt tự chế hiện nay

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 10


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

CHƢƠNG 2

XÂY DỰNG NGUYÊN LÍ VÀ PHÂN TÍCH

PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY CẮT ĐÁ GRANITE

2.1

Mục đích và yêu cầu kỹ thuật của máy cắt

Để hạn chế chi phí cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ thì mục đích và yêu cầu kì
thuật của máy cắt đá hoa cƣơng cần phải có những yêu cầu cần thiết sau:
+ Phải có chi phí đầu tƣ cho máy thấp, chi phí bảo trì bảo dƣỡng đơn giản, rẻ tiền giảm
chi phí phát sinh trong q trình làm việc
+ Có diện tích mặt bằng khi lắp ráp thấp vì các doanh nghiệp vừa thƣờng có diện tích

nhỏ (ở đây mẫu đá chun dụng thƣờng có diện tích N .mm2 vậy thì tƣơng đƣơng diện
tích máy phải lớn hơn khơng q 5m2 tồn bộ máy)
+ Vì máy có diện tích nhỏ nhƣng cần thiết là phải có thể gia cơng nhiều loại kích
thƣớc (theo bề rộng của mặt đá hoa cƣơng) không nên hạn chế về số đƣờng cắt trong
một lần gá mặt đá lên bàn máy.
+ Có thể áp dụng đƣợc các cơng nghệ đơn giản sử dụng tay quay để di chuyển lƣỡi cắt
theo chiều rộng đá, có thể nâng cấp thêm các cơng nghệ sau này (nếu muốn).
+ Máy có u cầu kĩ thuật cao, độ chính xác ổn định, khơng bị rung lắc trong quá trình
hoạt động vì momen gây ra ở vị trí trục lƣỡi cắt, gây giảm độ chính xác trong lúc gia
cơng.
+ Bảo trì bảo dƣỡng đơn giản (các chi tiết máy cần đƣợc tiêu chuẩn hóa để tiện bảo trì
khi bị hƣ hỏng)
+ Có chế độ an tồn, bảo vệ ngƣời cơng nhân trong lúc máy làm việc, tránh các tai nạn
nghề nghiệp.

C
C

R
L
T.

DU

2.2 Các nguyên lí cắt gọt khi gia cơng
Trong q trình cắt đá granite thì chi tiết cắt và dụng cụ cắt có những chuyển động chủ
yếu nhƣ sau :
+Chuyển động chính: thƣờng là chuyển động quay tròn của lƣỡi cắt để cắt ăn sâu vào
mặt đá tùy theo chiều dày bề mặt đá là bao nhiêu, vậy nên cần tính tốn lực cắt phù
hợp để tránh mịn lƣỡi cắt khi gia cơng

+Chuyển động chạy bàn dao: đây là chuyển động thêm vào nhằm di chuyển bàn dao
theo yêu cầu của ngƣời gia công, đảm bảo sự liên tục của quá trình cắt hay nói cách
khác là đƣa vùng gia cơng lan ra tồn bề mặt đá. Ở đây, bàn máy chủ yếu di chuyển
theo chiều tịnh tiến theo chiều mặt đá.

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 11


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

2.3 Sơ đồ dây chuyền sản xuất khi gia cơng
Khi sản xuất một sản phẩm (quy trình gia cơng mặt đá bằng lƣỡi cắt) thì phải theo
những giai đoạn nhất định đƣợc biểu thị theo sơ đồ sau

Di chuyể n
bàn dao
chạ y ngang

Di chuyể n đá
lên bàn máy

Gia công
cắ t gọ t
(start)

C

C

R
L
T.

DU

Sả n
phẩ m gia
công

Di
chuyể n
bàn dao
chạ y

Di
chuyể n
bàn dao
chạ y
dọ c

2.4 Xây dựng phương án thiết kế
-

Thông số kỹ thuật đá hoa cƣơng

Để thiết kế máy cắt đá granite thì chúng ta phải biết chất liệu của đá granite nhƣ thế
nào để có thể chọn các thơng số của lƣỡi cắt đá phù hợp, trục chịu tải, động cơ truyền

lực cắt và nhiều yếu tố khác….
Vậy đá hoa cƣơng (granite) có những đặc tính nhƣ sau :
Granite là một dịng đá có giá trị cao cả về mặt thẩm mỹ và độ bền. Tuy nhiên, nguồn
đá đang ngày càng khan hiếm nên sự xuất hiện của những dòng đá granite nhân tạo đã
góp phần giải quyết nhu cầu về dòng vật liệu này.
Vậy làm sao để phân biệt đƣợc đá granite tự nhiên và đá granite nhân tạo? Trƣớc hết
chúng ta hãy cùng tìm hiểu đặc tính của từng loại nhé!
SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 12


Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt đá hoa cƣơng

-

Đá granite tự nhiên

Đá granite tự nhiên (đá hoa cƣơng) có nguồn gốc từ thiện nhiên, trải qua quá trình tác
động của thời tiết, khí hậu mà hội tụ nhiều tính năng nổi bật nhƣ độ bền và màu sắc.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.4.1 Các loại đá granite

Ƣu điểm của đá granite tự nhiên: cứng chắc, độ bền cao, khả năng chịu lực tốt, không
trầy xƣớc, chịu đƣợc lực tác động mạnh mà không biến dạng. Màu sắc đá tự nhiên, đẹp
mắt.
-

Đá granite nhân tạo (đá granite nhuộm màu)

Để nhuộm màu cho granite nhân tạo, ngƣời ta thấm một mặt của tấm đá vào hóa chất,
khi đó mặt sau của đá sẽ khơng có hoa văn và màu sắc nhƣ đá thật. Đá granite nhuộm
cũng khơng đƣợc đánh bóng nên mặt sau có màu xám trắng, mờ và xuất hiện chấm
đen hoặc hoa văn ẩn chìm.

SVTH: Đinh Văn Pháp – Lê Hồng Quân

GVHD: TS. Tào Quang Bảng

Trang 13