Giáo trình Máy công cụ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa





Tập bài giảng

Môn học
Máy Công Cụ




Biên soạn theo đề cương môn học
chuyên ngành cơ khí ĐHBK ĐN



Người biên soạn : Bùi trương Vỹ
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa
Đại học Đà nẵng.






Đà Nẵng - Năm 2007

2
Phần I: Máy công cụ
Mở đầu
Các loại sản phẩm cơ khí nói chung được tạo ra bằng các quá trình cơ bản sau
1. Đúc. Thiết bị có liên quan là các loại máy đúc, khuôn mẫu...
2. Gia công áp lực: gia công không phoi, tạo sản phẩm nhờ quá trình biến dạng dẻo
kim loại với các loại máy cán, ép, máy búa ...
3. Ghép nối: ví dụ hàn, các mối ghép...
4. Gia công cắt gọt kim loại: gia công có phoi, tạo sản phẩm bằng cách lấy đi lượng
kim loại dư thừa để đạt hình dáng và kích thước cũng như chất lượng kỹ thuật theo yêu
cầu. Máy công cụ cắt gọt kim loại được dùng cho quá trình nầy.
Ngoài ra, thường có các quá trình gia công tinh lần cuối, sơn mạ... trước khi đưa vào
xử dụng.
Quá trình gia công cắt gọt kim loại để tạo sản phẩm có ưu điểm:
– Đạt độ chính xác kích thước cao
– Hình dáng hình học đảm bảo, sắc c
ạnh.
– Kinh tế
Tuy vậy cũng có một số nhược điểm:
– Lãng phí vật liệu
– Tốn nhiều thời gian hơn một số quá trình khác
Do đó, khi thiết kế chế tạo sản phẩm, cần lựa chọn thích hợp cách gia công cũng như
luôn phải nghĩ đến biện pháp cải thiện chất lượng sản phẩm.
Các yếu tố có liên quan trong quá trình cắt:
1.
Máy công cụ
2. Vật liệu kỹ thuật
3. Dụng cụ cắt
4. Chế độ cắt và kế hoạch sản xuất
5. Điều kiện gia công ( làm mát)

3
Chương 1: Chuyển động học trong máy công cụ
1. Các dạng bề mặt thường dùng cho sản phẩm cơ khí
Có thể phân thành 3 dạng bề mặt:
1.1. Dạng bề mặt tròn xoay: Tạo bởi đường chuẩn là đường tròn, và tùy theo loại
đường sinh ( thẳng, bất kỳ, gãy khúc...) có các dạng bề mặt sau (H1.1)
a. bề mặt trụ tròn xoay
c. bề mặt định hình tròn xoay d. bề mặt ren
H1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay
C
S S
C
S
S
C
b. bề mặt nón
C
α

a. bề mặt phẳng
c. bề mặt cong phẳng
H1.2: Các dạng bề mặt phẳng
C
S

b. bề mặt răng thanh răng
C
S
C
S
d. bề mặt răng bánh răng
C
S

1.2. Dạng bề mặt phẳng: Có đường chuẩn là đường thẳng, và dạng bề mặt tạo ra
tùy thuộc vào loại đường sinh (H1.2)
1.3 Dạng mặt đặc biệt: bề mặt cam, cánh turbin...có đường sinh tuân theo quy

4
luật hình học nhất định.
Như vậy:
+ Bề mặt đươc tạo ra khi cho đường sinh chuyển động theo đường chuẩn:
∗ Với đường sinh và đường chuẩn là đường thẳng và tròn, cơ cấu máy chỉ
cần tạo ra các chuyển động đơn giản như thẳng và tròn đều .
∗ Với đường sinh có dạng hyperbol, ellip, xoắn lôga..., cơ cấu máy phải
thực hiện các chuyển động th
ẳng và tròn không đều: khó ứng dụng thực tế.
+ Các chuyển động của cơ cấu máy để tạo ra các đường sinh và đường chuẩn
cần thiết được gọi là chuyển động tạo hình của máy công cụ.
2. Chuyển động tạo hình của máy công cụ:
2.1 Định nghĩa: Chuyển động tạo hình bao gồm mọi chuyển động tương đối
giữa dao và phôi trực tiếp tạo ra bề
mặt gia công.
Ví dụ: Q và T là chuyển động tạo hình (H1.3a)
Có các trường hợp :

Q
T
H1.3a
a) Tạo hình đơn giản: là chuyển động độc lập Q
( không phụ thuộc vào một chuyển động nào khác-H1.3b)
Q
H1.3b: Tạo hình đơn giản
b) Tạo hình phức tạp: gồm các chuyển động phụ thuộc Q&T (H1.3c)
t
p
Q
T
H1.3c: Tạo hình phức tạp
c) Tạo hình vừa đơn giản vừa phức tạp-Q: chuyển động độc lập,T
1
&T
2
là
chuyển động tạo hình phức tạp để phối hợp thành T (H1.3d)
Q
T
T
1
T
2
H1.3d

Các chuyển động của các khâu chấp hành ( dao& phôi ) là các chuyển động tương
đối vì có thể được thực hiện bởi bất kỳ khâu nào, dao hoặc phôi. Ngoài chuyển động
tạo hình, trong máy còn có các chuyển động khác như tiến, lùi dao nhanh, chuyển

động phân độ..., đây là các chuyển động phụ cần thiết để hoàn tất quá trình tạo hình.
2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ. Bao gồm:
1. Phương pháp chép hình: Lưỡi cắt của dụng c
ụ cắt trùng với đường sinh của
bề mặt tạo hình. Trong quá trình cắt, lưỡi cắt luôn tiếp xúc với bề mặt tạo hình

5
(H1.4a,b). Phương pháp nầy có ưu điểm cho năng suất cao nhưng khó chế tạo dụng cụ,
ngoài ra lực cắt phát sinh lớn nên phải chọn chiều rộng lưỡi cắt thích hợp.
S(lưỡi cắt)
C
a) Bào định hình
c) Phay bao hình
S(hình bao của lưỡi
cắt chuyển động)
d)Nguyên lý tạo dạng răng bao hình
H1.4: Một số phương pháp tạo hình bề mặt
b)Phay mô đun
S(lưỡi cắt)

2. Phương pháp bao hình: Lưỡi cắt chuyển động tạo ra nhiều bề mặt, đường,
điểm hình học luôn tiếp xúc với bề mặt gia công. Tập hợp tất cả các vết lưỡi cắt nầy
chính là đường sinh của bề mặt tạo hình và nó không phụ thuộc vào hình dạng dụng cụ
cắt( H1.4c,d).
3. Phương pháp theo vết: Phương pháp nầy có đường sinh của bề mặt tạo hình
là tậ
p hợp các chất điểm trùng với điểm cắt gọt trên dao khi chuyển động, chủ yếu
được ứng dụng cho các máy điều khiển chương trình số.
3. Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ
3.1 Định nghĩa: Sơ đồ kết cấu động học là sơ đồ mô tả chuyển động tạo hình

của máy. Qua sơ đồ nầy có thể bi
ểu diễn mối liên hệ chuyển động giữa nguồn động
lực và khâu chấp hành, hoặc giữa các khâu chấp hành với nhau.
Ví dụ: Sơ đồ kết cấu động học của máy tiện ren (H1.5).
–
Chuyển động tạo hình theo sơ đồ: Q&T
–
Mối liên hệ chuyển động giữa các khâu chấp hành
1. Động cơ đến phôi (tạo hình đơn giản):
n
đ/c
⋅ i
v
= n
t/c
[v/ph] (1.1)
2. Phôi đến bàn dao (tạo hình phức tạp):
1vòng t/c ⋅ i
s
⋅ t
x
⋅ k = t
p
[mm]

(1.2)
• i
v
, i
s

: cơ cấu điều chỉnh của Hộp Tốc độ và Hộp Chạy dao.

6
• k: hệ số chuyển đổi đơn vị.

H1.5: Sơ đồ kết cấu động học máy tiện ren
–
Đường nối từ động cơ đến khâu chấp hành hoặc giữa 2 khâu chấp hành được
gọi là xích truyền động. Trên xích truyền động, ngoài cơ cấu điều chỉnh còn có các tỉ
số truyền cố định dùng làm nhiệm vụ nối đường truyền.
3.2 Phương pháp nghiên cứu và thiết kế:
–
Phải xuất phát từ bề mặt gia công của sản phẩm cần chế tạo để phân tích các
chuyển động cần thiết.
–
Xác định chuyển động tạo hình và các chuyển động phụ khác.
–
Phân phối hợp lý các chuyển động tương đối cho các khâu chấp hành.
–
Vẽ sơ đồ kết cấu động học máy và thiết lập các quan hệ chuyển động.

7
Chương 2: Các cơ cấu truyền động trong máy công cụ
1. Phân loại và ký hiệu máy:
2.1 Phân loại: Thường phân loại máy theo các cách:
–
Theo công dụng: Có máy tiện, phay, bào...
–
Theo mức độ vạn năng: Có máy vạn năng, máy chuyên dùng...
–
Theo độ chính xác: máy cấp chính xác thường, máy cấp chính xác nâng
cao, cao....Cấp chính xác máy do TCVN 17-42-75 quy định.
–
Theo trọng lượng máy: trung bình (≤ 10T), cỡ nặng (10 ÷30T)…
–
Theo mức độ tự động hoá: Có máy tự động, bán tự động...
2.2 Ký hiệu: Mỗi nước có ký hiệu máy khác nhau. Tiêu chuẩn ngành cơ khí nước
ta TCVN-C1-63 đã quy định về cách ký hiệu các máy cắt kim loại (Bảng 9.1[4] ). Các
thông số và các kích thước cơ bản của chúng cũng đã được tiêu chuẩn.
Ví dụ : T620, K135, P82…
T: Nhóm máy tiện, 6: máy vạn năng.
20: Kích thước phôi lớn nhất gia công được trên máy theo bán kính tính bằng cm (hay
∅
max
= 400)
2. Các cơ cấu truyền động:
2.1 Các loại chuyển động: Phân theo mức độ tiêu thụ công suất, ta có:

–
Chuyển động chính: Tiêu thụ công suất lớn (5÷10kW), dùng để tạo tốc
độ cắt.
+ Với chuyển động chính quay tròn:
1000
Dn
V
π
=
[m/ph] (2.1)
trong đó: D, đường kính chi tiết gia công [mm]; n, số vòng quay [v/ph].
+ Với chuyển động chính tịnh tiến:
1000
Ln2
V
htk
=
[m/ph] (2.2)
L, chiều dài hành trình [mm]; n
htk
, số hành trình kép [htk/ph].
–
Chuyển động chạy dao: Tiêu thụ công suất bé( khoảng 5% công suất
truyền động chính), là chuyển động có ảnh hưởng đến năng suất và độ bóng bề mặt gia
công.
Ngoài ra cũng phải kể đến các chuyển động phụ cần thiết khác.
2.2 Các cơ cấu truyền động:
A. Hộp Tốc độ:

8

Yêu cầu đối với các cơ cấu truyền động trong hộp tốc độ máy công cụ:
– Truyền công suất lớn.
– Biến đổi được tốc độ trong 1 phạm vi nhất định.
– Có tính công nghệ.
Thường dùng các loại cơ cấu sau
1. Truyền động vô cấp: Các bộ truyền động puli hình nón, bộ biến tốc cơ
khí hoặc có thể dùng truyền động thủy lực, truy
ền động điện.... Loại truyền động nầy
có ưu điểm là biến đổi được vô cấp tốc độ nhưng phạm vi biến đổi nhỏ, công suất
truyền không lớn (H2.1).
Đ/C
x
x
R
max
R
min
I
II
II
x
x
R
1min
R
1max
R
2min
R
2max

Đ
1
Đ
2
I
III
°
°
x
x
I
II
D
max
D
min
H2.1: Một số bộ biến tốc cơ khí
a. puli hình nón b. bộ biến tốc ma sát
mặt đĩa
c. bộ biến tốc ma sát
hình xuyến

2. Truyền động phân cấp (H2.2):
Mặc dù chỉ cho phép biến đổi phân cấp tốc độ, nhưng bằng cách sử dụng dãy số tốc
độ ra tuân theo quy tắc cấp số nhân, có thể hạn chế tổn thất nầy. Phạm vi biến đổi tốc
độ được mở rộng khi ghép nối tiếp các nhóm truyền (các khối bánh răng di trượt).
Truyền động phân cấp với các bộ truyền bánh răng đượ
c xử dụng rộng rãi.
Phạm vi biến đổi tốc độ: R
n

=
min
max
n
n
(2.3)
Số cấp tốc độ: z =
∏
n
1
i
p
(2.4)
trong đó
p
i
: số tỉ số truyền của nhóm truyền thứ i.

9
x
x
x
x
x
x
x
x
xx
x x
x

x
x
x
x
a. puli bậc
b. khối bánh răng di trượt 2 bậc
c. khối bánh răng di trượt 3 bậc
d. khối bánh răng di trượt 4 bậc
D
1
D
2
D
3
D
4
D
'
1
D
'
2
D
'
3
D
'
4
III
I

II
I
II
I
II
z
1
z
'
1
z
2
z
'
2
z
1
z
'
1
z
2
z
'
2
z
3
z
'
3

z
1
z
'
1
z
2
z
'
2
z
3
z
'
3
z
4
z
'
4

x
x
M
I
II
z
1
z
'

1
z
2
z
'
2
z
2
x
x
M
I
II
z
1
z
'
1
z
'
2
°
xx
x
z
1
z
'
1
z

2
z
'
2
I
II
e.cơ cấu biến đổi tốc độ
với ly hợp vấu
f.cơ cấu biến đổi tốc độ
với ly hợp ma sát
H2.2: Một số cơ cấu biến đổi tốc độ
g.ly hợp vấu 2 phía
h.ly hợp vấu và tay đòn
Mz
1
x
x
I
II
z
'
1
z
2
z
'
2

B. Hộp Chạy dao
Yêu cầu đối với các cơ cấu truyền động trong hộp chạy dao máy công cụ:

– Truyền công suất bé, khoảng( 5 ÷ 10)% công suất truyền động chính
– Biến đổi được tốc độ trong 1 phạm vi nhất định
– Có tính công nghệ, ví dụ dễ lắp ráp, chế tạo, thay thế...
Thường dùng các loại cơ cấu sau : Các cơ cấu chạy dao trên các hình (H2.3 a,b,c,d)
như cơ
cấu then kéo, bánh răng hình tháp, cơ cấu Mean, cơ cấu bánh răng thay thế...

10
x
xxxx
z
1
z
2
z
3
z
4
z
'
1
z
'
2
z
'
3
z
'
4

z
4
z
1
z
2
z
3
z
0
z
8
I
II
I
II
III
a.cơ cấu then kéo b.cơ cấu BR hình tháp c.cơ cấu Mean
d.cơ cấu BR thay thế
xx
x
x
a
b
c
d
A
0
A
0

a
b
d
c
R
xxxx
xx
x
z
1
z
2
z
3
z
5
z
6
z
7
z
0
z
8
I
II

H2.3:Các cơ cấu chạy dao
C. Một số cơ cấu đặc biệt khác:
x

I
II
III
z
1
z
2
z
0
z
'
1
z
'
2
xx
I
II
III
z
1
z
0
z
2
z
3
I
z
1

z
2
z
3
M
II
x
II
I
z
3
k
xx
xx
xx
z
2
z
3
z
4
z
giá 1
Tay 6
III
M
z
1
z
2

x
I
II
z
1
z
2
H2.4a. H2.4b. H2.4c.
H2.4d.
I
II
z
3
x
H2.4e.
H2.4f.
H2.5: Cơ cấu vi sai
x
II
M
I
x
x
III
z
1
z
0
z
2

z
3
z
4

H2.4: Một số cơ cấu đảo chiều và tổng hợp chuyển động
1. Các cơ cấu đảo chiều (H2.4). Bao gồm:
− Các loại truyền động giữa các trục song song (H2.4a,b,c)
− vuông góc(H2.4d,e)

11
− truyền động bánh răng ăn khớp trong (H2.4f)…dùng đảo chiều
chuyển động cho trục ra.
2. Cơ cấu tổng hợp chuyển động (cơ cấu vi sai)
Các cơ cấu nầy thường dùng trong các máy gia công bánh răng khi cần phối hợp
chuyển động (H2.5).
2.3. Đồ thị phương trình tốc độ cắt và lượng chạy dao

H2.6: Đồ thị tia hình quạt H2.7: Đồ thị logarít
A Đồ thị tia hình quạt: Cơ sở thiết lập đồ thị tia hình quạt dựa trên phương
trình (2.1). Phương trình nầy có dạng 1 chùm đường thẳng đi qua gốc toạ độ khi cho n
thay đổi (H 2.6).
Đồ thị trên biểu diễn được mối liên hệ giữa tốc độ cắt V, đường kính chi tiết gia công
D và số vòng quay tương ứng n, tuy nhiên khi D tăng, khoảng cách giữa 2 tia lân cận
cách xa nhau, do vậy người ta còn dùng đồ thị logarít.
B Đồ thị logarít: Cũng dựa trên phương trình (2.1) nhưng mô tả theo tọa độ
logarít. Khi đó đồ thị có dạng 1 chùm đường thẳng song song, cách đều nhau và cắt 2
trục tọa độ dưới góc 45
0
(H2.7).

12
Câu hỏi và bài tập Chương 1 & Chương 2:
1. Đặc điểm tạo hình trên máy công cụ. Thế nào là chuyển động tạo hình?
2. Sơ đồ kết cấu động học máy công cụ?
3. Cho tốc độ trục vào (trục I) là n
I
. Tính toán các giá trị tốc độ trục ra (trục chính )
ở H2.2h.
4. Viết tất cả các giá trị tốc độ trục ra theo tốc độ trục vào n
I
trên các H2.3b,c (cơ
cấu bánh răng hình tháp và cơ cấu Mean). Có nhận xét gì về quy luật dãy số các giá trị
tốc độ nầy.
5. Ở H2.5 (Cơ cấu tổng hợp chuyển động), cho n
I
, n
II
. Tính tốc độ trục ra n
III

Chỉ dẫn : n

III
và n
I
, n
II
có quan hệ xác định theo công thức:

1
z
z
.
z
z
4
3
3
2
26
46
FA
LA
−=−=
ω
ω
=
ω
ω
trong đó:
1
6121

6141
26
46
−=
ω−ω
ω−ω
=
ω
ω

⇒
612141
2ω=ω+ω

hay: n
III
+ n
I
= 2n
II
.
z
k

6. H2.6 trình bày 1 phần xích truyền động của 1 máy Tiện. Cho tốc độ đầu vào trục
I (qua puly) là n
I
. Hãy xác định tất cả các giá trị tốc độ của trục ra n
III
.

H2.6
z22
H2.7
I
II
III
x
x
x
x
x
z26 z23
z17
z34
z25
z39
z33
z30
z41
z32
z46
3
z80
4
z120
x
x
x
xx
x

z60
1
2
z48
5
z60
6
z40
7
xoắn trái
k = 2
z80
8
9
z65
m5
10
Thanh răng
x

7. Trên H2.7, bánh răng 1 quay theo chiều mũi tên với tốc độ 240v/ph. Hãy xác
định tốc độ [v/ph]của bánh răng 9 và lượng chạy dao [m/ph] cũng như chiều tịnh tiến
của thanh răng 10.

13
8. Hai con lăn cán A và B (H2.8) trên 1 máy cán được truyền động qua hệ thống
truyền động như trên hình. Các con lăn phải đạt tốc độ dài 1150mmm/s và có chiều
theo chiều mũi tên.
a. Hãy xác định tỉ số tốc độ góc
3

2
ω
ω
để truyền cho con lăn quay với tốc độ yêu
cầu. Bánh răng 1 quay 1800v/ph.
b. Xác định chiều quay của bánh 1 và hướng xoắn của trục vít 6 để các con lăn
có chiều quay theo hình vẽ.
13 z18
x
x
x
x
x
k = 2
A, ∅563
B, ∅392
k = 3
xoắn trái
1
z16
2
3
4
z14
5
z42
6
7
z64
8

z26
Xích
Xích
9
z24
10
11
z50
12
z35
H2.8
H2.9
Trục vít
k = 1
Phôi bánh
răng B
9 z42
k = 1, xoắn trái
8
7
1
z16
2
z30
3
z16
4
z36
5
6

x
xx
x
x
x
x
Trục vào
Trục vào
A

9. Trên H2.9 là 1 xích truyền động của 1 máy gia công bánh răng. Các cơ cấu chấp
hành là dao A và phôi B. Phôi bánh răng B được lắp đồng trục và cùng quay với bánh
vít 9.
a. Nếu phôi bánh B quay theo chiều kim đồng hồ, hãy xác định hướng xoắn của
trục vít A
b. Xác định tỉ số tốc độ góc
5
7
ω
ω
khi cắt phôi bánh răng B có số răng z = 72.






14
Chương 3 : Máy tiện
1. Phương pháp gia công tiện và phân tích động học

Tiện là 1 phương pháp gia công cắt gọt thông dụng nhất, trong đó dạng mặt gia công
được tạo nên bằng hai chuyển động gọi là chuyển động tạo hình. Chuyển động quay
tròn của chi tiết ( hoặc của dao ) là chuyển động chính và dịch chuyển thẳng là chuyển
động chạy dao nhằm giúp cho chuyển động chính tạo nên chiều dài cần thiết của mặt
gia công.
Trên máy tiện có thể gia công được các mặt trụ, mặt côn (cả trong và ngoài), mặt
đầu, cắt ren trong (ngoài), cắt đứt...
2. Máy tiện
Máy tiện thường được phân thành 2 loại:
–
Máy tiện vạn năng: gia công được nhiều chủng loại chi tiết
–
Máy tiện chuyên dùng: gia công được 1 số loại chi tiết nhất định.
Các thông số chính của máy tiện là đường kính lớn nhất của phôi gia công được bên
trên thân máy và khoảng cách lớn nhất giữa 2 mũi tâm xác định chiều dài lớn nhất của
phôi gia công (TCVN 267-68).
2.1 Các bộ phận chính của máy tiện
A. Các bộ phận đứng yên
–
Thân máy
–
Hộp tốc độ
–
Hộp chạy dao
B. Các bộ phận chuyển động và điều chỉnh được
–
Hộp chuyển bàn dao (xe dao)
–
Bàn dao
–

Ụ động
2.2 Máy tiện T620(1K62)
A. Đặc tính kỹ thuật : Máy T620 do Việt Nam sản xuất, có một số thông số
kỹ thuật chính như sau:
– Đường kính lớn nhất của phôi gia công được trên thân máy, ∅
max
=
400
– Khoảng cách 2 đầu tâm, 710/1000/1400.

15
– Công suất truyền dẫn chính, N = 7,5KW.
– Số cấp tốc độ, trục chính có 23 cấp tốc độ thuận (n
min
= 12,5v/ph ÷
n
max
= 2000v/ph ) và 12 cấp tốc độ nghịch ( n
min
= 19v/ph ÷ n
max
= 2420v/ph ).
– Lượng chạy dao dọc, s
d
= (0,07 ÷ 4,16)mm/vg; lượng chạy dao ngang
s
n
= (0,035 ÷ 2,08)mm/vg.
– Máy gia công được 4 loại ren: ren hệ mét, t
p

= (1 ÷ 192)mm; hệ Anh,
n = (24 ÷ 2 ); hệ mô đun, m = (0,5 ÷ 4,8)mm; hệ Pitch, D
p
= ( 96 ÷1 ).
B. Sơ đồ động máy (H3.3)
–
Xích tốc độ:
+ Đường truyền thuận : Số cấp z
t
= z
t1
+

z
t2

• z
t1
(đường truyền chậm)
n
đ/c
.
254
142
Φ
Φ
39
51
34
56

38
38
55
21
47
29
45
45
88
22
45
45
88
22
52
26
= n
t/c
(3.1)
Có 24 cấp tốc độ, tuy nhiên 2 nhóm tỉ số truyền
45
45
88
22
45
45
88
22
thực tế chỉ có các trị số tỉ số
truyền 1/16, 1/4, 1, do vậy z

t1
= 18.
• z
t2
(đường truyền nhanh)
z
t2
có 6 cấp tốc độ. (3.2)
Máy có tổng cọng 23 tốc độ ( thay vì 24) do trùng 1 tốc độ (tốc độ thấp nhất của
đường truyền nhanh và tốc độ cao nhất của đường truyền chậm).
+ Đường truyền nghịch: Máy có 12 cấp tốc độ nghịch
– Xích chạy dao:
+ Xích chạy dao tiện ren: Có thể tiện được 4 loại ren, ngoài ra cho
phép cắt được ren khuếch đại (bước lớn), ren chính xác, ren mặ
t đầu.... Để cắt ren, cần
có chuyển động quay tròn của phôi lắp trên trục chính và chuyển động tịnh tiến của
bàn dao. Các chuyển động nầy phải thoả mãn điều kiện phôi quay 1 vòng thì bàn dao

16
tịnh tiến 1 bước t
p
. Từ đó ta có sơ đồ: (H3.1)

H3.1: Sơ đồ kết cấu xích tiện ren
1. Khi cắt ren hệ mét:
1vòng trục chính ⋅
60
60
35
28

28
35
56
28
42
42
()
12ti
28
25
36
z
50
42
xgb
n
=⋅
= t
p
(3.3)
2. Khi cắt ren Anh
1vòng trục chính ⋅ i
cđ
⋅i
đc

()
12ti
z
36

25
28
35
37
37
35
50
42
xgb
n
=⋅
=
n
4,25

(3.4)
3. Khi cắt ren mođun
1vòng trục chính ⋅ i
cđ
⋅i
đc

()
12ti
28
25
36
z
97
64

xgb
n
=⋅
= πm

(3.5)
4. Khi cắt ren Pitch
1vòng trục chính ⋅ i
cđ
⋅i
đc

()
12ti
z
36
25
28
35
37
37
35
97
64
xgb
n
=⋅
=
p
D

4,25 π

(3.6)
• Khi cắt ren khuếch đại có bước lớn, ví dụ cắt rãnh dầu bôi trơn ở
các ổ trượt, đường truyền để tạo bước lớn:
1vòng trục chính ⋅
26
52
45
45
22
88
45
45
45
45
22
88
( )
12tiiii
xgbcsttđc
=⋅⋅⋅⋅
= t
p
(3.7)

17
• Khi cắt ren chính xác, xích chạy dao theo đường truyền ngắn
nhất không qua Hộp chạy dao. Muốn thay đổi bước ren, phải tính toán lắp đặt i
tt

• Khi cắt ren mặt đầu, phải xử dụng vít me chạy dao ngang.
Đường truyền khi cắt ren mặt đầu cũng giống 4 loại ren trên, chỉ khác dẫn động cho
trục trơn được truyền từ bánh răng z28 ăn khớp với bánh răng z56 nằm độc lập (
không qua ly hợp vượt như truyền động trục trơn thông thường), nhờ đó bảo đảm tỉ số
truyền chính xác hơn cho vít me ch
ạy dao ngang.
Chú dẫn: i
cđ
=
60
60
; i
đc
=
35
28
28
35
56
28
42
42
; i
tt
=
50
42
(hoặc =
97

64
); z
n
= 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48;
i
gb
=

48
15
28
35
35
28
45
18
.
+ Xích chạy dao tiện trơn: khi tiện mặt trụ, mặt côn, cắt đứt, khoả
mặt...Đường truyền nối từ trục chính xuống hộp chạy dao đến khối bánh răng z28 ăn
khớp với bánh răng z56 trên ly hợp vượt để dẫn động trục trơn và hộp chuyển bàn dao
cung cấp chạy dao dọc tự động (với khâu chấp hành bánh răng-thanh răng hoặc vít me
chạy dao ngang).
1.
Chạy dao dọc tự động:
• thuận : Từ trục trơn → z20 →z40→ z37 M7↑ →z14 → z66
→z10 (bánh răng ăn khớp với thanh răng )
• nghịch : Từ trục trơn → z20 → z40 → z45 → z37(cơ cấu đảo
chiều) M6↓ →z14 →z66 → z10 (bánh răng ăn khớp với thanh răng )
2. Chạy dao ngang tự động:
•

thuận : Từ trục trơn → z20 →z40→ z37 M9↑→ z40 →
z61→z20 → vít me t
x
= 5 mm
• nghịch : Từ trục trơn → z20 →z40 → z45 → z37 (cơ cấu đảo
chiều) M8↓ → z40 → z61 → z20 → vít me t
x
= 5 mm
– Xích chạy dao nhanh : Nối từ động cơ chạy dao nhanh có công suất

18
N = 1KW qua bộ truyền đai đến trực tiếp trục trơn.
C. Một số cơ cấu đặc biệt
– Ly hợp vượt [7]
– Cơ cấu đai ốc hai nửa
– Cơ cấu an toàn khi quá tải
– Cơ cấu an toàn khi sử dụng máy
3. Điều chỉnh máy tiện
3.1 Tiện côn
3.2 Tiện ren
1. Ren nhiều đầu mối:
Trong ký hiệu ren nhiều đầu mối, quy ước ghi đường kính danh nghĩa (D), bước giữa
2 đỉnh ren liên tiếp (t) và số đầu mối (k). Do vậy bước t
p
của mỗi đường ren sẽ là t
p
= k
⋅ t. Khi điều chỉnh máy phải điều chỉnh theo t
p
để cắt từng đường ren, sau đó phân độ

để cắt các đầu mối khác. Như vậy, để cắt ren nhiều đầu mối ta phải tiến hành 2 bước:
– Điều chỉnh máy để cắt ren có bước t
p

– Phân độ để cắt đủ số đầu mối.
2. Các bước tính toán : Cần chú ý rằng trong cắt ren nhiều đầu mối, ta phải phân
độ khi đã kết thúc cắt 1 mối ren. Các bước tính toán:
+ Điều chỉnh máy để cắt ren có bước t
p
( các bước không có sẵn trong Hộp
chạy dao). Theo sơ đồ H3.2 ta có:
• Lượng di động tính toán: 1vòng trục chính → t
p

• Phương trình xích động: 1vòng ⋅ i
cđ
⋅
b
a
d
c
⋅ t
x
= t
p

• Công thức điều chỉnh: x =
b
a
d

c
=
xcđ
p
ti
t
⋅
(3.8)

H3.2: Sơ đồ cắt ren không qua hộp chạy dao

19
Với các yếu tố đã biết : t
p
, i
cđ
, t
x
ta tính được trị số x từ đó phân tích thành các bánh
răng a,b hoặc a,b,c,d. Để các bánh răng lắp vào không chạm trục chúng cần thoả mãn
điều kiện:
a + b ≥ c + ( 15
÷

20 )


c + d ≥ b + ( 15
÷

20 )


Các bánh răng thay thế a,b,c,d phải được chọn trong bộ bánh răng thay thế của máy
như sau:
Bộ 4: 20,24,28...120 ; Bộ 5: 20,25,30...120
Các bánh răng đặc biệt: 47,97,127,157.
Khi tính toán điều chỉnh có thể phải chuyển đổi đơn vị khi bước ren cần cắt khác hệ
với bước vít me, khi đó phải chọn giá trị gần đúng của 1" hoặc π. Có thể lấy 1" =
17
432
63
1600
5
127
4,25
≈≈=
; π =
50
157
7
22
≈

• Các phương pháp phân tích x để chọn bánh răng thay thế a,b,c,d.
1. Phân tích chính xác
Giả sử ta có x =
B
A
trong đó A, B là các số nguyên không chia đúng cho nhau và

cũng không có thừa số chung.
Ví dụ x =
396
299
. Giá trị x được phân tích như sau khi tìm bánh răng thay thế.

x =
88
92
72
52
2218
2313
211
23
332
13
113322
2313
⋅=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅⋅
=
⋅⋅⋅⋅
⋅
(a,b, c, d là các bánh răng có sẵn).

Kiểm tra điều kiện lắp ráp:
a + b > c + ( 15 ÷ 20) : 52 + 72 > 92 + ( 15 ÷ 20)
c + d > b + ( 15 ÷ 20) : 92 + 88 > 72 + ( 15 ÷ 20)
2. Phân tích gần đúng

Khi không thể phân tích chính xác được, có thể dùng cách chia ngược

∗ Phương pháp chia ngược : Giả sử chia ngược
B
A
x
=


20

Như vậy, tùy theo độ chính xác yêu cầu để lấy các giá trị a
1
, a
2
... phù hợp, thường
bằng cách kiểm tra bước ren cắt được qua sai số tích lũy bước ren trên 1 chiều dài nhất
định.
∗ Phương pháp tra bảng: Tra theo bảng chọn bánh răng [3].

+ Phân độ để cắt ren nhiều đầu mối
•
Phân độ theo chu vi:

Sau khi cắt xong mối ren thứ nhất, ngắt xích truyền động từ trục chính đến bàn dao,

quay phôi đi một góc 360
0
/k để cắt mối ren tiếp theo. Trên máy 1K62 có đĩa chia độ
chuyên dùng lắp ở đuôi trục chính. Chu vi của đĩa được chia thành 60 phần bằng nhau,
như vậy ta có thể cắt được các ren có số đầu mối là 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20,30 và
60 một cách chính xác.
• Phân độ theo chiều dọc:
Phương pháp nầy cho phép giữ nguyên xích cắt ren khi phân độ. Sau khi cắt xong
mối ren thứ nhất ta chỉ việc dịch chuyển dao đi 1 bước t nhờ xe dao dọc. Kiểm tra
b
ằng du xích trên xe dao dọc, hoặc bằng đồng hồ so...
4. Một số máy tiện chuyên dùng.
Ngoài các máy tiện vạn năng, trong sản xuất còn dùng các máy tiện chuyên dùng.
Đặc điểm chung :
– Chỉ sử dụng để gia công một chủng loại chi tiết nhất định
– Phục vụ trong sản xuất loạt và khối

21
Một số loại máy tiện chuyên dùng:
– Máy tiện ren chính xác: Sản phẩm đạt độ chính xác cao hơn nhờ kết cấu
máy đơn giản, có trang bị các cơ cấu tự chỉnh để hiệu chỉnh sai số bước ren...
– Máy tiện hớt lưng: dùng để gia công bề mặt sau của răng các loại dao phay.
Các chuyển động của máy được cung cấp dựa trên đặc điểm tạo hình bề mặt sau r
ăng
dao ( thường dùng đường cong Ác si mét).
– Máy tiện trục khuỷu...
Câu hỏi và bài tập Chương 3
1. Đọc sơ đồ động máy T620(1K62) theo từng loại chuyển động, chuyển động
chính, chạy dao, chuyển động nhanh....
2. Liệt kê các cơ cấu đặc biệt trên sơ đồ động máy T620(1K62). Cho biết đặc

điểm, công dụng của từng loại cơ cấu.
3. Điều chỉnh máy tiện khi c
ắt ren nhiều đầu mối.
4. Tính toán điều chỉnh máy tiện khi gia công theo công thức (3.8):
a. trục vít với m = 1
b. ren Anh với n (số vòng ren trên 1 đơn vị tấc Anh) có n = 8
c. ren quốc tế với t
p
= 1,5
d. ren Pitch (Diametral Pitch-số môđun trên 1 đơn vị tấc Anh)có D
p
= 4
Giả thiết vít me máy có bước t
x
= 12mm, i
cđ
= 1

22

H3.3: Sơ đồ động máy Tiện 1K62(T620)

23
Chương 4 : Máy phay
1. Phương pháp gia công phay và phân tích động học
Phay là 1 phương pháp gia công phổ biến để gia công mặt phẳng cũng như các bề
mặt định hình khác nhau. Có thể nói rằng phay hầu như thay thế cho bào trong sản
xuất loạt lớn và khối nhờ dao phay có nhiều lưỡi cắt cùng làm việc, tốc độ cắt cao hơn
và dễ mở rộng khả năng công nghệ...
Chuyển động chính là chuyển động tạo tốc

độ cắt cho dao, chuyển động chạy dao
thường do bàn máy thực hiện theo 3 phương: ngang, dọc, đứng.
2. Máy phay: Được phân thành 2 loại theo công dụng:
– Máy phay vạn năng: ngang, đứng...
– Máy phay chuyên dùng: gia công được 1 số loại chi tiết nhất định, ví dụ máy
phay ren vít, phay chép hình....
Thông số chính của máy phay là kích cỡ bàn máy xác định kích thước lớn nhất của
phôi gia công được trên máy (TCVN 268-68).
2.1 Các bộ phận chính của máy phay
A. Các bộ phận đứng yên
–
Thân máy
–
Giá đỡ trục dao
–
Hộp tốc độ
B. Các bộ phận chuyển động và điều chỉnh được
–
Bàn máy
–
Hộp chạy dao
–
Bàn trượt trên
2.2 Máy phay ngang vạn năng 6H81: Máy có trục chính bố trí nằm ngang, bàn
máy có thể xoay được quanh trục thẳng đứng.
A Đặc tính kỹ thuật: Máy do Liên bang Nga sản xuất, có một số thông số kỹ
thuật chính như sau
– Bàn máy cỡ số 1 (250 x 1000), mm x mm
– Khoảng cách từ đường trục (mặt mút) trục chính tới bàn máy:( 30 ÷340 )
mm.

– Công suất truyền dẫn chính N = 5,8KW.

24
– Số cấp tốc độ trục chính:16 (n
min
= 65v/ph ÷ n
max
= 1800v/ph ).
– Số cấp tốc độ chạy dao:16. Lượng chạy dao dọc, s
d
= (35 ÷ 980)mm/ph;
lượng chạy dao ngang s
n
= (25 ÷ 765)mm/ph; lượng chạy dao đứng s
đ
= (12 ÷
380)mm/ph.
– Góc xoay lớn nhất của bàn máy: ± 45
0
.
B Sơ đồ động máy (H4.5)
– Xích tốc độ


– Xích chạy dao

– Xích chạy dao nhanh


2.3 Máy phay đứng vạn năng : Tất cả máy phay ngang đều có thể trở thành

máy phay đứng bằng cách lắp đầu phay. Đặc điểm của loại máy phay đứng vạn năng:
– Trục chính bố trí thẳng đứng.
– Trục chính có thể xoay được trong mặt phẳng thẳng đứng.
– Chỉ khác máy phay ngang ở vị trí trục chính, còn lại các bộ phận khác
hầu như giống nhau.

25
– Trục chính lắp được các loại dao gia công mặt phẳng, mặt đầu, gia công
răng bánh răng với dao phay ngón...
3. Điều chỉnh gia công phay với đầu phân độ
Đầu phân độ là 1 trang bị phụ đi kèm theo máy phay để mở rộng khả năng công nghệ
của máy, chẳng hạn phay các mặt đều nhau trên vòng tròn, gia công bánh răng bằng
phương pháp chép hình...
1. Các loại đầu phân độ và công dụng:
• Các loại đầu phân độ
−
Đầu phân độ đơn giản
−
Đầu phân độ quang học
−
Đầu phân độ vạn năng:
+ Có đĩa phân độ
+ Không có đĩa phân độ
• Công dụng : Dùng để chia vòng tròn thành các phần đều nhau, hoặc không
đều nhau khi gia công các chi tiết nhiều cạnh, trục hoặc lỗ then hoa, bánh răng thẳng
hoặc nghiêng, đường xoắn vít...
3.2. Các phương pháp phân độ
Các loại đầu phân độ đều có thể thực hiện theo cách :
–
Phân độ gián đoạn (khi phân độ đơn giản)

–
Phân độ gián đoạn và liên tục (khi phân độ vi sai)
–
Phân độ liên tục ( khi phân độ phay rãnh xoắn )
(1) Đầu phân độ đơn giản:
Phân độ nhờ đĩa chia được lắp trực tiếp lên trục chính của đầu phân độ hoặc gián tiếp
(qua bộ truyền động ).
(2) Đầu phân độ quang học: Loại nầy có độ chính xác cao thường dùng
để khắc vạch cho dụng cụ đo, hoặc xử dụng trong các phòng thí nghiệm.
(3) Đầu phân độ vạn năng:
Tr
ục chính đầu phân độ có thể xoay được trong mặt phẳng thẳng đứng lên phía trên 1
góc 90
0
hoặc xuống phía dưới 1 góc 10
0
so với trục nằm ngang.
a. Đầu phân độ vạn năng có đĩa chia độ. Có 3 khả năng phân độ:
+ Phân độ đơn giản (H4.1) :