1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

BÀI GIẢNG MÔN HỌC
MÁY CÔNG CỤ 1

Theo chƣơng trình 150 TC
Số tín chỉ: 04
(Lƣu hành nội bộ) Thái Nguyên, ngày 10 tháng 12 năm 2010
Trƣởng bộ môn Trƣởng khoa Cơ khí
ThS Phạm Quang Đồng TS Vũ Ngọc Pi 3 MỤC LỤC
*Nội dung
Trang
*Mục lục

*Đề cƣơng chi tiết học phần

Chƣơng I. CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ ……………………………

1.1. Giới thiệu máy công cụ ………….….…………

1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng máy công cụ

1.3. Phƣơng pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ



2.2.2.2. Máy doa ngang vạn năng 262

2.2.2.3. Các máy doa khác

2.2.3. Máy tổ hợp

2.3. Máy Phay

2.3.1. Công dụng và phân loại

2.3.2. Điều chỉnh động học Máy phay ngang vạn năng 6M82

2.3.3. Các máy phay khác

4

2.3.4. Đầu phân độ vạn năng

2.3.4.1. Công dụng, Cấu tạo

2.3.4.2. Tính toán phân độ

2.3.4.3. Đầu phân độ quang học

2.4. Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt

2.4.1. Máy bào ngang

2.4.1.1. Công dụng


Phƣơng pháp bao hình

Máy phay lăn răng

Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy phay lăn răng

Máy xọc răng bao hình

Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng

Sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy xọc răng bao hình

5

Các cơ cấu đặc biệt của máy xọc răng

Máy mài răng

Công dụng và nguyên lí mài răng

Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy mài răng bao hình


Sơ đồ cấu trúc động học máy 525

Điều chỉnh động học máy 525

Các máy gia công bánh răng côn khác

Máy phay bánh răng côn chép hình

Máy chuốt bánh răng côn răng thẳng

Máy mài bánh răng côn

Chƣơng V. MÁY TIỆN HỚT LƢNG

Công dụng

Các sơ đồ hớt lƣng răng dao

Máy tiện hớt lƣng vạn năng

Công dụng

6

Sơ đồ cấu trúc động học máy

Điều chỉnh động học máy 1811

Chƣơng VI. CÁC MÁY GIA CÔNG REN


* Tài liệu tham khảo
ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: MÁY CÔNG CỤ 1
(Học phần bắt buộc)
1. TÊN HỌC PHẦN: MÁY CÔNG CỤ 1 ( MEC518)
2. Số tín chỉ: 4
3. Trình độ cho sinh viên năm thứ 4.
4. Phân bố thời gian giảng dạy trong học kỳ: 4(4,2,8)
- Lên lớp lý thuyết: 6 tiết/tuần*8=48
- Thảo luận, bài tập: 6 tiết/tuần*4=24
- Số tiết sinh viên tự học: 8tiết/ tuần.
- Khác: Để có kết quả tốt sinh viên phải đƣợc thực hành đầy đủ.
5. Các học phần học trƣớc:
7

Dụng cụ cắt 1.
6. Học phần thay thế, học phần tƣơng đƣơng: Không.
7. Mục tiêu của học phần: Trang bị cho sinh viên khối kiến thức chuyên môn về
máy công cụ. Có kỹ năng điều chỉnh động học và sử dụng máy công cụ trong thực
tế sản xuất.
8. Mô tả vắn tắt nội dung học phần: Cơ bản máy công cụ; Các máy vạn năng; Các
máy chuyên dùng và chuyên môn hóa.
9. Nhiệm vụ của sinh viên:
1. Nghe giảng với thời gian >80% tổng số thời lƣợng của học phần.
2. Chuẩn bị thảo luận .
3. Khác: Thực hành trên máy công cụ.
10. Tài liệu học tập:

1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng máy công cụ
1.3. Phƣơng pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ
1.3.1. Phƣơng pháp quĩ tích
1.3.2. Phƣơng pháp chép hình
1.3.3. Phƣơng pháp bao hình
1.3.4. Phƣơng pháp tiếp xúc
1.4. Phân loại chuyển động trong máy công cụ
1.4.1. Chuyển động cắt gọt
1.4.2. Chuyển động tạo hình
1.4.3. Chuyển động khác
1.5. Truyền dẫn động học của máy công cụ
1.5.1. Truyền dẫn chuyển động quay
1.5.2. Truyền dẫn chuyển động thẳng
1.6. Liên kết động học của máy công cụ
1.7. Cấu trúc động học máy công cụ
1.8. Điều chỉnh động học máy công cụ
Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG
1.1. Máy Tiện
1.1.1. Công dụng và phân loại
1.1.2. Máy tiện ren vạn năng
1.1.2.1. Công nghệ gia công trên máy tiện
1.1.2.2. Sơ đồ cấu trúc động học máy
1.1.2.3. Điều chỉnh động học máy tiện ren vạn năng
1.2. Máy khoan – Máy Doa - Máy tổ hợp
1.2.1. Máy khoan
1.2.1.1. Công dụng và phân loại
1.2.1.2. Máy khoan đứng 2A135
1.2.1.3. Các máy khoan khác
1.2.2. Máy doa
1.2.2.1. . Công dụng và phân loại

Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ
3.1 . Các phƣơng pháp gia công bánh răng trụ
3.1.1 Phƣơng pháp chép hình
3.1.2 Phƣơng pháp bao hình
3.2 . Máy phay lăn răng
3.2.1 Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng
3.2.2 Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy
10

3.2.3 Điều chỉnh động học máy phay lăn răng
3.3 . Máy xọc răng bao hình
3.3.1 Công dụng và nguyên lí tạo hình biên dạng răng
3.3.2 Sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy
3.3.3 Điều chỉnh động học máy xọc răng bao hình
3.3.4 Các cơ cấu đặc biệt của máy xọc răng
3.4 . Máy mài răng
3.4.1 Công dụng và nguyên lí mài răng
3.4.2 Các sơ đồ gia công và sơ đồ cấu trúc động học máy
3.4.3 Điều chỉnh động học máy mài răng bao hình
3.5 . Các máy gia công bánh răng khác
3.5.1 Máy phay then hoa
3.5.2 Máy gia công thanh răng
3.5.3 Máy cán răng
3.5.4 Máy tiện răng
3.5.5 Máy cắt răng bằng dao phay răng lƣợc
Chƣơng IV. CÁC MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG CÔN
1.1. Nguyên lí tạo hình bánh răng côn theo phƣơng pháp bao hình
1.2. Máy gia công bánh răng côn răng thẳng
1.2.1. Các sơ đồ gia công
1.2.2. Sơ đồ cấu trúc động học máy 5A26

6.5 Máy mài ren
6.5.1 Các sơ đồ mài ren
6.5.2 Máy mài ren 5822

13. Lịch trình giảng dạy.
Tuần
thứ
Nội dung
Tài
liệu
Hình thức
dạy
1
Giới thiệu môn học máy công cụ.
1. Mục tiêu của môn học.
2. Các nội dung của môn học.
3. Phƣơng pháp học tập và nghiên cứu.
Chƣơng I. CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ
1.1 Giới thiệu máy công cụ
1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng máy công cụ
1.3 Phƣơng pháp tạo hình bề mặt trên máy công cụ
1.4 Phân loại chuyển động trong máy công cụ
1.5 Truyền dẫn động học của máy công cụ
1.6 Liên kết động học của máy công cụ
1.7 Cấu trúc động học máy công cụ
1.8 Điều chỉnh động học máy công cụ
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)

Chƣơng II. MÁY CÔNG CỤ VẠN NĂNG (tiếp)
2.4 Máy bào - Máy xọc - Máy chuốt
2.5 Máy mài
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
6
1.Điều chỉnh động học máy 2A135
2. Điều chỉnh động học máy 6M82.
3. Điều chỉnh động học đầu phân độ yдг135
4. Điều chỉnh động học máy 262г
[1]; [2]
[3]; [4]
Thảo luận
(6 tiết)
7
Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ
3.1 C¸c ph-¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ng trô
3.2 M¸y phay l¨n r¨ng
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
8
KiÓm tra gi÷a kú.

(3 t)
9
Chƣơng III. MÁY GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRỤ

5.1 Công dụng
5.2 Các sơ đồ hớt lƣng răng dao
5.3 Máy tiện hớt lƣng vạn năng
Chƣơng VI. CÁC MÁY GIA CÔNG REN
6.1 Các phƣơng phápgia công ren
6.2 Máy phay ren
6.3 Máy cán ren
6.4 Máy tiện ren chính xác
6.5 Máy mài ren
[1]; [2]
[3]; [4]
Giảng
(6 tiết)
13
1. Điều chỉnh động học máy 5A26
2. Điều chỉnh động học máy 525
3. Điều chỉnh động học máy 1811

Thảo luận
(6 tiết)
A. LÝ THUYẾT

vạn năng đa dạng, phạm vi điều chỉnh kích thƣớc gia công trên máy rộng (nhƣ máy
tiện ren vạn năng, máy phay vạn năng vv ). Các máy này đƣợc dùng rộng khắp
trong sản xuất chế tạo máy và các ngành kỹ thuật khác. Máy vạn năng đƣợc trang bị
thêm các thiết bị đặc biệt và có khả năng công nghệ rộng hơn máy cùng loại gọi là
máy vạn năng rộng.
Máy chuyên dùng là tên gọi của nhóm máy chỉ dùng để gia công các chi tiết
cùng kiểu, loại có hình dáng phức tạp hoặc cấu tạo đặc biệt với kích thƣớc khác
nhau nhƣ bánh răng, trục khuỷu, ren, dụng cụ cắt…vì vậy máy chuyên dùng đƣợc
gọi theo công nghệ đặc trƣng để gia công các kiểu loại chi tiết đó nhƣ các máy gia
công bánh răng, gia công ren…
Trong sản xuất loạt, gia công một loại chi tiết cùng hình dáng, kích thƣớc. Để
nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm các máy công cụ đƣợc bố trí theo dây
chuyền của quy trình công nghệ. Máy công cụ trong dây chuyền đó chỉ thực hiện
một bƣớc công nghệ vì vậy để đơn giản cho thiết kế cấu trúc, giảm chi phí sản xuất
sử dụng máy chuyên môn hóa. Nhƣ vậy máy chuyên môn hóa là máy chuyên dùng
có tính chuyên môn hóa cao.
15

Trong các hệ thống sản xuất hiện đại, linh hoạt (Flexible Manufacturing System),
sử dụng các máy công cụ hiện đại, có nhiều chức năng công nghệ khác nhau, điều
khiển hiện đại, tự động hóa cao và linh hoạt là các trung tâm gia công (Machining
Center).
Độ chính xác của máy công cụ có liên quan tới rất nhiều vấn đề về kỹ thuật nhƣ
thiết kế, chế tạo, lắp ráp, chức năng và công dụng cũng nhƣ đặc trƣng công nghệ
của máy. Mặt khác máy có độ chính xác càng cao giá thành của nó càng cao và để
cho việc thiết kế, chế tạo hay sử dụng máy đảm bảo các yêu cầu kinh tế kỹ thuật
còn phân loại máy theo cấp chính xác. Theo TCVN 1742 – 75, máy công cụ đƣợc
phân loại theo 05 cấp độ chính xác:
- Máy cấp chính xác E là máy có độ chính xác thông thƣờng, chủ yếu là máy
vạn năng thông dụng.

bản chất là giống nhau. Thông thƣờng ký hiệu máy theo cách thức sau: Tên máy
theo nhóm chức năng công nghệ_ những thông số kỹ thuật đặc trƣng _hệ thống điều
khiển hoặc chức năng đặc biệt.
Ví dụ hệ thống ký hiệu của Liên Xô (cũ):
Bảng 1.1. Ký hiệu máy cắt kim loại theo Liên Xô
17 - Chữ số đầu tiên kí hiệu tên máy theo nhóm chức năng công nghệ: 1-
máy tiện; 2 – máy khoan, doa; 3 – máy mài; 4- máy tổ hợp; 5 – máy gia công
răng, gia công ren; 6- máy phay; 7 – máy bào, máy xọc, máy chuốt; 8 – máy
cƣa; máy cắt phôi; 9- các máy khác.
- Chữ số tiếp theo kí hiệu kiểu máy theo các đặc trƣng nhóm.
- Nhóm số cuối cùng để chỉ các kích thƣớc đặc trƣng của máy.
- Chữ cái đứng xen trong nhóm các chữ số để kí hiệu serial hoặc máy đã
đƣợc cải tiến trên cơ sở loạt máy đã sản xuất.
18

- Các chữ cái sau cùng kí hiệu các trang thiết bị kèm theo, hệ thống chức
năng đặc biệt, hệ thống điều khiển
Tiêu chuẩn Việt Nam về kí hiệu máy dựa vào cơ sở trên, chỉ thay chữ số đầu
tiên bằng tên máy viết tắt.
1.2. Các chỉ tiêu chất lƣợng của máy công cụ
An toàn: Máy công cụ đƣợc thiết kế và đƣa vào sản xuất phải đảm an toàn
cho ngƣời sử dụng, môi trƣờng và các trang thiết bị kỹ thuật khác trong hệ thống
sản xuất. Vì vậy tất cả các chi tiết và các bộ phận chuyển động phải đƣợc che kín
hoặc cảnh báo để đề phòng tai nạn, hệ thống điện phải có tiếp đất theo tiêu chuẩn an
toàn, phải có tấm chắn phoi và dung dịch bôi trơn làm nguội. Các tay gạt điều
khiển phải đƣợc bố trí đúng quy định an toàn và thuận tiện cho ngƣời sử dụng máy.
Có các cơ cấu khóa lẫn chuyển động, cơ cấu phòng quá tải, cơ cấu dừng máy khẩn

máy đƣợc hình thành bởi độ chính xác hình dáng của các chi tiết máy, độ chính xác
về vị trí tƣơng quan của đƣờng hƣớng và các bộ phận di chuyển, đặc biệt độ song
song và độ vuông góc của các đƣờng hƣớng chuyển động của bàn máy, bàn dao là
yếu tố quyết định độ chính xác hình học máy. Độ chính xác truyền dẫn chuyển
động (động học) trên máy chịu ảnh hƣởng lớn bởi sai số các tỉ số truyền của các cơ
cấu truyền động và độ chính xác trong chế tạo, lắp ráp tổ hợp các bộ phận máy và
chất lƣợng của động cơ điện. Mặt khác độ chính xác của máy phụ thuộc nhiều vào
19

độ cứng vững, ít rung động dƣới tác dụng của ngoại lực, ít ảnh hƣởng đến độ chính
xác hình học và động học trong quá trình gia công.
Tin cậy: Máy công cụ phải duy trì đƣợc năng suất, độ chính gia công, không hỏng
trong khoảng thời gian làm việc của máy theo dự tính. Độ tin cậy đƣợc xác định
bằng tỉ số giữa thời gian làm việc thực tế của máy với thời gian dự định khi tính
toán thiết kế máy, giá trị hệ số này giới hạn trong khoảng 0,8-0,98. Nâng cao độ tin
cậy của máy bằng nâng cao tin cậy của từng chi tiết, bộ phận máy.
Tính công nghệ: Kết cấu và vật liệu của các cơ cấu, cụm chi tiết máy của máy
công cụ phải có tính công nghệ cao, sử dụng nhiều chi tiết đƣợc tiêu chuẩn hóa, các
chi tiết máy đƣợc chế tạo từ các vật liệu chế tạo máy thông dụng, tháo lắp, điều
chỉnh và hiệu chỉnh dễ, qui trình chế tạo thay thế và tháo lắp các chi tiết thay thế
không phức tạp.
Sử dụng vật liệu hiệu quả: Máy công cụ đƣợc tối ƣu hóa kết cấu, kích thƣớc,
trọng lƣợng sẽ có hiệu quả cao trong việc sử dụng vật liệu. đánh giá việc sử dụng
vật liệu hiệu quả qua số đơn vị khối lƣợng máy trên một đơn vị công suất (Kg/KW).
Hiệu suất truyền lực: Máy công cụ sử dụng các cơ cấu truyền dẫn chuyển động
và thực hiện chuyển động có hiệu suất cao. Các bề mặt ma sát trƣợt đƣợc thay thế
bằng ma sát lăn. Bôi trơn tốt để giảm tổn thất công suất máy. Tăng hiệu quả sử dụng
máy bằng cách giảm thời gian chạy không.
Sử dụng và bảo dưỡng: Các cơ cấu điều khiển, điều chỉnh máy công cụ phải dễ
sử dụng, qui trình vận hành, điều khiển máy không phức tạp. máy không đòi hỏi

theo song song với tâm máy tạo nên. Nhƣ vậy phƣơng pháp hình thành đƣờng tạo
hình bề mặt ở đây đều là phƣơng pháp quĩ tích, có một chuyển động tạo hình đƣờng
sinh và một chuyển động tạo hình đƣờng chuẩn.
Phƣơng pháp quĩ tích thuận tiện cho việc hình thành đƣờng tạo hình bề mặt là
đƣờng tròn hoặc đƣờng thẳng, tuy nhiên nếu đƣờng tạo hình bề mặt là đƣờng cong
phức tạp thì chuyển động tạo hình là hợp của các thành phần chuyển động, cấu trúc
điều khiển máy rất phức tạp, mặt khác năng suất và chất lƣợng bề mặt gia công
không cao.
Phương pháp chép hình: Đƣờng tạo hình bề mặt đƣợc chép hình từ biên dạng
lƣỡi cắt của dụng cụ. theo phƣơng pháp này không cần chuyển động tạo hình mà chỉ
cần chuyển động cắt vào và chuyển động định vị nhằm xác định vị trí dụng cụ trên
bề mặt gia công.
Tiện bề mặt trụ ngoài ( hình 1.2-a ) đƣờng sinh(1) đƣợc chép hình bởi biên dạng
lƣỡi cắt của dao tiện, còn đƣờng chuẩn(2) đƣợc hình thành theo phƣơng pháp quĩ
tích với chuyển động tạo hinh là chuyển động quay của chi tiết gia công.
Phay bánh răng trụ bằng dao phay đĩa module ( hình 1.2-b ), biên dạng rãnh
răng(đƣờng sinh) đƣợc chép hình từ biên dạng lƣỡi cắt của dao phay. Còn đƣờng
răng(đƣờng chuẩn) đƣợc hình thành nhờ chuyển động tịnh tiến của phôi kết hợp
21

chuyển động quay của dao phay. Sau khi phay xong một rãnh răng, quay phân độ
phôi bánh răng và tiếp tục gia công rãnh răng khác.
2
1

a, b,
Hình 1.2: Sơ đồ chép hình biên dạng lưỡi cắt
Việc hình thành đƣờng tạo hình bằng phƣơng pháp chép hình cho năng suất cao,
cấu trúc máy đơn giản, biên dạng lƣỡi cắt dụng cụ đƣợc thiết kế theo đƣờng tạo
hình vì vậy rất phù hợp với sản xuất chuyên môn hóa, sản xuất loạt. Trong sản xuất Hình 1.4: Phương pháp tiếp xúc

Hình 1.4 mô tả phƣơng pháp tiếp xúc để hình thành đƣờng tạo hình bề mặt (1).
Theo phƣơng pháp này chất lƣợng tạo hình phụ thuộc nhiều vào năng suất tạo hình
của máy, nếu tăng năng suất thì độ chính xác của đƣờng tạo hình bề mặt giảm.
1.4. Các chuyển động trong máy công cụ
Chuyển động cắt: là những chuyển động của khâu chấp hành nhƣ trục
chính, bàn máy, hoặc bàn dao tham gia vào quá trình tạo phoi trên máy công cụ.
1
2
23

Chuyển động của khâu chấp hành tạo vận tốc cắt gọi là chuyển động cắt chính.
Chuyển động của khâu chấp hành duy trì quá trình cắt gọi là chuyển động chạy dao.
Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động cắt chính là chuyển động quay có tên
gọi là trục chính hoặc trục dụng cụ. Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động cắt
chính là chuyển động tịnh tiến có tên gọi là bàn trƣợt hoặc bàn máy.
Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động chạy dao là chuyển động quay có tên
gọi là bàn quay hoặc trục phôi. Cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động chạy dao
là chuyển động tịnh tiến có tên gọi là bàn dao hoặc bàn máy(mang phôi).
Chuyển động tạo hình: Các chuyển động của các khâu chấp hành tham gia vào
việc hình thành bề mặt gia công trên máy công cụ gọi là chuyển động tạo hình.
Theo tính chất của đƣờng tạo hình bề mặt có chuyển động tạo hình đƣờng sinh,
chuyển động tạo hình đƣờng chuẩn. Chuyển động tạo hình chỉ có một thành phần
chuyển động gọi là chuyển động tạo hình đơn giản. Các chuyển động tạo hình có từ
hai chuyển động thành phần trở lên và quan hệ động học với nhau gọi là chuyển

Hình 1.5: Tạo hình đường ren
Q1
T2
Q1
T2
Q3
a,
b,
24

Chuyển động phân độ: là chuyển động cần thiết để xác định vị trí tƣơng quan
của dụng cụ với phôi theo dịch chuyển góc, khi cần gia công nhiều bề mặt giống
nhau. Ví dụ nhƣ gia công răng của bánh răng cần phải có chuyển động phân độ.
Chuyển động phân độ có thể là chuyển động gián đoạn. Ví dụ khi gia công bánh
răng bằng dao phay định hình, sau khi phay xong một rãnh răng cần phân độ để
tiếp tục gia công rãnh răng khác.
Chuyển động phân độ cũng có thể là chuyển động liên tục. Ví dụ khi gia công
bánh răng bằng dao phay lăn răng thì quá trình phân độ thực hiện liên tục cùng với
quá trình tạo hình biên dạng răng, chuyển động phân độ trùng với chuyển động tạo
hình biên dạng răng.
Chuyển động định vị: các chuyển động dịch dao để xác định vị trí tƣơng quan
của nó với chi tiết gia công để đạt kích thƣớc gia công gọi là chuyển động định vị.
Chuyển động định vị có xẩy ra quá trình cắt còn gọi là chuyển động ăn dao hay
là chuyển động cắt vào. Chuyển động định vị chạy không còn gọi là chuyển động

T2
Z
d
Z
f