TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
70
TỰ ĐỘNG HOÁ NGUYÊN CÔNG
GIA CÔNG MẶT CHUẨN CHI TIẾT DẠNG TRỤC
MANUFACRURING THE MODEL OF AN AUTOMATIC MACHINE USED TO MILL
FACES AND DRILL TWO CENTRE HOLES ON MOTORBIKE STARTING SHAFTS Phạm Đăng Phước
Trường Đại học Phạm Văn Đồng
Nguyễn Đức Thắng
Trường CĐ Công nghiệp Huế

TÓM TẮT
Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết thường được sản xuất hàng loạt, có yêu cầu cao về
độ chính xác kích thước, độ đồng tâm giữa các bề mặt trụ làm việc để đảm bảo các yêu cầu
đó, chi tiết được gá đặt trên hai lỗ tâm, làm chuẩn tinh thống nhất để gia công các bề mặt. Ở
Việt Nam, việc gia công các bề mặt chuẩn của chi tiết trục hiện nay thường thực hiện thủ công
nên năng suất thấp, có thể thiếu chính xác vì các yếu tố chủ quan, vì vậy cần tự động hoá
nguyên công khoả mặt đầu và khoan hai lỗ tâm trong qui trình sản xuất chi tiết trục. Bài báo giới
thiệu kết quả nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị để tự động hóa nguyên công khỏa mặt đầu và
khoan hai lỗ tâm trên chi tiết trục cần đạp xe máy.
ABSTRACT
Shafts are usually manufactured in series. They require high accuracy of dimensions
and concentricity between cylinders of stepped shafts … To ensure these requirement, we need
details located on two centre holes, used as united refining datum surfaces when cutting other
surfaces. In Vietnam, the manufacture of datum surfaces of shafts is usually made by hand, so
it has a low output and lacks accuracy due to some subjective factors. For this reason, it is
necessary to automate the milling of faces and the drilling of centre holes in the process of
manufacturing shafts. This article presents the results of a research on the design and
manufacture of a model of an automatic machine used to mill the faces and drill two centre

và bề mặt không lắp ghép R
z
= 40 m.
- Độ cứng bề mặt 37- 42 HRC.
Vật liệu để chế tạo chi tiết trục cần xe đạp máy bao gồm các loại thép cacbon
như thép 35, 40, 45; thép hợp kim như 40X, 40Γ, 50Γ v.v Trong sản xuất nhỏ và đơn
chiếc, trục được chế tạo từ phôi thanh, phôi được cắt đứt theo kích thước chiều dài trên
máy nhiều trục hoặc máy cắt đứt tự động chuyên dùng, máy cưa, máy tiện v.v…Trong
sản xuất hàng loạt, phôi của trục được chế tạo bằng cách dập nóng trên máy dập hoặc
máy ép, ngoài ra cũng có thể rèn trên máy rèn ngang hoặc đúc. Hình 1. Bản vẽ chi tiết trục cần đạp xe máy
Rãnh nghiêng Rãnh then hoa
Rãnh then hoa
 
I
TL 4:1
II
TL 4:1
Z = 10

Z = 32
Z = 32
A
1,25
1,25
1,25
1,25
TL 2:1

10

7
1

8
6

4

3 2
8
9

9

10

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
73
2.2. Dẫn động và điều khiển
Thiết bị tự động khoả mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm chi tiết trục cần đạp xe máy
hoạt động dựa theo nguyên tắc sau (Hình 3):
Cơ cấu dẫn hướng phôi được điều khiển bởi động cơ Đ1,chi tiết cần gia công
được chứa trong máng chứa phôi, nhờ trọng lượng của bản thân nên chi tiết cần gia
công có thể tự dịch chuyển trong máng dẫn và đưa chi tiết cần gia công đến vị trí gá đặt
và kẹp chặt. Trên cơ cấu máng dẫn phôi, có đặt các công tắc hành trình C1, C2.
Cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia công dùng xylanh khí nén XL được điều khiển bằng
van điện từ. Sau khi chi tiết cần gia công được định vị và kẹp chặt tại vị trí gia công, cơ
cấu khoả mặt đầu bắt đầu hoạt động. Trên cơ cấu khoả mặt đầu có các động cơ điện một


Hình 3. Sơ đồ điều khiển thiết bị khoả mặt đầu và khoan tâm
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 là các công tắc hành trình.
Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5, Đ6, Đ7, Đ8: động cơ điện một chiều.
XL : Xy lanh khí nén.
Với các yêu cầu điều khiển như nêu trên, mô hình sử dụng vi điều khiển
AT89C51 để chế tạo mạch điều khiển.
3. Kết quả và thảo luận Hình 4. Mô hình thiết bị đã chế tạo
Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình thiết bị
«
Tự động hóa nguyên công
C1

C2

C3

C4


Đ
5

Đ
6

Đ
7

Đ
8

XL

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(38).2010
75
khỏa mặt đầu và khoan hai lỗ tâm chi tiết trục cần xe đạp máy
»
đã đạt được những kết
quả sau:
- Chế tạo hoàn chỉnh mô hình thiết bị tự động hóa nguyên công khỏa mặt đầu và
khoan hai lỗ tâm chi tiết trục cần đạp xe máy, bao gồm: cơ cấu cấp phôi tự động, cơ cấu
định vị và kẹp chặt tự động, cơ cấu gia công tự động (Hình 4);
- Ứng dụng vi điều khiển để điều khiển thiết bị.
Mô hình thiết bị tự động hóa nguyên công khỏa mặt đầu và khoan hai lỗ tâm chi
tiết trục cần đạp xe máy đã hoạt động đúng yêu cầu thiết kế, kết quả nghiên cứu góp
phần tạo ra những mô hình học tập và nghiên cứu cho các sinh viên tại các trường dạy
nghề, trường đại học Kỹ thuật v.v…
Vấn đề nghiên cứu có thể được tiếp tục hoàn chỉnh theo hướng: