Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
LờI nói đầu
Mét trong những nội dung đặc biệt quan trọng của cuộc cách mạng khoa
học kỹ thuật trên toàn cầu nói chung và với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện
đại hoá đất nước ta nói riêng hiện nay đó là việt cơ khí hoá và tự động hoá
quá trình sản xuất. Nó nhằm tăng năng xuất lao động và phát triển nền kinh
tế quốc dân. Trong đó công nghiệp chế tạo máy công cụ và thiết bị đóng vai
trò then chốt . Để đáp ứng nhu cầu này, đi đôi với công việc nghiên cứu,thiết
kế nâng cấp máy công cụ là 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 lý luận
khoa học thực tiễn sản xuất cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật là không
thể thiếu được. Với những kiến thức đã được trang bị, sự hướng dẫn nhiệt
tình của các thầy giáo cũng như sự cố gắng cuả bản thân. Đến nay nhiệm vụ
đồ án máy công cụ được giao cơ bản em đã hoàn thành. Trong toàn bộ quá
trình tính toán thiết kế máy mới " Máy phay vạn năng "còn nhiều hạn chế.
Rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn.

1
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
Chương I :Tính toán thiết kế động học hộp tốc độ
Số liệu ban đầu: Z=18, n
min
=31 vg/ph, n
max
=1510 vg/ph.
1.1.Tính thông số thứ tư và chuối số vòng quay lí thuyết:
Ta có:
n
1
=n
min

= n
18
= n
17
.ϕ = … =n
1
.ϕ
17Từ đó:
2856,1
31
1510
118
1
min
max
===
−
−
z
n
n
ϕ
Theo tiêu chuẩn ta có ϕ = 1,26
Chuỗi số vòng quay lý thuyết:
n
1
= n

5
= n
4
.ϕ = …= n
1
.ϕ
4
= 31.1,26
4
= 78,13
n
6
= n
5
.ϕ = …= n
1
.ϕ
5
= 31.1,26
5
= 98,44
n
7
= n
6
.ϕ = …= n
1
.ϕ
6
= 31.1,26

.ϕ
9
= 31.1,26
9
= 248,13
n
11
= n
10
.ϕ =…= n
1
.ϕ
10
= 31.1,26
10
= 312,65
2
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
n
12
= n
11
.ϕ =…= n
1
.ϕ
11
= 31.1,26
11
= 393,94
n

14
= 788,04
n
16
= n
15
.ϕ =…= n
1
.ϕ
15
= 31.1,26
15
= 992,93
n
17
= n
16
.ϕ =…= n
1
.ϕ
16
= 31.1,26
16
= 1251,09
n
18
= n
17
.ϕ =…= n
1

n
n
dc
dc
x
Chọn x=3
Kết luận : Qua tính toán ta thấy số nhóm truyền tối thiểu là x=3 nên
trong hệ (1) phương án nào có số nhóm truyền nhỏ hơn 3 thì loại, cuối cùng
còn phương án Z=18=3*3*2
*Lập bảng chọn phương án tối ưu:
3
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
PAKG 3*3*2 3*2*3 2*3*3
YTSS
Tổng số bánh răng 16 16 16
Tổng trục 4 4 4
Chiều dài trục 17b+16f 17b+16f 17b+16f
Số bánh răng chịu M
x
2 3 3
Cơ cấu đặc biệt 0 0 0
Từ bảng so sánh ta thấy PAKG tối ưu là phương án: Z=18=3*3*2.
1.3. Chọn PATT, lập bảng kết cấu nhóm, vẽ lưới kết cấu.
* Số phương án thứ tự : k!=3!=1.2.3=6 (PA).
* Lập bảng kết cấu nhóm và chọn phương án tối ưu:
Theo điều kiện ϕ
xmax
≤ 8 thì thoả mãn, do đó qua bảng kết cấu chỉ còn lại 2
phương án là :
Nhóm 1: 3 * 3 * 2 Nhóm 3: 3 * 3 * 2

    9
    9   6 6  6 6    6 6   
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
*Nhóm 2: PAKG 3 * 3 * 2
PATT II I III
[3] [2] [9]
Nhận xét: Qua 2 lưới kết cấu đã vẽ, PATT1 có lưới kết cấu hình dẻ quạt, các
tia xiên từ từ, tốc độ biến thiên không đột ngột, do đó truyền êm ⇒ Là
phương án tốt nhất.
Kết luận: Chọn phương án : PAKG 3 * 3 * 2
PATT I II III
3[1] 3[3] 2[9]
1.4 Vẽ đồ thị vòng quay và chọn tỉ số truyền các nhóm .
- Chọn động cơ: N=7 kw ; n
đc
= 1440(g/ph).v
- Xác định n
0
:
n
0min
=
max
max
i
n
=
3
2
1510

11
1
1
44
1
=+⇒====
gf
g
f
i
ϕ

3
2
1
26,1
11
22
2
2
33
2
=+⇒====
gf
g
f
i
ϕ

75

1
11min
min
==
+
=
Kf
gfZ
E
c
<1 Suy ra E
minc
=1.
6
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
Tổng số răng:
∑
Z
=E.K=1.75=75.
Z
1
=
∑
+
Z
gf
f
.
11
1

Z
gf
f
.
22
2
=
3
1
.75=25

50
25
2
=⇒
i
Z
’
2
=
∑
+
Z
gf
g
.
22
2
=
3

gf
g
.
33
3
=
75
46
.75=46
b. Nhóm 2:

81
58
23
26,1
11
44
4
1
44
4
=+⇒====
gf
g
f
i
ϕ

81
45

Với Z
min
=17, tính E
minc
tại tia có tỉ số truyền i
4
:

23
17
81.23
81.17
.
).(
4
44min
min
==
+
=
Kf
gfZ
E
c
<1 Suy ra E
minc
=1.
7
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
Tổng số răng:

Z
gf
g
.
44
4
=
81
58
.81=58
Z
5
=
∑
+
Z
gf
f
.
55
5
=
81
36
.81=36

45
36
5
=⇒

50
.81=50

31
50
6
=⇒
i
Z
’
6
=
∑
+
Z
gf
g
.
66
6
=
81
31
.81=31
c. Nhóm 3:

5
4
1
26,1

min
=17, tính E
minc
tại tia có tỉ số truyền i
7
:

667,5`
3
17
15.1
5.17
.
).(
7
77min
min
===
+
=
Kf
gfZ
E
c
Suy ra E
minc
=6.
Tổng số răng:
∑
Z

Z
gf
g
.
77
7
=
5
4
.90=72
Z
8
=
∑
+
Z
gf
f
.
88
8
=
3
2
.90=60

30
60
8
=⇒

c/xác
n
tt
∆n%
n
1
n
đc
.i
0.
i
1.
i
4.
i
7
31 30,73 -0,87
n
2
n
đc
.i
0.
i
2.
i
4.
i
7
39,06 39,51 1,15

.i
0.
i
2.
i
5.
i
7
77,05 78,13 3,45
n
6
n
đc
.i
0.
i
3.
i
5.
i
7
98,44 100,50 2,09
n
7
n
đc
.i
0.
i
1.

IV
0
6

6

"

60
"

S¬ ®å ®é%g hép tèc ®é
0 7
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
n
9
n
đc
.i
0.
i
3.
i
6.
i
7
196,93 202,63 2,89
n
10
n

3.
i
4.
i
8
393,94 398,57 1,17
n
13
n
đc
.i
0.
i
1.
i
5.
i
8
493,94 496 0,53
n
14
n
đc
.i
0.
i
2.
i
5.
i

n
đc
.i
0.
i
2.
i
6.
i
8
1251,09 1258,09 2,77
n
18
n
đc
.i
0.
i
3.
i
6.
I
8
1576,38 1621,12 2,84
* Đồ thị sai số vòng quay.
1.7 Sơ đồ động hộp tốc độ.
10
,"
,77
0,7

Dễ dàng khi điều khiển
Nhẹ nhàng dễ nhớ
Đảm bảo độ an toàn của kết cấu điều khiển
Phải đảm bảo tính chính xác , tin cậy cao của hệ thống điều khiển
11
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
Do đó ta chọn kiểu điêù khiển tay gạt và đĩa lỗ.
Căn cứ vào phương án không gian và sơ đồ động của hộp tốc độta có bảng
điều khiển %h sau. Việc tính toán cụ thể hành trình gạt cũng như kích thước
của cơ cấu điều khiển được thể hiện rõ trong phần tính toán hệ thống điều
khiển hộp chạy dao.
P: Vị trí ăn khớp phải O : Các lỗ không có trên đĩa
T : Vị trí ăn khớp trái + : Các lỗ có trên đĩa
G : Vị trí ăn khớp giữ
BẢNG VỊ TRÍ BÁNH RĂNG TƯƠNG ỨNG VỚI VỊ TRÍ TAY GẠT

A
1
B
1
C D
n
1
T + +
O O
G O +
O +
P + +
O O
P + +

+ +
P + +
O O
n
5
T O O
+ +
P + +
O O
T O O
+ +
P + +
O O
n
6
G + O
+ O
P + +
O O
T O O
+ +
P + +
O O
n
7
P + +
O O
T O O
+ +
T O O

O O
T O O
+ +
n
11
T O O
+ +
G + O
+ O
P + +
O O
T O O
+ +
n
12
G + O
+ O
G + O
+ O
P + +
O O
T O O
+ +
n
13
P + +
O O
P + +
O O
T O O

+ +
T O O
+ +
n
17
T O O
+ +
T O O
+ +
T O O
+ +
T O O
+ +
n
18
G + O
+ O
T O O
+ +
T O O
+ +
T O O
+ +
Chương 2: Tính toán thiết kế động học hộp chạy dao
Số liệu : Z=18; ϕ = 1.26
S
dọc max
= 1200 mm/ph.
S
ngang

phvg
t
S
nnphmmSS
v
/200
6
1200
/1200
max
max18max18
====⇒==

phvg
t
S
nphmm
S
S
v
/73.158
6
38,952
/38,952
26.1
1200
17
17
18
17

S
v
/98,99
6
88.599
/88,599
26,1
1200

15
15
33
1816
15
===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg
t
S
nphmm
SS
S
v
/35.79
6
10.476
/10.476
26,1

14
13
===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg
t
S
nphmm
SS
S
v
/98.49
6
89.299
/89.299
26,1
1200

13
13
66
1813
12
===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg

S
v
/48.34
6
89.188
/89.188
26,1
1200

10
10
88
18
11
10
===⇒=====
ϕ
ϕ
14
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng

phvg
t
S
nphmm
SS
S
v
/99.24
6

1010
189
8
===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg
t
S
nphmm
SS
S
v
/74.15
6
43.94
/43.94
26,1
1200

7
7
1111
188
7
===⇒=====
ϕ
ϕ


/91.9
6
48.59
/48.590
26,1
1200

5
5
1313
186
5
===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg
t
S
nphmm
SS
S
v
/88.7
6
21.47
/21.47
26,1
1200


===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg
t
S
nphmm
SS
S
v
/95.4
6
73.29
/73.29
26,1
1200

2
2
1616
183
2
===⇒=====
ϕ
ϕ

phvg
t
S

= 1440(vg/ph)
Đối với hộp chạy dao ta có:

56.2
5.23
1440
lg.
5lg
1
5
1
8.2
5
1
min
==⇒=⇒≤≤
x
n
S
i
dc
x
Ý
Chọn x=3
15
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
Kết luận : Qua tính toán ta thấy số nhóm truyền tối thiểu là x=3 nên
trong hệ (2) phương án nào có số nhóm truyền nhỏ hơn 3 thì loại, cuối cùng
còn phương án Z=18=3*3*2
*Lập bảng chọn phương án tối ưu:

]99ϕ
xmax
,6
9
=",6

=6,6
9
=",6

=",6

=6,6

=6KÕt
lË%§¹tLo¹i§¹t Lo¹iLo¹iLo¹i
  6 6 
    9
    9   6 6  6 6    6 6   
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
PATT I II III
3[1] 3[3] 2[9]
*Nhóm 2: PAKG 3 * 3 * 2
PATT II I III
[3] [2] [9]
Nhận xét: Qua 2 lưới kết cấu đã vẽ, PATT1 có lưới kết cấu hình dẻ quạt, các
tia xiên từ từ, tốc độ biến thiên không đột ngột, do đó truyền êm ⇒ Là
phương án tốt nhất.Nhưng trong hộp chạy dao máy phay có 3 chuyển động
là:dọc, đứng, ngang, do đó để có thể dễ dàng chuyển từ chuyển động này
sang chuyển động khác cũng như việc bố trí các li hợp trong hộp được tối ưu

=
3
min
min
i
n
=
( )
3
5/1
92.3
=490(v/ph)
Chọn n
0
=350(v/ph).
18
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
Cách vẽ: Xác định đường chạy dao nhanh rồi vẽ các tia còn lại bắt đầu giống
đường chạy dao nhanh từ điểm A, còn lại là các tia được xác định bằng cách
nối các tia lại.
19
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
20
I
II
III
IV
V
VI
VII

s
9
s
7
s
6
s

s

s
"
i
0
i

i

i

i

i

i
6
i
7
i
"

2.5 Xác địng số răng của các nhóm truyền.
Ta có :
64
24
*
44
26
1440
350
0
==
i
a. nhóm 1:

3
2
1
26,1
11
11
1
1
33
1
=+⇒====
gf
g
f
i
ϕ

f
i
ϕ
Bội sè chung nhỏ nhất là K=3.2=6
Với Z
min
=17, tính E
minc
tại tia có tỉ số truyền i
1
:

2
17
6.1
3.17
.
).(
1
11min
min
==
+
=
Kf
gfZ
E
c
=8.5 Suy ra E
minc

+
Z
gf
g
.
11
1
=
3
2
.54=36
Z
2
=
∑
+
Z
gf
f
.
22
2
=
2
1
.54=27

27
27
2

3
2
.54=36

18
36
3
=⇒
i
Z
’
3
=
∑
+
Z
gf
g
.
33
3
=
3
1
.54=18
b. Nhóm 2:

29
20
9

i
ϕ

29
17
1211
66
6
6
22
6
=+⇒====
gf
g
f
i
ϕϕ
Bội sè chung nhỏ nhất là K=58
Với Z
min
=17, tính E
minc
tại tia có tỉ số truyền i
4
:

18
17
58.9
29.17

=
29
9
.58=18

40
18
4
=⇒
i
Z
’
4
=
∑
+
Z
gf
g
.
44
4
=
29
29
.58=40
Z
5
=
∑

58
37
.58=37
Z
6
=
∑
+
Z
gf
f
.
66
6
=
29
12
.58=24

34
24
6
=⇒
i
Z
’
6
=
∑
+







==+
=
mAm
ZZ
Z
Z
582
1758.3
1
'
77
'
7
7

45
13
45,13
1758.3
58
7
'
77
7

ZZ
Z
Z
582
26.1
1
'
88
4'
8
8
40
18
40,18
52.2
58
8
'
88
8
'
8
'
88
=→==⇒






VII-VIII là 33/37
sau đó đến cặp bánh răng 33/37 và cặp bánh răng côn 18/16.
d. Xích chạy dao nhanh.
Theo yêu cầu của đề bài S
nhanh
=2300 mặt khác máy chuẩn S
nhanh
=2300 do đó
kế thừa các cặp ăn khớp khác của máy chuẩn mà không cần thay đổi cặp
báng răng nào.
Ta có:

23.23036.
18
18
.
16
18
.
37
33
.
33
18
.
35
28
.
43
.

=i
n Phương trình xích N=n
c/xác
n
tt
∆n%
24
Đồ án máy công cụ Tính toán thiết kế máy phay vạn năng
n
1
n
đc
.i
0.
i
1.
i
4.
.i
7
.i
8.
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.

14
4.95 5.12 3.43
n
3
n
đc
.i
0.
i
1.
.i
6.
.i
7
.i
8.
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
6.24 6.45 3.37
n

.i
0.
i
.2
.i
5.
.i
7
.i
8.
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
9.91 10.25 3.43
n
6
n
đc
.i
0.
i

.i
7
.i
8.
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
15.74 16.34 3.81
n
8
n
đc
.i
0.
i
3.
.i
5.
.i
7
.i

.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
24.99 25.82 3.32
N
10
n
đc
.i
0.
i
1.
i
4
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i

đc
.i
0.
i
1.
.i
6
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
49.98 49.65 -0.66
N
13
n
đc
.i
0.
.i
2.
i
4

12.
.i
13
.i
14
79.35 79.85 0.63
N
15
n
đc
.i
0.
.i
2.
i
6
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
99.98 99.3 -0.68
N

i
5
.i
9
.i
10.
.i
11
.i
12.
.i
13
.i
14
158.73 159.69 0.6
N
18
n
đc
.i
0.
.i
3.
i
6
.i
9
.i
10.
.i

4,08
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5