Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
Trờng đại học o0o
Công nghiệp thái nguyên
Khoa : cơ khí
Bộ môn : Máy và Tự động hoá
đề tài
thiết kế đồ án môn học
Ngời thiết kế : Hoàng Tuấn
Lớp : K35MA
Ngành : Cơ khí chế tạo máy
Cán bộ hớng dẫn : Nguyễn Thuận
Ngày giao đề tài : 10/03/2003
Nội dung đề tài : Thiết kế máy tiện ren vít vạn năng
H=200 ; Z=22 ;

= 1,26 ; n
max
= 1600 (v/ph)
Cắt đợc ren quốc tế, mô đun, Anh, Pít

Số lợng và kích thớc bản vẽ : 02 bản A
0

1 . Khai triển hộp tốc độ - A
0
2 . Khai triển ụ động - A
0
Thái Nguyên , Ngày 10 tháng 3 năm 2003

hoá cùng với sự cố gắng của bản thân,đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp
của mình.Trong quá trình làm đồ án chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu
sót.Em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô để em có điều kiện học hỏi thêm.
Em xin chân thành cảm ơn.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2002

Sinh viên thiết kế
Hoàng Tuấn
Nhận xét của giáo viên hớng dẫn
Tài liệu tham khảo
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
2
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

[1] : Thiết kế máy cắt kim loại.
Tác giả : Mai Trọng Nhân.
Bộ môn máy cắt kim loại.
Trờng ĐHKT CN Việt Bắc.
[2] : Giáo trình máy cắt kim loại Tập I.
Tác giả : GVC Hoàn Duy Khản.
Bộ môn máy cắt kim loại.
Trờng ĐHKT CN Thái Nguyên.
Thái Nguyên : 1996.
[3] : Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt.
Tác giả: Trịnh Khắc Nghiêm.
Trờng: ĐHKT CN Thái Nguyên.
Bắc Thái: 1991.
[4] : Tính toán thiết kế máy cắt kim loại.
Tác giả: Phạm Đắp Nguyễn Đức Lộc
Phạm Thế Trờng Nguyễn Tiến Lỡng


phần i :
tổng hợp cấu trúc động học máy
I. Công dụng của máy tiện ren vít vạn năng.
Máy tiện ren vít vạn năng là máy công cụ đợc dùng phổ biến nhất trong
các nhà máy, phân xởng cơ khí của các xí nghiệp. Nó đợc dùng để gia công các
bề mặt tròn xoay, bề mặt ren. Phù hợp với loại hình sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ,
thính hợp với sửa chữa,chế tạo các chi tiết thay thế.
Ngày nay do tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật, máy tiện ren vít vạn
năng đợc cải tiến nhiều cho phù hợp với nhu xu hớng phát triển của thời đại. Đặc
biệt là các máy đợc điều khiển theo chơng trình số (CNC), ứng dụng công nghệ
mới CAD/CAM/CNC.
Ngoài việc gia công các bề mặt tròn xoay, bề mặt ren. Nếu sử dụng thêm các
đồ gá chuyên dùng thì có thể mở rộng thêm khả năng công nghệ của máy để
thực hiện các nguyên công khác nh khoan, khoét, doa, tiện các bề mặt định hình,
mặt phẳng, cắt đứt có độ chính xác cao.
Những công việc chủ yếu của máy tiện ren vít vạn năng là để tiện trơn và tiện
ren. Máy có thể tiện đợc các loại ren hệ mét, ren hệ Anh, ren nhiều đầu mối, ren
khuếch đại, ren tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn, ren trái và ren phải. . .
II. Tạo hình bề mặt chi tiết gia công.
1. Sơ đồ gia công.
Máy tiện ren vít vạn năng chủ yếu dùng để gia công các bề mặt tròn xoay
(Trụ trơn) và bề mặt ren. Chọn hai nguyên công đặc trng này của máy để xác
định sơ đồ gia công.
a. Nguyên công tiện trụ trơn.
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
4
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

Bề mặt này đợc hình thành nhờ hai chuyển động: chuyển động quay tròn của

(Q
1
) : Chuyển động tạo hình đờng sinh 1.

c
(Q
1
, T
2
) : Chuyển động tạo hình của đờng chuẩn 2.
2. Các chuyển động cần thiết của máy.
a. Chuyển động tạo hình (ký hiệu

) .
Chuyển động tạo hình là chuyển động cần thiết để tạo ra đờng sinh và đ-
ờng chuẩn. Số lợng các chuyển động tạo hình đợc xác định qua biểu thức:
N


= N

s
+ N

c
- 1/2 N

T
Trong đó:
N

=0 (Tiện trơn)
Nh vậy trong cả hai trờng hợp tiện thì N

=2 nghĩa là chuyển động tạo hình gồm
có 2 thành phần (Q
1
,T
2
).
b. Chuyển động cắt gọt.
Chuyển động căt gọt là chuyển động cần thiết để thực hiện và duy trì quá trình
bóc phoi, ở đây chuyển động cắt gọt trùng với chuyển động tạo hình do đó cấu
trúc động học máy đơn giản nhng nó lại hạn chế công suất cắt gọt. Ngoài các
chuyển động chạy dao dọc của bàn máy, chuyển động phụ còn có chuyển động
chạy dao ngang để thực hiện một số nguyên công khác nh : Xén mặt đầu, tiện
cắt đứt.
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
5
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

c. Chuyển động phân độ.
Chuyển động phân độ là chuyển động cần thiết để dịch chuyển tơng đối giữa
dao và phôi sang vị trí mới, khi trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt gia công
căn bản giống nhau. Ví dụ nh : Tiện ren nhiều đầu mối.
d. Chuyển động định vị.
Chuyển động định vị là chuyển động nhằm khống chế kích thớc gia công của
chi tiết gia công, nó có nhiệm vụ xác định hớng của tọa độ phôi và dao với nhau,
tức là xác định vị trí tơng đối của đờng sinh và đờng chuẩn với nhau trong các
trục toạ độ của máy. Chuyển động định vị có thể là chuyển động ăn dao nếu
trong lúc thực hiện có tiến hành cắt gọt và có thể là chuyển động điều chỉnh nếu


chế độ cắt hợp lý. Vì vậy trục chính phải có nhiều tốc độ tơng ứng với chế độ
cắt. Để bảo đảm điều đó ta phải thiết kế hộp tốc độ(i
v
) và cơ cấu điều chỉnh tốc
độ cho trục chính. Để tạo ra các lợng chạy dao khác nhau (dọc, ngang) trong
máy cần bố trí hộp chạy dao (i
s
) khi này sơ đồ cấu trúc động học máy và điều
chỉnh động học máy đợc thể hiện nh hình vẽ. Trục vít me ngang- T
3

Trục vít me dọc T
2
- Liên kết trong: Trục chính Q
1
i
s

Trục trơn (B
r
- T
r
)- T
2
- Liên kết ngoài: i
đ/c

i
v
= C
v
. n
t/c
*. Xích chạy dao tiện trơn.
- Từ trục chính mang phôi đến bộ truyền bánh răng thanh răng.
Trục chính 4 5 i
s
6 8 BR TR
- Lợng di động tính toán.
1 vòng trục chính tạo ra S
d
(mm) bàn dao dọc
- Phơng trình điều chỉnh.
1ì i
45
ìi
s
ìi
68
ì.m
n
.Z =S
d
(mn)
- Công thức động học.
i
s

s
= C
s2
. t
*. Xích chạy dao ngang.
- Từ trục chính đến bộ truyền vít me đai ốc ngang (t
vmn
)
Trục chính 4 5 i
s
6 9 t
vmn
- Lợng di động tính toán.
1 vòng trục chính tạo ra S
ng
(mm) bàn dao ngang.
- Phơng trình điều chỉnh
1ìi
45
ìi
s
ìi
69
ìt
vmn
= S
ng
(mm)
- Công thức động học.
i

2
10 9 t
vmn
- Phơng trình điều chỉnh.
n
đ/c
(M
2
) ìi
109
ìt
vmn
= S
ng
(mm)
PHần II :
Đặc trng kỹ thuật của máy
I I. Đặc trng công nghệ.
Máy tiện ren vít vạn năng có thể gia công đợc các bể mặt trụ tròn xoay (trong,
ngoài); mặt đầu và các bề mặt ren, tiện cắt đứt.
Các nguyên công thực hiện trên máy tiện là : Tiện trụ trơn, tiện ren, khoan, doa,
tarô. . . Ngoài ra nếu bố trí thêm đồ gá thì có thể mở rộng thêm phạm vi công
nghệ của máy.
Các dụng cụ cắt đợc sử dụng trên máy tiện thờng là : Thép cacbon dụng cụ,
thép gió, thép hợp kim dụng cụ, hợp kim cứng . . .
Phôi có thể gia công đợc trên máy là phôi thanh, phôi rèn hoặc đúc. Vật liệu
phôi chủ yế là thép cacbon, thép hợp kim , gang. . . Ngoài ra còn có hợp kim
mầu và vật liệu phi kim loại.
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
8

R
D
d
=
Trong đó Rd là phạm vi thay đổi đờng kính R
d
= 810 Chọn R
d
= 10
vậy đợc : D
1min
=
280
10
1

= 28 (mm)
Đờng kích phôi lớn nhất có thể luồn qua trục chính.
d
max
= ( 0,150,2 ) D
1max
Chọn d
max
=0,15. D
1max
= 0,15.280 = 42 (mm)
Khoảng cách xa nhất giữa hai mũi tâm : L= (3,57).200 =7001400 (mm)
Chọn L
max

1600
min
max
===
n
n
R
n
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
9
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

+Tính số vòng quay của trục chính:
Với = 1,26 ta đợc số vòng quay của trục chính nh sau:
n
1
= 12,5 (v/ph) n
9
= 80 (v/ph) n
16
= 400 (v/ph)
n
2
= 16 (v/ph) n
10
= 100 (v/ph) n
17
=500 (v/ph)
n
3

= 315 (v/ph) n
22
=1600 (v/ph)
n
8
= 63 (v/ph)
2.Xích chạy dao.
- Tốc độ chạy dao của máy phụ thuộc vào chiều sâu cắt khi gia công và chất
lợng bề mặt, yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công.
- Chiều sâu cắt t
max
đợc lấp bằng lợng d hạ thấp, khi gia công cơ, theo bảng
6[1], với kích thớc phôi là: 200ì1000 (mm) có lợng d 2 phía là a= 14(mm)

)(7
2
14
2
max
mm
a
t
===
Chiều sâu t
min
đợc tính gần đúng theo biểu thức sau:
maxmin
4
1
2

ớc ren và lợng chạy dao phải đảm bảo giống nhau R
t
= R
s
Chạy dao dọc: S
d
=0,052,8 (mm/v)
Chạy dao ngang: S
ng
= 0,0251,4 (mm/v)
IV.Đặc trng động lực học máy.
- Để thiết kể truyền dẫn nhỏ gọn kích thớc phù hợp mà máy vẫn đủ bền khi
làm việc ở mọi tốc độ vì vậy phải chọn chế độ cắt phù hợp. Đặc trng động lực
học của máy đợc xác định theo chế độ cắt tính toán có tải trọng và công suất lớn
nhất.
1. Chế độ cắt tính toán.
Chiều sâu cắt tính toán: Đợc xác định theo biểu thức:
3
max1
*
7,0 Dt
ì=
(mm)
Với D
1max
=280 (mm) thay số
579,42807,0
3
*
ì=

750

(N/mm
2
)
Ta đợc: C
v
=50,2 ; K
v
=1,09
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
10
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

x
v
=0,25 ; y
v
=0,66
Thay số vào ta đợc:
23,28
)532,1.()579,4(
09.1.2,50
66,025,0
*
==
V
(m/ph)
2. Lực cắt.
Lực cắt đợc tính toán theo công thức ở bảng 9[1]

*
= 1,39 (mm/v)
C
px
=650 xpx=1,2 ypx=0,65
C
py
=1250 xpy=0,9 ypy=0,75
C
pz
=2000 xpz=1 ypz=0,75
Thay số tìm đợc:
P
x
*
= 650.(4,579)
1,2
.(1,532)
0,65
= 5324,22 (N)
P
y
*
= 1250.(4,579)
0,9
.(1,532)
0,75
= 6769,36 (N)
P
z

*
*
=
ì
=
ì
=
VP
N
z
c
(kw)
5. Chọn sơ bộ động cơ.
Để chọn lựa phơng án truyền dẫn ta cần xác định sơ bộ công suất động cơ
và chọn động cơ cho máy. Công suất động cơ truyền dẫn chung cho cả xích tốc
độ và xích chạy dao là

*
/
.
c
scd
N
KN
=
trong đó: K
s
= (1,021,2) là hệ số kể đến công suất chạy dao chọn K
s
=1,2

vật liệu, kết cấu có tính công nghệ cao, làm việc chính xác, sử dụng bảo quản dễ dàng,
an toàn khi làm việc
I . Chọn phơng án truyền dẫn.
1. Chọn kiểu truyền dẫn.
Khi chọn phơng án truyền dẫn cần căn cứ vào phạm vi điều chỉnh, công suất truyền,
trị số trợt, thuận tiện điều khiển, thay đổi tốc độ nhanh, tính công nghệ tốt.
Với máy truyền động chính là quay có công suất nhỏ hơn 100KW, theo ENIMS
nên dùng truyền dẫn điều chỉnh tốc độ cơ khí gồm một động cơ xoay chiều và
một hộp tốc độ bánh răng.
2. Bố trí cơ cấu truyền động.
Có hai phơng án bố trí truyền dẫn nh sau :
+ Phơng án 1: Hộp tốc độ và hộp trục chính chung một vỏ
+ Phơng án 2 Hộp tốc độ tách rời hộp trục chính
Trong hai phơng án trên, phơng án một thờng áp dụng với các máy cỡ trung và
lớn, nhng yêu cầu độ chính xác không cao ta chọn phơng án 1. Nó có các u điểm
sau: Kết cấu gọn nhẹ, giá thành hạ, dễ tập chung cơ cấu điều khiển tạo điều kiện
thuận lợi cho việc thực hiện các thao tác của ngời đứng máy.
Nhợc điểm: Có thể truyền dung động trong hộp tốc độ sang hộp trục chính, có
thể truyền nhiệt trong hộp tốc độ sang hộp trục chính, khó dùng truyền động đai
cho trục chính.
3. Lựa chọn bộ truyền cuối cùng.
Bộ truyền cuối cùng có ảnh hởng nhiều đến chế độ cắt, độ điều hoà
chuyển động, độ bóng bề mặt gia công.
- Trục chính quay với tốc độ 1600(v/ph) nên chọn bộ truyền cuối cùng là bộ
truyền bánh răng. Để cho trục chính quay êm với tốc độ vòng của bánh răng
không quá lớn và đờng kính bánh răng lắp trên trục chính không bé hơn đờng
kính phôi lớn nhất. Nếu gọi
[ ]
v
là tốc độ vòng cho phép của bánh răng thì đờng

DD
<
do vậy ta sử dụng 2 bánh răng dẫn động cho trục
chính trên hai dẫy tốc độ thấp và cao khác nhau.
II. Chọn phơng án kết cấu.
1. Chọn dạng kết cấu.
Khi thiết kế máy việc lựa chọn kết cấu đơn giản hay phức tạp cần căn cứ vào
phạm vi điều chỉnh yêu cầu, công dụng của máy. Theo kinh nghiệm của các nhà
thiết kế máy, chỉ ra rằng cấu trúc đơn giản đợc sử dụng khi phạm vi điều chỉnh
yêu cầu nhỏ hơn trị số tới hạn: R
n
R
*
[ ]
n
i
n
R
R
R
*
2
=

với [R
i
] = 8 ; = 1,26 ; R
*
n
=50

pZ

=
=
1
trong đó: k- là trật tự kết cấu của nhóm động học theo xích truyền động.
P
k
-là bộ truyền trong nhóm thứ tự k.
m -là số nhóm truyền.
Theo yêu cầu thiết kế có Z = 22 nh đã phân tích ở trên ta sử dụng cấu trúc nhân
phức tạp Mặt khác không thể phân tích Z = 22 = 2ì11 (không thực tế) . Để tiện
phân tích ta lấy Z = 24 cấp tốc độ với số phơng án kết cấu k
!
!
q
m
K =
m: là số nhóm truyền bánh răng trong hộp số tốc độ : m = 4
q: là số nhóm có cùng số lợng bộ truyền giống nhau.
K: là phơng án thay đổi vị trí của các nhóm truyền
4
!3
!4
==
K
(phơng án)
và bố trí theo các phơng án sau:
Z = 2ì3ì2ì2 ; Z = 2ì2ì2ì3
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA

tức là P
1
=2 , P
2
=3 ta có
Z= 2ì3ì2ì2
Chọn số trục của phơng án kết cấu S
T
= m+1 , m = 4 S
T
= 4+1 =5 (trục)
3. Chọn phong án động học máy :
Phơng án động học máy là phơng án về trặt tự thay đổi các bộ truyền trong nhóm
để nhận đợc dãy tốc độ đã cho
Trong một bộ truyền mà có m nhóm truyền thì sẽ có m! phơng án thay đổi trị
số vòng quay. Đối với hộp tốc độ của máy công cụ thì tỉ số truyền nên chọn
trong giới hạn: i
min
i i
max
;
i
min
= 1/4 ; i
max
= 2 ; 1/4 i < 2
vậy ta dùng cấu trúc nhân phức tạp để đảm bảo truyền dẫn ở tốc độ cao, mặt
khác do máy có nhiều cấp tốc độ nên ta tách làm 2 đờng truyền:
+ Đờng truyền có tốc độ cao: Z
1

Trật tự động học là :
IIIIII
Z
6211
232
ìì=
kiểm tra lại lợng mở của nhóm truyền đảm bảo trị số truyền 1/4 i 2
Nhóm I :
x(p-1)
= 1,26
1(2-1)
= 1,26 < 8
Nhóm II :
x(p-1)
= 1,26
2(3-1)
= 2,56 < 8
Nhóm III :
x(p-1)
= 1,26
6(2-1)
= 4 < 8
- Đờng truyền tốc độ thấp trật tự hợp lý là

11232
6212
ìììì=
IIIIII
Z
Vậy ta đợc phơng án Z = 24 . Với yêu cầu thiết kế là Z = 22 ta thấy tăng lên 2

Z
4. Lới cấu trúc.
- Từ phơng án kết cấu biểu diễn lới cấu trúc theo nguyên tắc đối xứng cho ta
biết:
+ Số lợng nhóm truyền.
+ Số lợng bộ truyền mỗi nhóm.
+ Thứ tự thay đổi động học, đặc tính x và mối liên hệ tỷ số truyền mỗi
nhóm.
+ Phạm vi điều chỉnh của các nhóm truyền và bộ truyền dẫn.
+ Số cấp tốc độ của trục dẫn và bị dẫn của mỗi nhóm truyền.
Tuy nhiên thông qua lới cấu trúc này ta không thể xác định cụ thể gía trị của các
đại lợng vì vậy mà qua đó chỉ đánh giá sơ bộ truyền dẫn, trong quá trình lựa
chọn phơng án truyền dẫn để khắc phục nhợc điểm này, ta đi xây dựng đồ thị
vòng quay của máy.
Ta có sơ đồ lới cấu trúc truyền động nh hình vẽ (5)
5.Đồ thị vòng quay.
Muốn xây dựng đợc đồ thị vòng quay ta phải xác định đợc số vòng quay của
trục dẫn n
0
, mục đính là tạo ra tỷ số truyền giảm dần về phía trục chính nên ta
chọn điểm đầu vào bắt đầu từ trục I.
Số vòng quay n
0
của trục I xác định nh sau: Từ động cơ có n = 1460(v/ph) qua
bộ truyền đai 148/ 268 có tỷ số truyền là 1,86 do đó tốc độ rơi trên trục I sẽ
còn lại là
)/(800
86,1
1460
phvn

ì 3
2
II
ì 2
4
III
ta chọn tỉ số truyền nh sau:
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
15
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

+ Nhóm I : chọn i
1
=
1
=1,26 =
4
5
+ Nhóm II : chọn i
5
=
4
1

=
4
26,1
1
=
5

=1,26 =
4
5
+ Nhóm II : chọn i
5
=
4
1

=
4
26,1
1
=
5
2
+ Nhóm III : chọn i
7
=
6
1

=
6
26,1
1
=
4
1
Tỉ số truyền của đờng truyền đơn : i

là dùng chung
cho cả hai xích.
Vẽ đồ thị vòng quay nh hình vẽ: Dựa vào tốc độ vòng quay ở trục I nh đã chọn
n
0
= 800 (v/ph) và các tỷ số truyền còn lại trong các nhóm ( Xác định bằng ph-
ơng pháp đồ giải theo lới cấu trúc)
Số cấp tốc độ chung cho cả truyền dẫn Z = 22 (từ n
1
=12,5 (v/ph) đến n
22
=
1600(v/ph))
Số cấp tốc độ trùng z = 2 ( n
17
= 500 v/ph và n
8
=630 v/ph )
- Đồ thị vòng quay cho phơng án:
22)1122(32
6421
=ìì+ìì=
III
n
Z

IIIIII
Z
4211
232

+
.E.K ; Z
j
' =
jj
j
ba
b
+
.E.K
Trong đó: Z
j
và Z
/
j
là số răng của các bánh dẫn và bị dẫn của cặp thứ j trong
nhóm.
S
z
- tổng số răng của bộ truyền. S
z
= E.K
i
j
- tỉ số truyền của bộ truyền thứ j .
a
j ,
b
j
là các số nguyên đơn giản.

+
.E
min
.K

z
min
Vậy : E
min
=
min
.
.
z
Ka
ba
j
jj
+
+ Nếu bánh răng nhỏ Z
min
đóng vai trò bị động ( i
j
> 1 ) thì
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
17
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

Z
j

min
tính ra thờng là số lẻ cần phải quy tròn lên phía trên
Nếu số răng của các bánh răng tính ra có S
z
> S
z max
cần phải điều chỉnh lại, bằng
cách giảm bớt trị số K và chịu sai số tỉ số truyền
i

(
%2
<
i
). Có hai phơng
pháp để giảm trị số K:
+ Phân tích lại tỉ số truyền có
jj
ba
+
làm cho K lớn, sau đó tính lại K và E
min
,chọn lại E , tính lại Z
j
và Z
j
' .
+ bỏ bớt thừa số của K rồi tính lại nh trên song lúc này Z
j
và Z


=
jjj
j
m
A
ba
b
2
.
+

Vì 2A = const nên các Z
j
và Z
j
khi tính ra có thể là số lẻ , ta phải quy tròn và
dịch chỉnh bánh răng.
Số răng của các bánh răng chỉ nguyên khi : 2A = E. m
j
(
jj
ba
+
)
Do đó 2A sẽ là bội số chung nhỏ nhất của các m
j
(
jj
ba

m
A
ba
b
2
.
+
có thể là số lẻ phải quy tròn và dịch chỉnh răng nếu cần thiết .
2. Tính số răng cho phép các cấu trúc truyền dẫn
a. Tính toán nhóm truyền I (chung cho cả hai xích truyền động chậm và nhanh.
Nhóm có hai tỉ số truyền là :
13
17
26,1
1
1
1
1
====
b
a
i


30
11
=+
ba

17

+
=

mặt khác thấy i
2
có độ nghiêng lớn hơn và là tăng tốc
nên
min
2
22
min
.
.
Z
Kb
ba
E
+
=

và Z
min
= 18 ( răng )
thay số đợc :
1
90.17
4518
min
<
ì

5690.
45
28
2
==
Z
(răng ) ;
3490.
45
17
2
==

Z
( răng )
vậy số răng là Z
1
= 51 ( răng ) ; Z
1
= 39 ( răng )
Z
2
=56 ( răng ) ; Z
2
= 34 ( răng )
b .Tính toán cho nhóm truyền II ( chung cho cả 2 xích truyền động chậm và
nhanh )
Nhóm có 3 tỉ số truyền :
5
5

764729
44
=+=+
ba

3
3
44
5
55
21
26,1
11
b
a
i
====


765521
55
=+=+
ba
vậy BSCNN, K = 76
Ta thấy i < 1 nên bánh nhỏ đóng vai trò chủ động ta có :
minmin
.
.
Z
Ka

min
ì
ì
=

E
< 1vậy chọn
1
min
=

E
số răng của các bánh răng là :
3876.
2
1
3
==
Z
(răng) ;
3876.
2
1
3
==

Z
(răng)

2976.

vậy số răng của các bánh răng là :
Z
3
= 29 ( răng ) ; Z
4
= 21 ( răng ) ; Z
5
= 38 ( răng )
Z
3
= 47 ( răng ) ; Z
4
= 55 ( răng ) ; Z
5
= 38 ( răng )
c . Tính toán cho nhóm truyền III ( Đờng truyền nhanh ).
Nhóm có hai tỉ số truyền là :
4
5
26,1
1
10
===

i
> 1

2
1
26,1

11
10
Z
Z
SmA
SmA
có :
5
6
5,2
3
10
11
11
10
===
m
m
S
S
Z
Z
do đó có :
70
35
60
30
32
16
30

(răng)
Chọn S
Z10
=
5
6
S
Z11
=
5
6
90 = 108 (răng) Z
10
= 60 (răng) ; Z
10
/
= 48 (răng)
vậy số răng của bánh răng là:
Z
11
= 30 (răng) ; Z
11
'
= 60 (răng)
Z
10
= 60 (răng) ; Z
10
/
= 48 (răng)





=
=
7
6
.2
.2
7
6
Z
Z
SmA
SmA
từ hệ thức trên ta có :
6
5
3
5,2
7
6
6
7
===
m
m
S
S

7
= 15 (răng) ; Z
7
/
= 60 (răng)
mà :
90
5
6.75
.
6
7
7
6
===
m
mS
S
Z
Z
chọn : Z
9
= Z
9
/
= 45 (răng)
e . Tính toán cho đờng truyền đơn : Nhóm có tỉ số truyền :
72
18
68

3
9
======

i
chọn : Z
9
= 30 ; z
9
/
=60 vậy đợc
60
30
9
=
i
3. Tính toán động học bộ truyền đai
Bộ truyền đai thờng để truyền chuyển động từ động cơ đến hộp tốc độ ( trục
công tác). Nó có u điểm là truyền động giữa hai trục xa nhau, có khả năng phòng
quá tải, kết cấu đơn giản, rẻ tiền. Có nhợc điểm là cồng kềnh, gây trợt khi truyền
động . . .
Chọn kiểu đai có thiết diện E = 138 mm
2
Đờng kính bánh nhỏ : D
1
= 140 ữ 280 . Chọn D
1
= 145 mm
Đờng kính bánh lớn : D
2

smv
nD
V
cd
ữ==

[ ]
max
3
07,11
10.60
1460.145.14,3
vV
<==
thoả mãn
4. Kiểm tra sai số vòng quay và điều kiện làm việc.
Trong quá trình tính toán số răng của các bánh răng do phân tích
j
j
j
b
a
i
=
. Mặt
khác khi tính toán Z
j
và Z
j
/

%100.
/
/
ct
cttt
n
n
nn

=
n
tt
là số vòng quay thực tế của trục cuối (v/ph)
n
t/c
là số vòng quay tiêu chuẩn lấy theo bảng.
Sai số
n
phải làm trong phạm vi cho phép
[ ]
)%1(10
=

nn
[ ]
%6,2)%126,1(10
==
n
Sau khi tính toán và kiểm tra ta có bảng sai số vòng quay nh sau:
STT

55
21
34
56
985,0
268
145
1460

15,92 16 - 0,5
n3
60
30
72
18
60
15
47
29
39
51
985,0
268
145
1460

19,62 20 - 1,9
n4
60
30

31,79 31,5 0,92
n6
60
30
72
18
60
15
38
38
34
56
985,0
268
145
1460

40,05 40 0,125
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
21
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

n7
60
30
72
18
45
45
55

18
45
45
47
29
34
51
985,0
268
145
1460

78,47 80 - 1,913
n10
60
30
72
18
45
45
47
29
34
56
985,0
268
145
1460

98,84 100 - 1,16

145
1460

160,19 160 0,119
n13
60
30
15
21
39
51
985,0
268
145
1460

199,25 200 - 0,375
n14
60
30
55
21
34
56
985,0
268
145
1460

246,66 250 - 1,336

38
39
51
985,0
268
145
1460

508,7 500 1,74
n18
60
30
38
38
34
56
985,0
268
145
1460

640,7 630 0,169
n19
48
60
47
29
39
51
985,0

1271,8 1250 1,744
n22
48
60
38
38
34
56
985,0
268
145
1460

1602 1600 0,125
5 . Kiểm tra điều kiện di trợt của khối bánh răng 3 bậc :
Hộp tốc độ của máy thiết kế có một nhóm truyền gồm 3 cấp tốc độ ở nhóm
truyền II. Dovậy ta bố trí 3 cấp tốc độ đó trên một cặp bánh răng di trợt ba bậc
và bố trí chung ở hai trục II và III.
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
22
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

Khối bánh răng 3bậc có bánh lớn ở giữa, bánh bé ở hai bên. Để di trợt đợc thì
đỉnh của các bánh bên không nhô ra quá vòng chân của bánh răng giữa một trị
số lớn hơn khe hở của đỉnh răng C = 0,25.m
Trong đó: m là môđuyn của răng
Điều kiện di trợt: D
a
1
< D

> 2f
o
+ 2 (f
o
+ C
0
).
Với : f
o
là hệ số chiều cao răng, f
o
= 1
C
o
là hệ số khe hở chân răng, C
o
= 0.25
.
.
0,35
Chọn C
o
= 0,35 Z
5
- Z
1
> 5.
Ta đã có: Z
5
= 55 , Z

Để làm nhóm cơ sở của máy tiện ren vít cũng có thể dùng nhóm bánh răng di tr-
ợt , lúc này độ cứng vững khá cao nh tính toán nó để bảo đảm tỉ số truyền chính
xác có khó khăn hơn và hệ thống điều khiển cần nhiều càng gạt .
Để dùng làm nhóm khuếch đại của máy tiện ren vít có thể dùng bánh răng di tr-
ợt cơ cấu Meanđra, u điểm là điều khiển bằng một tay gạt , chiều dài bé, xong
lắp đặt khó khăn, hiệu suất thấp nên ngời ta ít dùng hơn loại bánh răng di trợt
Cơ cấu then kéo có u điểm là gọn, điều khiển đơn giản song độ cứng vững kém ,
khả năng truyền tải kém .
Cơ cấu bánh răng thay thế đợc sử dụng nhiều trong các hộp chạy dao của các
máy chuyên môn hoá dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối
Qua phân tích trên ta lựa chọn nhóm bánh răng di trợt cho nhóm cơ sở và
khuyếch đại cho máy tiện ren vít cần thiết kế vì nó có các u nhợc điểm sau:
+ Ưu điểm : Có độ cứng vững cao, công suất truyền dẫn lớn, hiệu suất truyền
dẫn cao, chế tạo đơn giản .
+ Nhợc điểm : Kích thớc hớng trục lớn, kích thớc đờng kính trục lớn
Với u điểm đó ta chọn cơ cấu điều chỉnh của hộp chạy dao là cơ cấu bánh răng
di trợt khi thay đổi loại ren ta thay đổi bánh răng thay thế . Để giảm bớt số lợng
bánh răng thay thế ta dùng biện pháp đảo hớng truyền trong nhóm cơ sở để tiên
ren mét sang ren Anh.
II. Thiết kế hộp chạy dao.
Hộp chạy dao có hai công dụng là chạy dao tiện ren và chạy dao tiện trơn. Nh-
ng khi thiết kế ta chủ yếu thiết kế cho chạy dao tiện ren ( Ren tiêu chuẩn ). Nhìn
chung các bớc tiện trơn khá dày đặc vì vậy để chạy dao tiện ren ta dùng cơ cấu
vít me-đai ốc, còn để chạy dao tiện trơn ta dùng cơ cấu bánh răng thanh răng.
Nếu gọi : t
vm
: là bớc của vít me
t : là bớc ren cần cắt
i : là tỉ số truyền giữa trục chính và trục vít me
Vậy ta có phơng trình cắt ren là :

Thiết kế nhóm gấp bội.
Thiết kế nhóm bù.
Kiểm tra lại bớc ren theo yêu cầu.
Theo yêu cầu kĩ thuật thì máy thiết kế ra phải cắt đợc các loại ren: Ren quốc tế,
ren modul, ren Anh, ren pít.
Ren quốc tế và ren modul gọi là ren hệ mét .
Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K35MA
24
Thuyết minh đồ án môn học Máy cắt kim loại

+ Ren quốc tế đợc đặc trng bằng chiều dài bớc ren t (mm), góc ở đỉnh ren. =
60
o
nó đợc dùng để kẹp chặt.
+ Ren modul đợc đo bằng số modul m, nó đợc dùng làm ren của trục vít
+ Ren Anh và ren pít đợc gọi là ren hệ Anh
Ren Anh đợc đo bằng số vòng ren (n) trên một tấc Anh (1 inse = 25,4mm) loại
này dùng để kẹp chặt góc ở đỉnh = 55
o
.
Ren pít (p) nó đợc đo bằng số modul trong một tấc Anh nó đợc dùng để truyền
động .
Các công thức để tính bớc ren của các loại ren tiêu chuẩn:
Loại ren Số đo Bớc ren (mm)
Ren quốc tế t t
Ren modul m
t = . m
Ren Anh n
n
t

1vtc ì ( i
tt
)
t
ì i
cđ
ì i
cs
ì i
gb
ì t
vm
= t
+ Ren modul:
1vtc ì i
tt
ì i
cđ
ì i
cs
ì i
gb
ì t
vm
= .m
+ Ren Anh:
1vtc ì ( i
tt
)
t