BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI DÂY BĂNG ĐÁ
NHÁM

Ngành:

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thanh Bình
Sinh viên thực hiện

: Lê Mạnh Hùng
Trương Minh Phúc
Lớp: 13DCK02

TP. Hồ Chí Minh, 2017

MSSV:1311040124
MSSV: 1311040212


LỜI CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan các kết quả thực nghiệm, đạt được trong đồ án này
do chúng em tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan nhất. Các kết
quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác. Nếu phát hiện có
bất kỳ sự gian lận nào chúng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: PHẦN TỔNG QUAN ........................................................................ 10
1.1.Tổng quan về đề tài nghiên cứu ............................................................................ 10
1.2. Tổng quan về máy mài dây băng đá nhám ........................................................... 12
1.2.1. Nhu cầu của xã hội ............................................................................................ 12
1.2.2. Giới thiệu về thép ống và các phương pháp mài ............................................... 13
1.2.3. Các phương pháp mài ........................................................................................ 14
1.3. Yêu cầu của máy mài dây băng đá nhám ............................................................. 16
1.3.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng....................................................................... 16
1.3.2. Khả năng làm việc ............................................................................................. 16
1.3.3. Độ tin cậy .......................................................................................................... 16
1.3.4. An toàn trong sử dụng ....................................................................................... 16
1.3.5. Tính công nghệ và kinh tế ................................................................................. 16
1.3.6. Yêu cầu của máy ............................................................................................... 17
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY ............................................................................... 19
2.1. Phát thảo ý tưởng .................................................................................................. 19
2.1.1. Phát thảo trên giấy ............................................................................................. 19
2.1.2. Thiết kế trên phần mềm SolidWorks................................................................. 19
2.1.3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động: ............................................................. 24
2.2. Tính toán các cụm chi tiết .................................................................................... 25
2.2.1. Chọn động cơ .................................................................................................... 25
2.2.2. Thiết kế trục chính ............................................................................................. 27
2.2.3. Yêu cầu của trục chính ...................................................................................... 27
2.2.4. Kết cấu trục chính.............................................................................................. 28
2.2.5. Tính toán trục chính .......................................................................................... 29
2.2.6. Tính sơ bộ trục................................................................................................... 29

6.4. Các biện pháp an toàn: ......................................................................................... 51
6.4.1. Vấn đề an toàn ................................................................................................... 51
6.4.2. Các biện pháp an toàn ....................................................................................... 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 54

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

BẢNG THỐNG KÊ CÁC BẢNG BIỂU DÙNG TRONG ĐỒ ÁN
Bảng 2.1: Thông số động cơ
Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật của máy
BẢNG THỐNG KÊ CÁC BẢNG BIỂU DÙNG TRONG ĐỒ ÁN
Hình 1.1: Máy mài 2 đá
Hình 1.2: Máy mài cầm tay
Hình 1.3: Máy mài nhám vòng
Hình 1.4: Ống thép
Hình 2.1: Bản vẻ phát thảo
Hình 2.2: Trục
Hình 2.3: Trục tang 1
Hình 2.4: Trục tang 2
Hình 2.5: Puly lớn
Hình 2.6: Đỡ trục
Hình 2.7: Puly nhỏ
Hình 2.8: Ổ bi đỡ

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

CHƯƠNG 1: PHẦN TỔNG QUAN
1.1.Tổng quan về đề tài nghiên cứu
Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện rất lâu,
khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng quá trình mài. Máy mài là loại
máy nằm trong nhóm máy gia công, cắt gọt kim loại, nó là thiết bị dùng để mài mòn,
làm phẳng, bóng… bề mặt phôi cần gia công. Máy mài có vai trò rất quan trọng trong
công nghiệp, ngày nay đã được ứng dụng khá rộng rãi và không thể thiếu trong các
xưởng cơ khí.
Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và của ngành chế tạo máy nói
riêng, trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài chiếm
30% tổng số máy cắt kim loại. Đặc biệt là trong công nghệ chỉnh sửa dao tiện,…
ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60% toàn bộ quy trình công nghệ.
Một số hình ảnh về máy mài trên thị trường :

Hình 1.1: Máy mài 2 đá

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


inox, nhôm, gỗ mỹ nghệ, đá quý... có thể sử dụng trong môi trường ướt và khô. Hạt
mài mạnh, bén, cắt tốt, đặt biệt là tự sinh ra góc bén khi 1 tinh thể hạt mài cũ mòn đi.
Các hạt mài đồng kích cỡ nên sản phẩm cơ khí sau khi mài rất phẳng, đạt tiêu chuẩn
khi kiểm tra dưới ánh đèn hoặc thiết bị đo độ bóng vì nhu cầu thực tế của đời sống
sản xuất nói chung và trong công nghiệp hiện đại nói riêng thì rất cần thiết.

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

1.2.2. Giới thiệu về thép ống và các phương pháp mài

Hình 1.4: Ống thép
Ống thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng và công nghiệp:
ống dùng dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí, ống làm nồi hơi, ống dùng sản xuất các kết cấu
xây dựng như giàn không gian, ống thử siêu âm trong cột bê tông, ống dùng sản xuất
các kết cấu cơ khí, sản xuất khung xe đạp, xe máy, cầu thang….
Với tầm quan trọng của việc sản xuất ống thép như vậy nên các máy móc và
thiết bị đươc chế tạo ra để chế tạo ra các ống thép phù hợp cho từng lĩnh vực được sử
dụng. Để năng xuất ngày càng cao giá thành đầu tư giảm nên các nhà đầu tư đã chế
tạo ra các máy chuyên dùng trong lĩnh vực sản xuất ống thép để cho năng suất cao đã
được ứng dụng vào trong sản xuất.
Trong lĩnh vực gia công các loại máy móc tiên tiến đã được đưa vào sử dụng,
nhờ đó sản phẩm làm ra có chất lượng tốt hơn, lượng nhân công lao động giảm, dẫn
tới giá thành giảm, tăng tính cạnh tranh của hàng hoá nước ta trong quá trình hội

 Mài tròn ngoài không tâm:
+ Chuẩn định vị là mặt đang gia công → không mài được chi tiết có rãnh
trên bề mặt
+ Hai phương pháp mài tròn ngoài không tâm
 Ưu nhược điểm của mài tròn ngoài không tâm:
+ Ưu điểm:
✓ Dễ tự động hóa quá trình mài → năng suất cao
✓ Độ cứng vững của hệ thống công nghệ cao hơn mài có tâm
✓ Có thể mài các trục dài mà mài có tâm không thực hiện được
+ Nhược điểm:

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

✓ Không mài được trục bậc, chỉ có thể mài trục trơn
✓ Không mài được các bề mặt gián đoạn
b. Mài định hình:
- Có thể gia công được các bề mặt định hình có đường sinh thẳng, các bề
mặt định
 Mài tròn trong (mài lỗ):
+Có khả năng gia công lỗ trụ, lỗ côn, lỗ định hình.
 Có 2 phương pháp mài tròn trong: mài có tâm và mài không tâm:
 Mài lỗ có tâm:
+Thực hiện trên các máy mài tròn lỗ chuyên dùng, máy mài vạn năng có


ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

1.3. Yêu cầu của máy mài dây băng đá nhám
1.3.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng
- Máy thiết kế phải có năng suất và hiệu quả tương đối cao, tiết kiệm điện năng,
kích thước tương đối nhỏ gọn, chi phí đầu tư thấp và vận hành tương đối dễ dàng...
- Để làm được đều này người thiết kế máy cần hoàn thiện về sơ đồ kết cấu của
máy đồng thời chọn các thông số thiết kế và các quan hệ về kết cấu hợp lý.
1.3.2. Khả năng làm việc
- Máy có thể hoàn thành các chức năng đã định mà vẫn giữ được độ bền, không
thay đổi kích thước cũng như hình dạng của máy, ngoài ra vẫn giữ được sự ổn định,
có tính bền mòn, chịu được nhiệt và chấn động.
- Để máy có đủ khả năng làm việc cần xác định hợp lý hình dạng, kích thước
chi tiết máy, chọn vật liệu thích hợp để chế tạo chúng và sử dụng các biện pháp tăng
bền như nhiệt luyện.
1.3.3. Độ tin cậy
Độ tin cậy là tính chất của máy vừa thực hiện được các chức năng đã đề ra
đồng thời vẫn giữ được các chỉ tiêu về sử dụng (như năng suất, công suất, mức độ
tiêu thụ năng lượng, độ ổn định, ...) trong suốt quá trình làm việc hoặc trong quá trình
công việc đã quy định.
Phụ thuộc vào quá trình làm việc không hỏng hóc trong một thời gian quy định
hoặc trong quá trình làm việc.
1.3.4. An toàn trong sử dụng
Một kết cấu làm viêc an toàn có nghĩa là trong đều kiện sử dụng bình thường
thì kết cấu đó không gây tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như không hư
hại cho thiết bị xung quanh.
1.3.5. Tính công nghệ và kinh tế
Đây là yếu tố cơ bản đối với máy để thỏa mãn yêu cầu về tính công nghệ và
tính kinh tế thì máy thiết kế có hình dạng và kết cấu, vật liệu chế tạo phù hợp với đều

-Độ hạt Thô - Mịn đa dạng: 24, 36, 60, 80, 120, 180, 240, 320, 400, 600, 800,
1000, 1200, 1400,…
+Nhược điểm
-Khi hoạt động phát ra tiếng ồn
-Tuổi bền dây đai thấp khoảng 100 sản phẩm/sợi
-Kết cấu lớn, chưa cứng vững

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

-Mất nhiều thời gian để thay thế đai
 Cấu tạo của 1 đai nhám gồm 3 phần:
a. Hạt mài (Grain): Các hạt phổ biến là: Ceramic, Silicon Carbide, Green
Silicon Carbide, Aluminum Oxide, White Alumium Oxide, Garnet, Open Coat…
b. Keo dính (Bonding): Các chất hóa học để kết dính hạt mài lên nền vải nhám
là các hợp chất sau: Resin Bond, Resin Over Glue Bond, Glue Bond, Zinc Stearate
c. Nền vải nhám (Backing): Thông thường sử dụng Giấy Tổng Hợp hoặc Vải
Jeans hoặc Vải Twill

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 18




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

Hình 2.5: Puly lớn

Hình 2.6: Đỡ trục

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH

Hình 2.7: Puly nhỏ

Hình 2.8: Ổ bi đỡ

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ThS. NGUYỄN THANH BÌNH


6. Ổ bi đỡ

2. Dây đai

7. Trục tang 1

3. Đá mài

8. Trục tang 2

4. Puly lớn

9. Ổ bi đỡ

5. Dây băng nhám

10. Động cơ

b. Nguyên lý hoạt động:
Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ quay → puly lớn quay → trục tang 2 quay
→ dây băng nhám quay → trục tang 1 quay.

2.2. Tính toán các cụm chi tiết
2.2.1. Chọn động cơ

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 25


n : số vòng quay
D : đường kính puly
V : vận tốc quay
Theo công thức 2.11/trang 21 [3] ta được:
PV =

F×v
1000

=

200×1.41
1000

= 0.28 (Kw)

Trong đó: F = 200N
V = 1.41 m/s
η = ηđai . η2ol
- Trong đó, tra bảng 2.3[1] tr19 ta được:
- Hiệu suất bộ truyền đai: ηđai = 0,95
- Hiệu suất ổ lăn: ηol = 0,99
η = 0,95. (0,99)2 = 0,93
Công suất cần thiết: PCT =

PV
ɳht

=



Công

hiệu

xứ

HP

Mã

Đường Số vòng

Dòng Rãnh

Tổng

Tổng

suất kw lực

kính

quay

định

chiều

chiều


2.2.2. Thiết kế trục chính
Trục chính cũng là trục nói chung, là chi tiết quan trọng trong hệ thống truyền
động, dùng để truyền những dạng chuyển động và mômen khác nhau đến dao cắt
hoặc chi tiết gia công. Những ứng suất xuất hiện trên trục chính chủ yếu là ứng suất
uốn, xoắn; có loại trục chính còn chịu ứng suất kéo hoặc nén. Tính chất của các ứng
suất này phụ thuộc vào kết cấu và điều kiện làm việc của trục.
Trục chính là trục quan trọng nhất trong các loại trục, cho nên các yêu cầu, các
phương pháp tính toán trục chính đều có thể dùng để tính toán trục thường. Tất nhiên,
yêu cầu của trục thường không cao bằng trục chính.
2.2.3. Yêu cầu của trục chính
 Trục chính của máy chẳng những phải đảm bào độ bền, mà còn phải
thõa mãn các yêu cầu chính sau đây :
a. Đảm bảo độ cứng vững:
Đặc trưng quan trọng nhất của độ cứng vững trục chính là độ võng của trục ở
phía trước đầu trục, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công. Ngoài ra, độ
võng của trục cũng tạo nên sự ăn khớp không đều của bánh răng, phân bố lực không
đều ở hai đầu ổ trục và gây ra nhiều tiếng ồn. Độ cứng vững đầy đủ, trước tiên sẽ đảm
bảo độ chính xác của trục chính.

SVTH : LÊ MẠNH HÙNG – TRƯƠNG MINH PHÚC

Trang 27