ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Tập bài giảng

Môn học
Máy Công Cụ

Biên soạn theo đề cương môn học
chuyên ngành cơ khí ĐHBK ĐN
Người biên soạn : Bùi trương Vỹ
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa
Đại học Đà nẵng.
Đà Nẵng - Năm 2007


3
Chương 1: Chuyển động học trong máy công cụ
1. Các dạng bề mặt thường dùng cho sản phẩm cơ khí
Có thể phân thành 3 dạng bề mặt:
1.1. Dạng bề mặt tròn xoay: Tạo bởi đường chuẩn là đường tròn, và tùy theo loại
đường sinh ( thẳng, bất kỳ, gãy khúc...) có các dạng bề mặt sau (H1.1)
a. bề mặt trụ tròn xoay
c. bề mặt định hình tròn xoay d. bề mặt ren
H1.1: Các dạng bề mặt tròn xoay
C
S S
C
S
S
C
b. bề mặt nón
C
α

a. bề mặt phẳng
c. bề mặt cong phẳng
H1.2: Các dạng bề mặt phẳng
C
S

Q
T
H1.3a
a) Tạo hình đơn giản: là chuyển động độc lập Q
( không phụ thuộc vào một chuyển động nào khác-H1.3b)
Q
H1.3b: Tạo hình đơn giản
b) Tạo hình phức tạp: gồm các chuyển động phụ thuộc Q&T (H1.3c)
t
p
Q
T
H1.3c: Tạo hình phức tạp
c) Tạo hình vừa đơn giản vừa phức tạp-Q: chuyển động độc lập,T
1
&T
2
là
chuyển động tạo hình phức tạp để phối hợp thành T (H1.3d)
Q
T
T
1
T
2
H1.3d

Các chuyển động của các khâu chấp hành ( dao& phôi ) là các chuyển động tương
đối vì có thể được thực hiện bởi bất kỳ khâu nào, dao hoặc phôi. Ngoài chuyển động
tạo hình, trong máy còn có các chuyển động khác như tiến, lùi dao nhanh, chuyển

của máy. Qua sơ đồ nầy có thể bi
ểu diễn mối liên hệ chuyển động giữa nguồn động
lực và khâu chấp hành, hoặc giữa các khâu chấp hành với nhau.
Ví dụ: Sơ đồ kết cấu động học của máy tiện ren (H1.5).
–
Chuyển động tạo hình theo sơ đồ: Q&T
–
Mối liên hệ chuyển động giữa các khâu chấp hành
1. Động cơ đến phôi (tạo hình đơn giản):
n
đ/c
⋅ i
v
= n
t/c
[v/ph] (1.1)
2. Phôi đến bàn dao (tạo hình phức tạp):
1vòng t/c ⋅ i
s
⋅ t
x
⋅ k = t
p
[mm]

(1.2)
• i
v
, i
s7
Chương 2: Các cơ cấu truyền động trong máy công cụ
1. Phân loại và ký hiệu máy:
2.1 Phân loại: Thường phân loại máy theo các cách:
–
Theo công dụng: Có máy tiện, phay, bào...
–
Theo mức độ vạn năng: Có máy vạn năng, máy chuyên dùng...
–
Theo độ chính xác: máy cấp chính xác thường, máy cấp chính xác nâng
cao, cao....Cấp chính xác máy do TCVN 17-42-75 quy định.
–
Theo trọng lượng máy: trung bình (≤ 10T), cỡ nặng (10 ÷30T)…
–
Theo mức độ tự động hoá: Có máy tự động, bán tự động...
2.2 Ký hiệu: Mỗi nước có ký hiệu máy khác nhau. Tiêu chuẩn ngành cơ khí nước
ta TCVN-C1-63 đã quy định về cách ký hiệu các máy cắt kim loại (Bảng 9.1[4] ). Các
thông số và các kích thước cơ bản của chúng cũng đã được tiêu chuẩn.
Ví dụ : T620, K135, P82…
T: Nhóm máy tiện, 6: máy vạn năng.
20: Kích thước phôi lớn nhất gia công được trên máy theo bán kính tính bằng cm (hay
∅
max
= 400)
2. Các cơ cấu truyền động:
2.1 Các loại chuyển động: Phân theo mức độ tiêu thụ công suất, ta có:

Yêu cầu đối với các cơ cấu truyền động trong hộp tốc độ máy công cụ:
– Truyền công suất lớn.
– Biến đổi được tốc độ trong 1 phạm vi nhất định.
– Có tính công nghệ.
Thường dùng các loại cơ cấu sau
1. Truyền động vô cấp: Các bộ truyền động puli hình nón, bộ biến tốc cơ
khí hoặc có thể dùng truyền động thủy lực, truy
ền động điện.... Loại truyền động nầy
có ưu điểm là biến đổi được vô cấp tốc độ nhưng phạm vi biến đổi nhỏ, công suất
truyền không lớn (H2.1).
Đ/C
x
x
R
max
R
min
I
II
II
x
x
R
1min
R
1max
R
2min
R
2max

=
min
max
n
n
(2.3)
Số cấp tốc độ: z =
∏
n
1
i
p
(2.4)
trong đó
p
i
: số tỉ số truyền của nhóm truyền thứ i.

9
x
x
x
x
x
x
x
x
xx
x x
x

II
I
II
I
II
z
1
z
'
1
z
2
z
'
2
z
1
z
'
1
z
2
z
'
2
z
3
z
'
3

1
z
2
z
'
2
z
2
x
x
M
I
II
z
1
z
'
1
z
'
2
°
xx
x
z
1
z
'
1
z

– Truyền công suất bé, khoảng( 5 ÷ 10)% công suất truyền động chính
– Biến đổi được tốc độ trong 1 phạm vi nhất định
– Có tính công nghệ, ví dụ dễ lắp ráp, chế tạo, thay thế...
Thường dùng các loại cơ cấu sau : Các cơ cấu chạy dao trên các hình (H2.3 a,b,c,d)
như cơ
cấu then kéo, bánh răng hình tháp, cơ cấu Mean, cơ cấu bánh răng thay thế...

10
x
xxxx
z
1
z
2
z
3
z
4
z
'
1
z
'
2
z
'
3
z
'
4

a
b
d
c
R
xxxx
xx
x
z
1
z
2
z
3
z
5
z
6
z
7
z
0
z
8
I
II

H2.3:Các cơ cấu chạy dao
C. Một số cơ cấu đặc biệt khác:
x

z
2
z
3
M
II
x
II
I
z
3
k
xx
xx
xx
z
2
z
3
z
4
z
giá 1
Tay 6
III
M
z
1
z
2

z
3
z
4

H2.4: Một số cơ cấu đảo chiều và tổng hợp chuyển động
1. Các cơ cấu đảo chiều (H2.4). Bao gồm:
− Các loại truyền động giữa các trục song song (H2.4a,b,c)
− vuông góc(H2.4d,e)

11
− truyền động bánh răng ăn khớp trong (H2.4f)…dùng đảo chiều
chuyển động cho trục ra.
2. Cơ cấu tổng hợp chuyển động (cơ cấu vi sai)
Các cơ cấu nầy thường dùng trong các máy gia công bánh răng khi cần phối hợp
chuyển động (H2.5).
2.3. Đồ thị phương trình tốc độ cắt và lượng chạy dao

H2.6: Đồ thị tia hình quạt H2.7: Đồ thị logarít
A Đồ thị tia hình quạt: Cơ sở thiết lập đồ thị tia hình quạt dựa trên phương
trình (2.1). Phương trình nầy có dạng 1 chùm đường thẳng đi qua gốc toạ độ khi cho n
thay đổi (H 2.6).
Đồ thị trên biểu diễn được mối liên hệ giữa tốc độ cắt V, đường kính chi tiết gia công
D và số vòng quay tương ứng n, tuy nhiên khi D tăng, khoảng cách giữa 2 tia lân cận
cách xa nhau, do vậy người ta còn dùng đồ thị logarít.
B Đồ thị logarít: Cũng dựa trên phương trình (2.1) nhưng mô tả theo tọa độ
logarít. Khi đó đồ thị có dạng 1 chùm đường thẳng song song, cách đều nhau và cắt 2
trục tọa độ dưới góc 45
0
(H2.7).

III
và n
I
, n
II
có quan hệ xác định theo công thức:

1
z
z
.
z
z
4
3
3
2
26
46
FA
LA
−=−=
ω
ω
=
ω
ω
trong đó:
1
6121

H2.6
z22
H2.7
I
II
III
x
x
x
x
x
z26 z23
z17
z34
z25
z39
z33
z30
z41
z32
z46
3
z80
4
z120
x
x
x
xx
x

2
ω
ω
để truyền cho con lăn quay với tốc độ yêu
cầu. Bánh răng 1 quay 1800v/ph.
b. Xác định chiều quay của bánh 1 và hướng xoắn của trục vít 6 để các con lăn
có chiều quay theo hình vẽ.
13 z18
x
x
x
x
x
k = 2
A, ∅563
B, ∅392
k = 3
xoắn trái
1
z16
2
3
4
z14
5
z42
6
7
z64
8

x
xx
x
x
x
x
Trục vào
Trục vào
A

9. Trên H2.9 là 1 xích truyền động của 1 máy gia công bánh răng. Các cơ cấu chấp
hành là dao A và phôi B. Phôi bánh răng B được lắp đồng trục và cùng quay với bánh
vít 9.
a. Nếu phôi bánh B quay theo chiều kim đồng hồ, hãy xác định hướng xoắn của
trục vít A
b. Xác định tỉ số tốc độ góc
5
7
ω
ω
khi cắt phôi bánh răng B có số răng z = 72.
14
Chương 3 : Máy tiện
1. Phương pháp gia công tiện và phân tích động học

Ụ động
2.2 Máy tiện T620(1K62)
A. Đặc tính kỹ thuật : Máy T620 do Việt Nam sản xuất, có một số thông số
kỹ thuật chính như sau:
– Đường kính lớn nhất của phôi gia công được trên thân máy, ∅
max
=
400
– Khoảng cách 2 đầu tâm, 710/1000/1400.

15
– Công suất truyền dẫn chính, N = 7,5KW.
– Số cấp tốc độ, trục chính có 23 cấp tốc độ thuận (n
min
= 12,5v/ph ÷
n
max
= 2000v/ph ) và 12 cấp tốc độ nghịch ( n
min
= 19v/ph ÷ n
max
= 2420v/ph ).
– Lượng chạy dao dọc, s
d
= (0,07 ÷ 4,16)mm/vg; lượng chạy dao ngang
s
n
= (0,035 ÷ 2,08)mm/vg.
– Máy gia công được 4 loại ren: ren hệ mét, t
p

38
38
55
21
47
29
45
45
88
22
45
45
88
22
52
26
= n
t/c
(3.1)
Có 24 cấp tốc độ, tuy nhiên 2 nhóm tỉ số truyền
45
45
88
22
45
45
88
22
thực tế chỉ có các trị số tỉ số
truyền 1/16, 1/4, 1, do vậy z

28
35
56
28
42
42
()
12ti
28
25
36
z
50
42
xgb
n
=⋅
= t
p
(3.3)
2. Khi cắt ren Anh
1vòng trục chính ⋅ i
cđ
⋅i
đc

()
12ti
z
36

xgb
n
=⋅
= πm

(3.5)
4. Khi cắt ren Pitch
1vòng trục chính ⋅ i
cđ
⋅i
đc

()
12ti
z
36
25
28
35
37
37
35
97
64
xgb
n
=⋅
=
p
D


• Khi cắt ren mặt đầu, phải xử dụng vít me chạy dao ngang.
Đường truyền khi cắt ren mặt đầu cũng giống 4 loại ren trên, chỉ khác dẫn động cho
trục trơn được truyền từ bánh răng z28 ăn khớp với bánh răng z56 nằm độc lập (
không qua ly hợp vượt như truyền động trục trơn thông thường), nhờ đó bảo đảm tỉ số
truyền chính xác hơn cho vít me ch
ạy dao ngang.
Chú dẫn: i
cđ
=
60
60
; i
đc
=
35
28
28
35
56
28
42
42
; i
tt
=
50
42
(hoặc =
97

thuận : Từ trục trơn → z20 →z40→ z37 M9↑→ z40 →
z61→z20 → vít me t
x
= 5 mm
• nghịch : Từ trục trơn → z20 →z40 → z45 → z37 (cơ cấu đảo
chiều) M8↓ → z40 → z61 → z20 → vít me t
x
= 5 mm
– Xích chạy dao nhanh : Nối từ động cơ chạy dao nhanh có công suất

18
N = 1KW qua bộ truyền đai đến trực tiếp trục trơn.
C. Một số cơ cấu đặc biệt
– Ly hợp vượt [7]
– Cơ cấu đai ốc hai nửa
– Cơ cấu an toàn khi quá tải
– Cơ cấu an toàn khi sử dụng máy
3. Điều chỉnh máy tiện
3.1 Tiện côn
3.2 Tiện ren
1. Ren nhiều đầu mối:
Trong ký hiệu ren nhiều đầu mối, quy ước ghi đường kính danh nghĩa (D), bước giữa
2 đỉnh ren liên tiếp (t) và số đầu mối (k). Do vậy bước t
p
của mỗi đường ren sẽ là t
p
= k
⋅ t. Khi điều chỉnh máy phải điều chỉnh theo t
p
để cắt từng đường ren, sau đó phân độ

c
=
xcđ
p
ti
t
⋅
(3.8)

H3.2: Sơ đồ cắt ren không qua hộp chạy dao

19
Với các yếu tố đã biết : t
p
, i
cđ
, t
x
ta tính được trị số x từ đó phân tích thành các bánh
răng a,b hoặc a,b,c,d. Để các bánh răng lắp vào không chạm trục chúng cần thoả mãn
điều kiện:
a + b ≥ c + ( 15
÷

20 ) c + d ≥ b + ( 15
÷


cũng không có thừa số chung.
Ví dụ x =
396
299
. Giá trị x được phân tích như sau khi tìm bánh răng thay thế.

x =
88
92
72
52
2218
2313
211
23
332
13
113322
2313
⋅=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅⋅
=
⋅⋅⋅⋅
⋅
(a,b, c, d là các bánh răng có sẵn).

quay phôi đi một góc 360
0
/k để cắt mối ren tiếp theo. Trên máy 1K62 có đĩa chia độ
chuyên dùng lắp ở đuôi trục chính. Chu vi của đĩa được chia thành 60 phần bằng nhau,
như vậy ta có thể cắt được các ren có số đầu mối là 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20,30 và
60 một cách chính xác.
• Phân độ theo chiều dọc:
Phương pháp nầy cho phép giữ nguyên xích cắt ren khi phân độ. Sau khi cắt xong
mối ren thứ nhất ta chỉ việc dịch chuyển dao đi 1 bước t nhờ xe dao dọc. Kiểm tra
b
ằng du xích trên xe dao dọc, hoặc bằng đồng hồ so...
4. Một số máy tiện chuyên dùng.
Ngoài các máy tiện vạn năng, trong sản xuất còn dùng các máy tiện chuyên dùng.
Đặc điểm chung :
– Chỉ sử dụng để gia công một chủng loại chi tiết nhất định
– Phục vụ trong sản xuất loạt và khối

21
Một số loại máy tiện chuyên dùng:
– Máy tiện ren chính xác: Sản phẩm đạt độ chính xác cao hơn nhờ kết cấu
máy đơn giản, có trang bị các cơ cấu tự chỉnh để hiệu chỉnh sai số bước ren...
– Máy tiện hớt lưng: dùng để gia công bề mặt sau của răng các loại dao phay.
Các chuyển động của máy được cung cấp dựa trên đặc điểm tạo hình bề mặt sau r
ăng
dao ( thường dùng đường cong Ác si mét).
– Máy tiện trục khuỷu...
Câu hỏi và bài tập Chương 3
1. Đọc sơ đồ động máy T620(1K62) theo từng loại chuyển động, chuyển động
chính, chạy dao, chuyển động nhanh....
2. Liệt kê các cơ cấu đặc biệt trên sơ đồ động máy T620(1K62). Cho biết đặc

độ cắt cho dao, chuyển động chạy dao
thường do bàn máy thực hiện theo 3 phương: ngang, dọc, đứng.
2. Máy phay: Được phân thành 2 loại theo công dụng:
– Máy phay vạn năng: ngang, đứng...
– Máy phay chuyên dùng: gia công được 1 số loại chi tiết nhất định, ví dụ máy
phay ren vít, phay chép hình....
Thông số chính của máy phay là kích cỡ bàn máy xác định kích thước lớn nhất của
phôi gia công được trên máy (TCVN 268-68).
2.1 Các bộ phận chính của máy phay
A. Các bộ phận đứng yên
–
Thân máy
–
Giá đỡ trục dao
–
Hộp tốc độ
B. Các bộ phận chuyển động và điều chỉnh được
–
Bàn máy
–
Hộp chạy dao
–
Bàn trượt trên
2.2 Máy phay ngang vạn năng 6H81: Máy có trục chính bố trí nằm ngang, bàn
máy có thể xoay được quanh trục thẳng đứng.
A Đặc tính kỹ thuật: Máy do Liên bang Nga sản xuất, có một số thông số kỹ
thuật chính như sau
– Bàn máy cỡ số 1 (250 x 1000), mm x mm
– Khoảng cách từ đường trục (mặt mút) trục chính tới bàn máy:( 30 ÷340 )
mm.

máy phay đứng bằng cách lắp đầu phay. Đặc điểm của loại máy phay đứng vạn năng:
– Trục chính bố trí thẳng đứng.
– Trục chính có thể xoay được trong mặt phẳng thẳng đứng.
– Chỉ khác máy phay ngang ở vị trí trục chính, còn lại các bộ phận khác
hầu như giống nhau.

25
– Trục chính lắp được các loại dao gia công mặt phẳng, mặt đầu, gia công
răng bánh răng với dao phay ngón...
3. Điều chỉnh gia công phay với đầu phân độ
Đầu phân độ là 1 trang bị phụ đi kèm theo máy phay để mở rộng khả năng công nghệ
của máy, chẳng hạn phay các mặt đều nhau trên vòng tròn, gia công bánh răng bằng
phương pháp chép hình...
1. Các loại đầu phân độ và công dụng:
• Các loại đầu phân độ
−
Đầu phân độ đơn giản
−
Đầu phân độ quang học
−
Đầu phân độ vạn năng:
+ Có đĩa phân độ
+ Không có đĩa phân độ
• Công dụng : Dùng để chia vòng tròn thành các phần đều nhau, hoặc không
đều nhau khi gia công các chi tiết nhiều cạnh, trục hoặc lỗ then hoa, bánh răng thẳng
hoặc nghiêng, đường xoắn vít...
3.2. Các phương pháp phân độ
Các loại đầu phân độ đều có thể thực hiện theo cách :
–
Phân độ gián đoạn (khi phân độ đơn giản)