TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC 4
TRỤC CỠ NHỎ
LÊ QUANG VIỆT

BÙI QUANG THỌ


Ngành Kỹ thuật Cơ khí
Chun ngành Cơng nghệ Chế tạo máy

Giảng viên hướng dẫn:

PGS. TS. Trương Hoành Sơn

Giảng viên phản biện:

TS. Nguyễn Văn Tình

Bộ mơn:

Cơng nghệ Chế tạo máy

Viện:

Cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Chữ ký của GVHD
Chữ ký của GVPB

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

HÀ NỘI-7/2021

1


VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(NGÀNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY)
1. Thơng tin về sinh viên
Họ và tên SV: Lê Quang Việt
Lớp: Kỹ thuật cơ khí 01 – K61
Bùi Quang Thọ
Kỹ thuật cơ khí 04 – K61
Email (đại diện):
Hệ đào tạo: Chính quy

ĐT: 0373582132
ĐT: 0982753810

Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy


Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại:
Thời gian làm ĐATN: Từ ngày 22/ 02/ 2021 đến 13/ 07/ 2021
2. Đầu đề thiết kế
Thiết kế chế tạo máy phay CNC 4 trục cỡ nhỏ
3. Nội dung thuyết minh và tính tốn:

Tổng quan và chọn sơ bộ máy CNC và thiết kế trục A

Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng một số chi tiết cụm trục A

Giới thiệu hệ thống điều khiển
4. Các bản vẽ





Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản A0
Bản vễ sơ đồ nguyên công: 4 bản A0
Bản vẽ lắp: 1 bản A0
Bản vẽ đồ gá: 4 bản A0

Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Giảng viên hướng dẫn

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên SV: Lê Quang Việt

Lớp:Kỹ thuật cơ khí 01-K61

2


Bùi Quang Thọ
Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy

Kỹ thuật cơ khí 04-K61

Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo máy phay CNC 4 trục cỡ nhỏ
NỘI DUNG NHẬN XÉT
I.

Khối lượng đồ án:
1.
Phần thuyết minh: trang
2.
Phần bản vẽ: 10 bản A0
II.
Ưu điểm của đồ án
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
III. Nhược điểm của đồ án
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

IV.
Kết luận
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

Hà Nội, ngày

tháng 07 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MƠN CNCTM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên SV: Lê Quang Việt

Lớp: Kỹ thuật cơ khí 01-K61
3


Họ và tên SV: Bùi Quang Thọ
Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy


Lớp: Kỹ thuật cơ khí 04-K61

Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo máy phay CNC 4 trục cỡ nhỏ
NỘI DUNG NHẬN XÉT
I.

Khối lượng đồ án:
1. Phần thuyết minh: trang
2. Phần bản vẽ: 10 bản A0

II.
Ưu điểm của đồ án
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
III. Nhược điểm của đồ án
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
IV. Kết luận
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

Hà Nội, ngày

tháng 07 năm 2021


Giảng viên phản biện

LỜI CẢM ƠN
Chúng em rất biết ơn những năm tháng rèn luyện ở Trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội đã trang bị cho chúng em những hành trang quý giá để thêm bước vững vàng trên
con đường mình đã chọn. Những năm tháng ấy để lại cho chúng em những kỉ niệm
không thể nào quên, để có thể vượt qua những khó khăn trong quá trình học tập, để
mạnh mẽ và trưởng thành hơn, chúng em đã nhận được rất nhều ý kiến đóng góp, chỉ
bảo nhiệt tình từ thầy cơ, bạn bè và các anh chị khóa trước, đặc biệt là trong thời gian
4


làm đồ án tốt nghiệp, dù bị gián đoạn quá trình học tập do vấn đề dịch bệnh nhưng nhờ
sự giúp đỡ q báu ấy nhóm em đã hồn thành xong đề tài tốt nghiệp của mình.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả những thầy cô thuộc Bộ môn
Công nghệ Chế tạo máy, các giảng viên của Viện Cơ khí và đặc biệt là thầy PGS.TS.
Trương Hồnh Sơn, giảng viên của bộ mơn Cơng nghệ chế tạo máy đã chỉ bảo và
hướng dẫn tận tình để nhóm chúng em hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã ln tạo điều kiện, quan
tâm giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Vấn đề thực hiện: Thiết kế chế tạo máy phay CNC 4 trục cỡ nhỏ. Phương pháp
thực hiện: Áp dụng tất cả các môn đã được học và áp dụng thực tiễn tại xưởng sản
xuất để tính tốn, nghiên cứu kĩ lưỡng các yêu cầu đề ra sau đó thiết kế quy trình cơng
nghệ gia cơng chi tiết, tính tốn và thiết kế đồ gá cho sản phẩm. Công cụ sử dụng:
Phần mềm AutoCad, Soliwork, Mach 3 các máy vạn năng tại xưởng và các công cụ
chuyên dụng khác... Sau khi nghiên cứu, thiết kế nhóm em thấy kết quả đồ án phù hợp

với vấn đề đã đặt ra, có tính thực tế cao từ đó hiểu rõ được các quy trình cơng nghệ.
Và cũng đã đạt nhiều kiến thức và kỹ năng rất cần thiết như: Củng cố lại kiến thức đã
học, thực tập so sánh lý thuyết với thực tế sản xuất, làm quen với việc tra sổ tay, phát
huy khả năng độc lập nghiên cứu, tư duy sáng tạo. Với nội dung là tính tốn thiết kế
quy trình công nghệ gia công sản phẩm, chúng em bắt đầu làm quen với công việc của
một kỹ sư công nghệ gia cơng sản phẩm, tìm ra những biện pháp gá đặt hợp lý trong
gia công và thời gian gia công hồn chỉnh một chi tiết máy.

Nhóm sinh viên thực hiện
Lê Quang Việt
Bùi Quang Thọ

5


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ CHỌN SƠ BỘ MÁY CNC VÀ THIẾT KẾ
TRỤC A...................................................................................................................... 10
1.1.

Tính tốn lựa chọn cụm trục vít me 3 trục X,Y,Z..................................10

1.1.1.

Các thơng số đầu vào..........................................................................10

1.1.2.

Bước vít me.........................................................................................10


1.1.3.

Lực cắt chính......................................................................................10

1.1.4.

Tính tốn lựa chọn trục vít................................................................11

1.1.5.

Tính tốn chọn thanh dẫn hướng và con trượt................................15

1.1.6.

Tính chọn động cơ..............................................................................22

1.1.7.

Tính tốn động học.............................................................................22

1.2.

Thiết kế trục A...........................................................................................24

1.2.1.

Thơng số đầu vào................................................................................24

1.2.2.


Tính chọn động cơ..............................................................................24

1.2.3.

Tính chọn ổ lăn...................................................................................25

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ
CHI TIẾT CỤM TRỤC A.........................................................................................26
2.1.

Vỏ hộp trục A............................................................................................26

2.1.1.
Phân tích chức năng làm việc, tính cơng nghệ trong kết cấu, Xác
định sản xuất, phương pháp chế tạo phơi........................................................26
2.1.2.

Thiết kế quy trình gia cơng................................................................31

2.1.3.

Tính và chọn lượng dư khi gia cơng..................................................39

2.1.4.

Tính và chọn chế độ cắt......................................................................44

2.1.5.

Tính thời gian gia công cơ bản..........................................................57


2.1.6.

Thiết kế đồ gá đặt chi tiết cho nguyên công gia công lỗ  47 ..........62

2.2. Trục.................................................................................................................65
2.2.1. Phân tích chức năng làm việc, tính cơng nghệ trong kết cấu, Xác định
dạng sản xuất, phương pháp chế tạo phơi.......................................................65
2.2.2. Thiết kế quy trình gia cơng.....................................................................70
2.2.3. Tính và tra lượng dư gia cơng................................................................80
2.2.4. Tính và chọn tốn chế độ cắt.................................................................85
2.2.5. Thiết kế đồ gá đặt chi tiết cho nguyên công VII....................................88
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.......................................92
6


3.1. Phần mềm MACH3 CNC..............................................................................92
3.1.1. Giới thiệu phần mềm Mach3.................................................................92
4.2. Các phần mạch điện.....................................................................................103
4.2.1. Biến tần.................................................................................................103
4.2.2. Cảm biến tiệm cận................................................................................105
4.2.3. Mạch BOB Mach3................................................................................105
4.2.4. Nguồn xung tổ ong................................................................................106
4.2.5. Aptomat 3 pha.......................................................................................106
4.2.6. Lọc nhiễu................................................................................................107
KẾT LUẬN..............................................................................................................108
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................109

7



DANH MỤC HÌNH ẢN
Hình 1. 1: Thơng số cắt................................................................................................11
Hình 1. 2: Sơ đồ đặt lực...............................................................................................12
Hình 1. 3:Thơng số vít me...........................................................................................14
Hình 1. 4: Thơng số thanh trượt...................................................................................15
Hình 1. 5: Phân bố các trục..........................................................................................17
Hình 1. 6: Sơ đồ bàn máy............................................................................................22
Hình 1. 7: Lực tác dụng lên bàn máy........................................................................23Y
Hình 2. 1: Vỏ hộp trục 4..............................................................................................26
Hình 2. 2: Khối lượng vỏ hộp trục 4............................................................................27
Hình 2. 3: Bản vẽ khuôn đúc chi tiết vỏ hộp trục A.....................................................30
Hình 2. 4: Chi tiết lồng phơi vỏ hộp trục A..................................................................30
Hình 2. 5: Sơ đồ NC1..................................................................................................33
Hình 2. 6: Sơ đồ NC2..................................................................................................34
Hình 2. 7: Sơ đồ NC3..................................................................................................34
Hình 2. 8: Sơ đồ NC4..................................................................................................35
Hình 2. 9: Sơ đồ NC5..................................................................................................35
Hình 2. 10: Sơ đồ NC6................................................................................................36
Hình 2. 11: Sơ đồ NC7................................................................................................36
Hình 2. 12: Sơ đồ NC8................................................................................................37
Hình 2. 13: Sơ đồ NC9................................................................................................37
Hình 2. 14: Sơ đồ NC10..............................................................................................38
Hình 2. 15: Sơ đồ NC11..............................................................................................38
Hình 2. 16: Sơ đồ NC11..............................................................................................39
Hình 2. 17: Sơ đồ lực cắt, lực kẹp................................................................................63
Hình 2. 18: Bản vẽ chế tạo chi tiết trục........................................................................69
Hình 2. 19: Chi tiết lồng phơi trục...............................................................................69
Hình 2. 20: Mài sạch phơi............................................................................................74
Hình 2. 21: Sơ đồ gá đặt NC1......................................................................................74

Hình 2. 22: Sơ đồ gá đặt NC2......................................................................................75
Hình 2. 23: Sơ đồ gá đặt NC3......................................................................................75
Hình 2. 24: Sơ đồ gá đặt NC4......................................................................................76
Hình 2. 25: Sơ đồ gá đặt NC5......................................................................................76
Hình 2. 26: Sơ đồ gá đặt NC6......................................................................................77
Hình 2. 27: Sơ đồ gá đặt NC7......................................................................................77
Hình 2. 28: Sơ đồ gá đặt NC8......................................................................................78
Hình 2. 29: Sơ đồ gá đặt NC9......................................................................................78
Hình 2. 30: Sơ đồ gá đặt NC10....................................................................................79
Hình 2. 31: Sơ đồ gá đặt NC11....................................................................................79
Hình 2. 32: Sơ đồ gá đặt NC12 8
Hình 3. 1: Màn hình khởi động Mach3........................................................................92
Hình 3. 2: Thơng số cơ bản..........................................................................................93
Hình 3. 3: Giao diện điều khiển...................................................................................93
8


Hình 3. 4: Màn hình chính...........................................................................................98

DANH MỤC BẢN
Bảng 1. 1: Lực dọc trục và phần trăm tương ứng.........................................................13
Bảng 1. 2: Thông số động học.....................................................................................16
Bảng 1. 3: Chuyển động của bàn máy..........................................................................16
Bảng 1. 4: giá trị lực hướng kính bàn X, Y..................................................................18
Bảng 1. 5: Tải trọng trung bình.................................................................................21Y
Bảng 2. 1: Các dạng sản xuất.......................................................................................28

9



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ CHỌN SƠ BỘ MÁY CNC VÀ
THIẾT KẾ TRỤC A
1.1.
1.1.1.


















Tính tốn lựa chọn cụm trục vít me 3 trục X,Y,Z
Các thông số đầu vào
Loại máy CNC: phay, mài
Chế độ cắt thử nghiệm tối đa SVT:
Phay mặt đầu
Dao có 6 lưỡi ( Z=6), đường kính D=80mm
Tiêu chuẩn quốc gia: JIS
Vật liệu : S45C

Grade 4040
Vận tốc cắt: v=100m/ph
Chiều sâu cắt: t=1,2mm
Lượng chạy dao: F=900mm/ph
Khối lượng lớn nhất của chi tiết 50kg
Trọng lượng bàn máy trục X: 200N
Vận tốc chạy dao lớn nhất khi không gia công: V1=15m/ph
Vận tốc chạy dao lớn nhất khi gia công: V2=10m/ph
Gia tốc hoạt động lớn nhất của hệ thống: a=0,5g=5 m/s2
Thời gian hoạt động: Lt=20000h.
Tốc độ vịng lớn nhất: Nmax=3000 rpm.

 Độ chính xác vị trí khơng tải: 0, 0003mm .
 Độ lệch truyền động: 0, 02mm .
 Hệ số ma sát trơn:  0, 005
1.1.2. Bước vít me

l

Vmax 15000

5mm
N max 3000

Chọn l=5mm
1.1.3. Lực cắt chính
Để tìm lực cắt chính của máy ta sử dụng công cụ trên website: www.coroguide.com
Feed per cutting edge (Fz)- Lượng chạy dao răng
 Tốc độ quay của động cơ quay dao:
1000.v 1000.100

n

397,89(vg / ph)
D
 .80
 Lượng chạy dao vòng:
S

F
900

(mm / vg )
n 397,89

10


 Lượng chạy dao răng:

S
Fz  0,38
6
(mm/ răng)
(Theo công thức trong cuốn Sổ tay CN-CTM tập 2-trang 26)
 Working engagement (ae) & working engagement start (aei)
Chọn ae & aei sao cho: ae + aei = Dc = 80mm
Ta chọn: ae = 80mm, aei =0
 Mayjor cutting adge angle (Kγ): thường chọn Kγ= 60° ): thường chọn Kγ): thường chọn Kγ= 60° = 60°
Sau khi tính tốn, lựa chọn kết hợp với các thông số đề cho ta điền vào bảng của công
cụ ta được kết quả

Mc= 83Nm => Fm = 2.Mc /Dc= 2.83/0,08 = 2075N = 207,5 kgf.

Hình 1. 1: Thơng số cắt

1.1.4. Tính tốn lựa chọn trục vít
a. Điều kiện làm việc và các thơng số được tính chọn
Lực chống trượt (lực ma sát bi ổ lăn):
Fa = f = µ.( M + Wy+Wx )= 0,005. ( 300+150+500) = 5N = 0,5 kgf
Các thơng số được tính chọn :





Loại ổ bi
Cấp chính xác
Độ lệch vị trí vì nhiệt
Mơ men động cơ

b. Tính tốn lực dọc trục
11


Hình 1. 2: Sơ đồ đặt lực

Các thành phần trong cơng thức :
 Lực cắt chính của máy : Fm = 2075N = 207,5 kgf
 Lực cắt theo phương z ( phương thẳng đứng ) : Fmz = 0,5Fm = 1037.5N
 Hệ số ma sát lăn của bi trên block : μ = 0,1
 Khối lượng tổng cộng : m= M + Wy =100 kg

 Lực ma sát bi ổ lăn : f = 5 N
 Gia tốc trọng trường : g= 10 m/s2
Tính các lực dọc trục
 Tăng tốc (sang trái):
Fa1 = μ(mg+ Fmz ) + ma + f = 0,1.(100.10 + 1037,5)+ 100.5 + 5 = 708,75 N
 Chạy đều (sang trái):
Fa2 = μ(mg + Fmz ) + f = 0,1(100.10 + 1037,5) + 5 = 208,75 N
 Gia công (sang phải):
Fa3 = Fm + μ(mg + Fmz) + f = 2075 + 0,1.(100.10 + 1037,5 ) + 5 = 2283,75 N
 Giảm tốc (sang phải):
Fa4 = μ(mg + Fmz) - ma + f = 0,1.(100.10 + 1037,5) – 100.5 + 5 = - 291,25N
Lực dọc trục trung bình :
3

Fmx 

3

 F .n .t
 n .t
i

i i

i i

3
3
F1max
. N1max .T1  F2max

. N 2max .T2

N1max .T1  N 2max .T2
3

Trong đó:
 F1max, F2max: Lực dọc trục lớn nhất khi không gia công và gia công
 N1max, N2max: Tốc độ quay lớn nhất của trục khi không gia công và gia công
12


 T1, T2: Thời gian máy hoạt động ở chế độ khơng tải và có tải
Axial load(N)

F1max =708,75
F2max =2283,75

Rotation
speed(rpm)
1500
1000

Time ratio(sec or %)
30%
70%

Bảng 1. 1: Lực dọc trục và phần trăm tương ứng

Fmx  3


708, 753.1500.0,3  2283, 75.1000.0, 7
1500.0,3  1000.0, 7

1947, 77( N ) 194,8kgf

(Trong phần tính lực dọc trung bình này ta lấy Fi ở 2 trường hợp khi không gia công
và khi gia công. Với các tỉ lệ thời gian lần lượt 30% & 70%, ta xét trong giai đoạn ổn
định của máy nên Ni là như nhau tại các thời điểm.)
c. Tính tốn tải trọng tĩnh, tải trọng động
Tải trọng tĩnh :
Các cơng thức tính tương ứng:
C0 = fs . Famax
Trong đó: C0: tải trọng tĩnh
fs: hệ số bền tĩnh, với máy công cụ fs = 1,5 – 3 (chọn fs = 2)
Famax: lực dọc trục lớn nhất tác dụng lên vitme
C0x = 2.2283,75 = 4567,5 N
Tải trọng động :
Với l = 5 mm => Vận tốc quay danh nghĩa là :
Nm = V1/l = 15000/5 = 3000 ( vòng/ph)
 Ca = (60 ∗ Nm ∗ Lt) 1⁄3 ∗ Fma ∗ fw ∗ 10-2

= (60 * 3000 * 10000)1/3 * 194,8 * 1.2 *10-2 = 4739,25N.
 Chọn kiểu bi
Nếu độ cứng cần được ưu tiên nhiều nhất, độ hao phí chuyển động khơng q quan
trọng , theo đó các thơng số kích thước sẽ được chọn là :
 Ổ bi loại lưu chuyển : bi bên ngồi
 Kiểu : FDWC
 Số dịng lưu chuyển : B× 3 hoặc B x 2
d. Chọn bán kính trục vít
13



L= tổng chiều dài di chuyển max + chiều dài đai ốc, ổ bi/2 + chiều dài vùng thoát =
300 + 100 + 200 =600mm
Kiểu lăp ghép ổ đỡ là lắp chặt ở cả hai đầu -> f = 21,9
Chọn tốc độ quay cho động cơ khoảng 80% so với tốc độ quay giới hạn nên ta có :
n=80%. Nmax = 80%. 3000 = 2400 vịng/ph.

Bán kính trục vít :

dr 

nL2
2400.6002  7
.10 7 
.10 3,95mm
f
21,9

 Chọn series
Từ các kết quả tính tốn trên :










Bước vít : 5mm
Đường kính trục : d ≥7,89mm
Tải trọng động : 𝐶𝑜𝑥 = 4567,5𝑁
Tải trọng tĩnh : 𝐶𝑎 = 4739,25𝑁
Ta chọn series :
Loại trục vit me : SFU1605-4
Đường kính trục : 16 mm
Bước vít : 5mm

Hình 1. 3:Thơng số vít me

 Kiểm tra sơ bộ
 Tuổi thọ làm việc :

14


3

 Ca 
1
Lt 
.106.
 Fmy . f w 
60.N m


3

1

 7800 

.106.
89163h 20000h

60.1500
 194,8.2 

 Tốc độ quay cho phép:
d
16
n  f . 2r .107 21,9.
.107 9733(vg / ph)
2
L
600
NEI
dr 4
(16.0,85)4
3
P  2 m. 2 .10 20,3.
.103 1929,08( kgf )  194,8( kgf )
2
L
L
600

=> Do vậy trục vit-me đảm bảo an toàn
Để thuận tiện cho viêc chọn mua vật liệu chon vít me trục Z giống với trục X và Y.
Bởi vì, trục Z chỉ chịu lực cắt chính nên sẽ đủ bền nếu X và Y đủ bền.

1.1.5. Tính tốn chọn thanh dẫn hướng và con trượt
a. Chọn thanh dẫn hướng và con trượt

Hình 1. 4: Thơng số thanh trượt

Hệ số tải động: C= 14,7kN
Hệ số tải tĩnh: C0= 16,5kN
Chọn thanh trượt dẫn hướng cho cả ba trục có seri là: SSR 15KW
15


Thông số
Khối lượng phôi (kg)

Bàn X
m1 = 80

Bàn Y
m1 = 50

Khối lượng bàn máy (kg)
m2 = 20
Vận tốc khi không gia công (m/ v0 = 0,35
s)
Gia tốc (m/s2 )
a1 = a2 = 5

m2 = 30
v0 = 0,35
a1 = a2 = 5


Bảng 1. 2: Thông số động học

Các giai đoạn khi cho bàn X di chuyển trên hành trình:
Ta có gia tốc a = 5m/s2 và vận tốc gia công gia công v = 0.35m/s
⇒ cần thời gian là t1 = t3 = v/a = 0.35/5 = 0.07s với đoạn di chuyển

v 2 0,352
Y 
 0,01225m  12, 25 mm
2a 2.0,5
Vậy đoạn tăng/giảm tốc là 12,25 mm ⇒ đoạn chuyển động đều: ls -(12,25x2)

V
(m/s)

t1
Chuyển động
Nhanh dần (mm)
Đều (mm)
Chậm dần (mm)

t2
Bàn X ls = 300 mm
12,25
275,5
12,25

t3


t (s)

Bàn Y ls = 200 mm
12,25
175,5
12,25

Bảng 1. 3: Chuyển động của bàn máy

Các khoảng cách định vị: Với bàn Y: Các khoảng cách định vị:
 Nếu bàn Y nằm chính giữa bàn X thì sẽ khơng có các momen lật. Do vậy, trong
khi tính tốn nên để bàn Y ở vị trí xa nhất so với tâm của bàn X để được trường
hợp hệ thống hoạt động khắc nghiệt nhất.
16


 Khi tính cho bàn X, coi bàn Y và phơi là một khối duy nhất có khối lượng bằng
tổng hai thành phần ( mo+ mx ) = 80kg.
 Coi tâm bàn X, Y, dao cắt nằm trên cùng một đường thẳng.
Các khoảng cách định vị: (mm)
Khoảng cách giữa hai con chạy cùng ray: l1
Khoảng cách giữa hai con chạy cùng ray: l2
Theo phương z thì tâm phơi trùng tâm bàn máy:
l3
Khoảng cách từ tâm phôi tới tâm bàn máy : l4
Độ cao từ tâm trục vít-me tới mặt bàn máy: l5
Độ cao từ tâm trục vít-me tới mặt phơi: l6

Bàn X
240

135
0

Bàn Y
140
170
0

200
170
300

0
70
150

Hình 1. 5: Phân bố các trục

Bàn máy Y đang di chuyển tăng tốc sang phải hay giảm tốc sang trái
Bàn X tăng tốc về phía trước hoặc giảm tốc về phía sau.
b. Tính tốn lực riêng rẽ
Chuyển động đều, lực hướng kính P
17


Chuyển động đều, lực hướng kính Pn (N)

P1 

m1 g m1 gl3 m1 gl4 m2 g Fmz





4
2l1
2l2
4
4

Bàn X
1102

Bàn Y
459

P2 

m1 g m1 gl3 m1 gl4 m2 g Fmz




4
2l1
2l2
4
4

1102


459

P3 

m1 g m1 gl3 m1 gl4 m2 g Fmz




4
2l1
2l2
4
4

-83

459

P4 

m1 g m1 gl3 m1 gl4 m2 g Fmz




4
2l1
2l2

4
4

-83

459

Bảng 1. 4: giá trị lực hướng kính bàn X, Y

Chuyển động tăng tốc sang trái, lực Pnla1
Chuyển động tăng tốc sang trái, lực Pnla1

Bàn X

Bàn Y

Pla
1 1  P1 

m1a1l6 m2 a1l5

2l1
2l1

817

288

P2la1  P2 


m1a1l6
m al
 2 15
2l1
2l1

1387

630

P3la1 P3 

m1a1l6 m2 a1l5

2l1
2l1

202

630

P4la1  P4 

m1a1l6 m2 a1l5

2l1
2l1

-368


288

-167

0

Pt1la1 
Tải phụ:

m1a1l4
2l1

Pt2la1 

m1a1l4
2l1

167

0

Pt3la1 

m1a1l4
2l1

167

0


Pt4la1 

m1a1l4
2l1

-167

0

Chuyển động tăng tốc sang phải Pnra1
18


Chuyển động tăng tốc sang phải, lực Pnra1

Bàn X

Bàn Y

Pra
1
1  P1 

m1a1l6 m2 a1l5

2l1
2l1

1387


630

P2 ra1 P2 

m1a1l6
m2 a1l5

2l1
2l1

817

288

P3 ra1  P3 

m1a1l6
m2 a1l5

2l1
2l1

-368

288

P4 ra1 P4 

m1a1l6 m2 a1l5


2l1
2l1

202

630

167

0

Pt1ra1 
Tải phụ:

m1a1l4
2l1

Pt2 ra1 

m1a1l4
2l1

-167

0

Pt3 ra1 

m1a1l4
2l1


-167

0

167

0

Bàn X

Bàn Y

m1a1l4
2l1
Chuyển động giảm tốc sang phải, lực Pnra3
Pt4 ra1 

Chuyển động giảm tốc sang phải, lực Pnra3

Pra
1
3  P1 

m1a3l6 m2 a3l5

2l1
2l1

817


288

P2 ra3 P2 

m1a3l6
m al
 2 35
2l1
2l1

1387

630

P3ra3  P3 

m1a3l6 m2 a3l5

2l1
2l1

202

630

P4 ra3 P4 

m1a3l6 m2 a3l5


2l1
2l1

-368

288

-167

0

167

0

Pt1ra3 
Tải phụ:

Pt2 ra3 

m1a3l4
2l1

m1a3l4
2l1

19


Pt3ra3 


m1a3l4
2l1

167

0

Pt4 ra3 

m1a3l4
2l1

-167

0

c. Tính tốn tải trọng tương đương
Khi chuyển động đều:
Khi chuyển động đều:
𝑃𝐸1 = 𝑃1
𝑃𝐸2 = 𝑃2
𝑃𝐸3 = 𝑃3
𝑃𝐸4 = 𝑃4

Bàn X
1102
1102
-83
-83


Bàn Y
459
459
459
459

Tăng tốc sang trái:
PE1la1  Pla
1 1  Pt1la1

Bàn X
984

Bàn Y
288

PE 2la1  P2la1  Pt2la1

1554

630

PE 3la1  P3la1  Pt3la1

535

630

PE 4la1  P4la1  Pt4la1


369

288

Tăng tốc sang trái:

Giảm tốc sang trái:
Giảm tốc sang trái:
PE1la 3  Pla
1 3  Pt1la3

Bàn X
1554

Bàn Y
630

PE 2la 3  P2la3  Pt2la3

984

288

PE 3la 3  P3la3  Pt3la3

369

288


PE 4la 3  P4la3  Pt4la3

535

630

Tăng tốc sang phải:
Tăng tốc sang phải:
PE1ra1  Pra
1 1  Pt1ra1

Bàn X
1554

Bàn Y
630

PE 2 ra1  P2 ra1  Pt2 ra1

984

288

PE 3ra1  P3ra1  Pt3ra1

369

288

PE 4 ra1  P4 ra1  Pt4 ra1


535

630
20