Đồ án thiết kế máy công cụ
Lời nói đầu

Một 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 nớc 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 nh 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 đợc. Với những kiến
thức đã đợc trang bị, sự hớng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo cũng nh sự cố gắng cuả bản
thân. Đến naynhiệm vụ đồ án máy công cụ đợc giao cơ bản em đã hoàn thành. Trong toàn
bộ quá trình tính toán thiết kế máy mới " Máy tiện ren vít vạn năng "có thể nhiều hạn chế.
Rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy giáo và cộng sự.
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
1
Đồ án thiết kế máy công cụ
Phần I: khảo sát máy cùng cỡ
Máy tiện là máy công cụ phổ thông, chiếm 40 50% số lợng máy công cụ trong các
nhà máy, phân xởng cơ khí. Dùng để tiện các mặt tròn xoay ngoài và trong (mặt trụ, mặt
côn, mặt định hình, mặt ren) xén mặt đầu, cắt đứt Có thể khoan, khoét, doa trên máy
tiện.
Trong thực tế, chúng ta có các loại máy tiện vạn năng, máy tiện tự động, bán tự động,
chuyên môn hoá và chuyên dùng, máy tiện revolve, máy tiện CNC
Tuy nhiên do thực tế yêu cầu thiết kế máy tiện vạn năng hạng trung, vì vậy ta chỉ xem
xét, khảo sát nhóm máy tiện ren vít vạn năng hạng trung (đặc biệt là máy T620).
Các máy hạng trung đang đợc sử dụng rộng rãi trên thị trờng Việt Nam đợc thống kê
trong bảng sau:
Chỉ tiêu so sánh T620 T616 1A62 1A616
Công suất động cơ (Kw) 10 4,5 7 4,5

Chiều cao tâm máy (mm) 200 160 200 200
Khoảng cách lớn nhất giữa hai mũi tâm (mm) 1400 750 1500 1000
Số cấp tốc độ 23 12 21 21
Số vòng quay nhỏ nhất n
min
(v/p) 12,5 44 11,5 11,2
Số vòng quay lớn nhất n
Max
(v/p) 2000 1980 1200 2240
Lợng chạy dao dọc nhỏ nhất S
dmin
(mm/v) 0,070 0,060 0,082 0,080
Lợng chạy dao dọc lớn nhất S
dMax
(mm/v) 4,16 1,07 1,59 1,36
Lợng chạy dao ngang nhỏ nhất S
nmin
(mm/v) 0,035 0,040 0,027 0,080
Lợng chạy dao ngang lớn nhất S
nMax
(mm/v) 2,08 0,78 0,52 1,36
Các loại ren tiện đợc Ren Quốc tế, Anh, Môđun, Pitch
Nhận xét: trên đây cha phải là tất cả các loại máy trong nớc ta có nhng do hạn chế về tài
liệu và kinh nghiệm nên ta mới chỉ phân tích đợc 4 loại máy trên.
Nhận thấy đề tài thiết kế với các loại máy trên ta thấy máy tiện ren vít vạn
năngT620 có đặc tính tớng tự và có tài liệu tham khảo đầy đủ nhất ta lấy máy T620 để
khảo sát cho việc thiết kế máy mới.
I. Khảo sát động học máy mẫu (T620):
1. Đồ thị số vòng quay thực tế của máy T620:
Trị số công bội


:
Từ các thông số của máy
n
min
= 12,5 v/p.
n
Max
= 2000 v/p.
Z = 23.
Suy ra công bội là: =
1
min
Z
Max
n
n
=
123
5,12
2000

= 1,259 =1,26
Vẽ lại đồ thị vòng quay của máy T620:
Sơ đồ động của máy biểu thị các nhóm tỷ số truyền nh sau:
+ Nhóm 1 từ trục II III:
i
1
=


39
51
1,30 =
X1


x
1

1,13


Tia i
1
lệch sang phải 1 khoảng là: 1,33.log
i
2
=

34
56
1,65 =
X2


x
2

2,17


Tia i
2
lệch sang phải 1 khoảng là: 2,17.log
Lợng mở giữa hai tia [x]:
x
=
2
1
i
i
=
17,2
13,1


=
-1,04
=
x
[x] = -1,04.
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
2
Đồ án thiết kế máy công cụ
+ Nhóm 2 từ trục III IV:
i
3
=

55
21

0,38 =
X3


x
3

-4,19

Tia i
3
lệch sang trái 1 khoảng là: 4,19.log
i
4
=

47
29
0,62 =
X4


x
4

-2,07

Tia i
4
lệch sang trái 1 khoảng là: 2,07.log

i
5
=
=
38
38
1 =
X5


x
5

0 Tia i
5
thẳng đứng.
Lợng mở [x] = [2] ứng với nhóm truyền khuếch đại.
+ Nhóm 3 từ trục IV V:
i
6
=

88
22
0,25 =
X6


x
6


-6

Tia i
6
lệch sang trái 1 khoảng là: 6.log
i
7
=
=
60
60
1 =
X7


x
7

0 Tia i
7
thẳng đứng
+ Nhóm 4 từ trục V VI:
i
8
=

88
22
0,25 =

X8


x
8

-6

Tia i
8
lệch sang trái 1 khoảng là: 6.log
i
9
=
=
49
49
1 =
X9


x
9

0 Tia i
9
thẳng đứng.
+ Nhóm gián tiếp từ trục VI VII:
i
10

=

54
27
0,5 =
X10


x
10

-3

Tia i
10
lệch sang trái 1 khoảng là: 3.log
+ Nhóm trực tiếp từ trục IV VII:
i
11
=

40
60
1,50 =
X11


x
11


1,754

Tia i
11
lệch sang phải 1 khoảng là: 1,754.log
+ Số vòng quay của động cơ n
đc
= 1450 v/p.
+ Tỷ số truyền của bộ truyền đai: i
đ
=
260
145


0,56.
+ Hiệu suất của bộ truyền đai: = 0,985


Trị số vòng quay của trục đầu tiên của hộp tốc độ trên trục II:
n
0
= n
đc
x i
đ
x = 1450 x
260
145
x 0,985


800 v/p.
Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng
(chủ động/bịđộng)
x

x
1.trục II_III i
1
51/39 1,30 1,13
i
2
56/34 1,65 2,17
2.Trục III_IV
i
3
21/55 0,38 - 4,19
i
4
29/47 0,62 - 2,07
i
5
38/38 1 0
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
3
Đồ án thiết kế máy công cụ
Nhóm truyền Tỷ số truyền Bánh răng
(chủ động/bịđộng)
x


x
3.Trục IV_V i
6
22/88 0,25 - 6
i
7
60/60 1 0
4.Trục V_VI i
8
22/88 0,25 - 6
i
9
49/49 1 0
5.Trục VI_VII i
10
27/54 0,5 - 3
6.Trục IV_VII
(Nhóm trực tiếp)
i
11
60/40 1,5 1,754

Qua đó, đồ thị vòng quay của máy T620 có dạng:
II
III
IV
V
VI
VII
n

0
i
1
i
2
i
3
i
4
i
5
i
6
i
7
i
8
i
9
i
10
i
11
i
đ
n
đc
= 1450
12,5
2000

I
2.Xích tốc độ quay trục chính:
Xích này nối từ động cơ điện có công suất N = 10 Kw, số vòng quay n = 1450 (v/p), qua
bộ truyền đai vào hộp tốc độ (cũng là hộp trục chính) làm quay trục chính VII.
Lợng di động tính toán ở hai đầu xích là:
n
đc
(v/p) (số vòng quay của động cơ)

n
tc
(v/p) (số vòng quay của trục chính).
Từ sơ đồ động ta có thể xác định đợc đờng truyền động qua các trục trung gian tới trục
chính.
Xích tốc độ có đờng truyền quay thuận và đờng truyền quay nghịch, mỗi đờng truyền
khi tới trục chính bị tách ra làm hai đờng truyền:
+ Đờng truyền trực tiếp tới trục chính cho ra tốc độ cao.
+ Đờng truyền tốc độ thấp đi từ trục III IV V VI.
Phơng trình xích động biểu thị khả năng biến đổi tốc độ của máy:
n
đc

ì
i
đai
(
260
145
)
ì

34
56
ì

trực tiếp
40
60
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
4
Đồ án thiết kế máy công cụ
39
51
47
29
55
21
38
38

gián tiếp
88
22
60
60
ì
88
22
49
49
ì

54
27

n
tc
3. Phơng án không gian và phơng án thứ tự:
Từ trên ta xác định đợc công thức kết cấu của máy là:
Z = (2 x 3 x 2 x 2) + (2 x 3 x 1) = 30.
Đờng truyền chính Đờng truyền phụ
Ta nhận thấy máy tổ chức hai đờng truyền: đờng truyền gián tiếp (tốc độ thấp) và đờng
truyền trực tiếp (tốc độ cao), nh vậy là tốt, vì đờng truyền tốc độ cao cần số TST ít dẫn đến
sẽ giảm đợc ồn, rung, giảm ma sát, tăng hiệu suất khi máy làm việc.
Theo lí thuyết tính toán để TST giảm từ từ đồng đều, đảm bảo đợc mô men xoắn yêu cầu
thì số bánh răng các trục đầu phải nhiều hơn. Do đó, đáng ra PAKG là 3 x 2 x 2 x 2 là tốt
nhất. Tuy nhiên, phơng án 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lí nhất vì:
Do yêu cầu thực tiễn, máy có truyền động quay thuận thì phải có truyền động quay
nghịch để phục vụ quá trình gia công và đổi chiều (giả sử đối với bàn xe dao chẳng hạn,
nếu chỉ có một truyền động thì không thể đa bàn dao tịnh tiến ngợc lại trên băng máy mà
chỉ tịnh tiến đợc một chiều, khi cắt ren thì trục chính phải có chuyển động quay nghịch để
chạy dao ra). Muốn vậy trên trục vào (II) phải dùng li hợp ma sát (gồm 2 nửa: chạy
thuận và chạy nghịch) để thực hiện nhiệm vụ đó.
Sở dĩ dùng li hợp ma sát mà không dùng các cơ cấu khác cùng tác dụng là vì ở máy tiện
cho đảo chiều thờng xuyên, do đó cần phải êm, không gây va đập mạnhmà li hợp ma sát
lại khắc phục đợc những nhợc điểm đó, đồng thời ding ly hợp ma sát cũng có tác dụng đề
phòng quá tải.
Do đó, li hợp ma sát đợc lắp trên trục vào (II), để tránh kết cấu và kích thớc lớn (trục II
phải lắp thêm vỏ ly hợp) ta lấy may ơ của bánh răng làm vỏ của LHMS bánh răng
trên trục 2 có đờng kính lớn. Nếu trên trục 3 ta tiệp tục giảm tốc độ thì đờng kính bánh
răng trên trục 3 sẽ có đờng kính lớn hơn kết cấu của hộp tốc độ sẽ lớn do đó trên trục 3
ngời ta tăng tốc độ để kích thớc bánh răng trên trục 3 nhỏ kết cấu hộp tốc độ nhỏ sau

đó mới giảm tốc ở trục 4. Đồng thời, trục 2 có lắp LHMS ( thuận 15 má, nghịch 11 má)
chiếm chiều dài khá lớn trên trục, nếu ta lắp thêm bánh răng để thực hiện phơng án không
gian ( 3x2 ) thì trục 3 dài gây ra võng trục ảnh hởng nhiều đến chất lợng gia công để
giảm chiều dài trục tận dụng may ơ của bánh răng và thực hiện phơng án không gian
(2x3 )
Sở dĩ LHMS đợc đặt trên trục II mà không đặt trên các trục khác là vì:
Trục II có tốc độ không đổi và là trục vào nên có mômen xoắn nhỏ, do đó, LHMS đặt trên
trục này chỉ có 1 tốc độ, mômen xoắn nhỏ nhất, để đạt kích thớc li hợp là hợp lý khoảng D
= 100 (mm) thì tốc độ trục II có thể đạt đợc khoảng n
0
= 800 v/p.
Vì vậy PAKG 2 x 3 x 2 x 2 là hợp lí.
Về phơng án thứ tự (PATT) của máy có dạng là:
PATT: I II III IV
Ta nhận thấy, máy đã sử dụng PATT rất chuẩn, do quy luật phân bố TST các nhóm đầu có
chênh lệch nhỏ, vì vậy kết cấu máy là hợp lí.
Từ đồ thị vòng quay ta nhận thấy máy chỉ có 23 tốc độ riêng biệt, tức là có 7 tốc độ
trùng.
Ta có:
Đối với đờng truyền gián tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
5
Đồ án thiết kế máy công cụ
Lợng mở [x]: [1] [2] [6] [12]
Đối với đờng truyền trực tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 1
PATT : I II IV
Lợng mở [x]: [1] [2] [0]

Từ đờng gián tiếp ta nhận thấy, lợng mở [x] = 12 là không hợp lí. Trong máy công cụ, ở
hộp tốc độ có hạn chế TST i phải đảm bảo theo:

2
4
1
i

Với công bội = 1,26 TST i đợc biểu diễn trên đồ thị vòng quay nh sau:
i =
1
4
i = 2
Nghĩa là: tia i
1
=
4
1
nghiêng trái tối đa là 6 ô và tia i
2
= 2 nghiêng phải tối đa là 3 ô. Tức
là, lợng mở tối đa X
max
= 9 ô.
Mặt khác, i =
12][
26,1
11
=
X


<
4
1
không thoả mãn điều kiện đã phân tích trên.
Vì vậy để khắc phục, ngời ta phải giảm bớt lợng mở của đờng truyền gián tiếp từ [X] =
12 xuống [X] = 9, còn đờng truyền trực tiếp giữ nguyên. Giảm nh vậy thì đờng gián tiếp sẽ
có 3 tốc độ trùng. Khi đó, số tốc độ của máy sẽ là:
Z = (2x3x2x2 3) + (2x3x1) = 27 tốc độ, mà số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn đến là sẽ thừa
ra 4 tốc độ
Vì vậy, để khắc phục ngời ta đã xử lí bằng cách:
+ Vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của đờng truyền trực tiếp (6 tốc độ) vì nó có số TST ít
dẫn đến sẽ giảm đợc tiếng ồn, giảm rung động, giảm ma sát, đồng thời lại tăng đợc hiệu
suất khi máy làm việc.
+ Mặt khác, tiếp tục giảm thêm 3 tốc độ của đờng truyền gián tiếp sẽ có lợi vì: máy sẽ
giảm đi đợc số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kết cấu HTĐ sẽ nhỏ, gọn hơn, đồng thời
số tốc độ mất đi đó sẽ đợc bù vào đờng truyền trực tiếp. Ngoài ra khi i = 1/
9
khá lớn nhất
là khi giảm tốc độ khích thớc của cặp bánh răng khá lớn.
Nh vậy đờng truyền gián tiếp sẽ có lợng mở nhóm cuối là: [X] = 12 6 = 6.
Suy ra:
Số tốc độ danh nghĩa của đờng truyền gián tiếp là: Z
1
= 2x3x2x2 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đờng truyền trực tiếp là: Z
2
= 2x3x1 = 6
Dẫn đến tổng số tốc độ là: Z = Z
1

+ Z
2
= 18 + 6 = 24
Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên ngời ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ 18 (cao nhất)
của đờng truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) của đờng truyền trực tiếp, do
đó máy chỉ còn 23 tốc độ. Nghĩa là trị số tốc độ thứ 18 (n
18
= 630 v/p), có thể đi bằng 2 đ-
ờng truyền (trực tiếp và gián tiếp). Tuy nhiên, khi sử dụng tốc độ này thì ta nên sử dụng đ-
ờng truyền trực tiếp (vì những u điểm đã nói trên).
Vì vậy phơng án chuẩn của máy là:
Đối với đờng truyền gián tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV
Lợng mở [x]: [1] [2] [6] [6]
Đối với đờng truyền trực tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 1
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
6
Đồ án thiết kế máy công cụ
PATT : I II IV
Lợng mở [x]: [1] [2] [0]
Do đó, lới kết cấu của máy T620 sẽ là:
Đờng truyền gián tiếp Đờng truyền trực tiếp
(Đờng truyền chính) (Đờng truyền phụ)
II. Hộp chạy dao:
1. Bàn xe dao:
Bàn xe dao sử dụng bộ truyền bánh răng thanh răng cho việc chạy dao dọc, sử dụng bộ
truyền vít me - đai ốc cho việc chạy dao ngang. Để chạy dao nhanh thì có thêm một động
cơ phụ 1 Kw, n = 1410 v/p qua bộ truyền đai để vào trục trơn.

Công thức tổng quát để chọn tỷ số truyền trong hộp chạy dao là:
i = i
bù
.i
cs
.i
gb
=
v
p
t
t
(một vòng trục chính)
Trong đó: t
v
bớc vít me.
t
p
bớc ren cần cắt trên phôi.
i
bù
TST cố định bù vào xích tryền động.
i
cs
TST của khâu điều chỉnh tạo thành nhóm cơ sở.
i
gb
TST nhóm gấp bội.
2. Xích chạy dao:
ở máy tiện ren vít vạn năng ngoài xích tốc độ của trục chính thì xích chạy dao cũng

đóng vai trò rất quan trọng. Chức năng của nó là dùng để cắt ren, tiện trơn.
Thế giới quy chuẩn về 2 hệ ren (trong đó, mỗi hệ có 2 loại ren):
+ Ren Quốc tế (t
r
).
Ren môđun (m).
+ Ren Anh (n).
Ren Pitch (D
p
).
Vì vậy, máy tiện ren vít vạn năng T620 cũng đáp ứng đợc 4 loại ren đó với khoảng 112 b-
ớc ren tiêu chuẩn và 112 bớc ren khuếch đại phủ kín toàn bộ các loại ren thuộc TCVN,
thỏa mãn đầy đủ các nhu cầu trong cơ khí chế tạo và sửa chữa.
Lợc đồ cấu trúc động học hộp chạy dao:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
7
Đồ án thiết kế máy công cụ

Từ cấu trúc động học xích chạy dao trên ta có phơng trình tổng quát cắt ren nh sau:
1 vòng trục chính x i
x
x t
v
= t
r
(1)
Ta thấy rằng để cắt hết đợc các bớc ren nh yêu cầu thì với mỗi bớc ren thì ta cần phải có
một tỉ số truyền, nh vậy thì ta cần một số lợng bánh răng rất lớn là 8ì12 = 112, ngoài ra để
cắt các bớc ren gấp bội thì cần phải có các tỉ số truyền khác gấp bội lên (ì2; ì4 ), do đó
số bánh răng cần thiết sẽ là 112ì2; 112ì4 điều đó nằm ngoài khả năng của máy. Để khắc

phục chuyện này thì qua khảo sát máy mẫu ta đã thấy rằng, để có đợc có các tỉ số truyền
khác nhau để cắt các bớc ren khác nhau thì ta chia đờng truyền thành các các nhóm khác
nhau, trong đó thì có nhóm cơ sở là nhóm tạo ra một tỉ số truyền cơ sở để cắt các b ớc ren
cơ sở, rồi từ đó ta mới cho qua một tỉ số gấp bội để thay đổi tỉ số truyền để cắt các bớc ren
còn lại, ngoài ra ta còn bố trí một tỉ số truyền khuếch đại để có thể cắt đợc các bớc ren
khuyếch đại.
Từ các yêu cầu đó ta có đợc một bảng sắp xếp các bớc ren nh sau:
Ren quốc tế
t
p
=mm
Ren module
m=t
p
/
- 1,75 3,5 7 - - - 1,75
1 2 4 8 - 0,5 1 2
- 2,25 4,5 9 - - - 2,25
1,25 2,5 5 10 - - 1,25 2,5
- - 5,5 11 - - - -
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
8
iv ĐC1 igb2
LĐ1

ĐC2 Phôi
Tv2
itt igb1 Tv1
ics
LĐ4


LĐ2 LĐ3 LĐ5
Sơ đồ KCĐH máy Tiện T620
Đồ án thiết kế máy công cụ
1,5 3 6 12 - - 1,5 3
Ren Anh
n=25,4/t
p
Ren pitch
D
p
=25,4/t
p
13 - 3
1
/
4
- - - - -
14 7 3
1
/
2
- 56 28 14 7
16 8 4 2 64 32 16 8
18 9 4
1
/
2
- 72 36 18 9
19 9,5 - - 80 40 20 10

20 10 5 - 88 44 22 11
22 11 - - 96 48 24 12
24 12 6 3 - - - -
3. Một số cơ cấu đặc biệt:
Cơ cấu li hợp siêu việt: Trong xích chạy dao nhanh và động cơ chính đều truyền đến cơ
cấu chấp hành là trục trơn bằng hai đờng truyền khác nhau. Do vậy nếu không có li hợp
siêu việt truyền động sẽ làm xoắn và gãy trục. Cơ cấu li hợp siêu việt đợc dùng trong
những trờng hợp khi máy chạy dao nhanh và khi đảo chiều quay của trục chính.
Cơ cấu đai ốc mở đôi: Vít me truyền động cho hai má đai ốc mở đôi tới hộp xe dao. Khi
quay tay quay làm đĩa quay gắn cứng với hai má sẽ trợt theo rãnh ăn khớp với vít me.
Cơ cấu an toàn trong hộp chạy dao: Nhằm đảm bảo khi làm việc quá tải, đợc đặt trong
xích chạy dao (tiện trơn) nó tự ngắt truyền động khi máy quá tải.
4. Nhận xét về máy T620:
Máy có 23 tốc độ khác nhau của trục chính, có tính vạn năng cao, tiện đợc nhiều kiểu
ren khác nhau. Đồng thời phơng án không gian và phơng án thứ tự đã đợc sắp xếp một
cách hợp lý để có đợc một bộ truyền không bị cồng kềnh.
Bộ ly hợp ma sát ở trục I đợc làm việc ở vận tốc là 800 v/p là một tốc độ hợp lý, đồng
thời bộ ly hợp ma sát còn tận dụng đợc bánh răng trên trục I nên tăng đợc độ cứng vững.
Trong máy có bộ ly hợp ma sát siêu việt, thuận tiện cho quá trình chạy dao nhanh.
Phần II: Thiết kế máy mới.
Chơng 1: Thiết kế động học máy cắt kim loại.
A. Hộp tốc độ trong máy cắt kim loại:
1. Yêu cầu đối với hộp tốc độ:
Hộp tốc độ (HTĐ) trong máy cắt kim loại dùng để truyền lực cắt cho các chi tiết gia
công với những chế độ cắt cần thiết. Thiết kế HTĐ yêu cầu phải đảm bảo những chỉ tiêu
về kỹ thuật, và kinh tế tốt nhất trong điều kiện cụ thể cho phép. HTĐ phải có kích thớc
nhỏ gọn, hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, kết cấu có tính công nghệ cao, làm việc
chính xác
Từ tính chất quan trọng nh vậy của HTĐ và từ yêu cầu thực tế của sản xuất, HTĐ của
máy mới mà ta cần thiết kế phải đảm bảo những yêu cầu kỹ thuât sau:

+ Tốc độ cắt của máy:
Những trị số tốc độ trong khoảng từ V
min
đến V
max
đợc quy thành số vòng quay của trục
chính. Phạm vi điều chỉnh đợc xác định theo công thức sau:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
9
Đồ án thiết kế máy công cụ
R
n
=
min
max
n
n
,
Trong đó: R
n
là

phạm vi điều chỉnh số vòng quay.
n
max
, n
min
là số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất của trục chính.
n
max

=
min
max
.
.1000
d
V

v/p.
n
min
=
max
min
.
.1000
d
V

v/p.
Trong đó: V
max
, V
min
là tốc độ lớn nhất, nhỏ nhất
d
max
, d
min
là đờng kính lớn nhất, nhỏ nhất của chi tiết gia công

Xuất phát từ tình hình thực tế hiện nay, chúng ta cần sủa chữa và chế tạo các loại máy
công nghiệp và nông nghiệp có đờng kính trục trong khoảng 10 ữ 400 chúng ta cần
thiết kế máy công cụ hạng trung, thiết kế máy này dựa trên máy đã có T620
Đờng kính nhỏ nhất: d
min
= 10 mm;
Đờng kính lớn nhất: d
max
= 400 mm.
Để máy thiết kế ra đảm bảo đợc chất lợng, tính năng thì theo kinh nghiệm của những ng-
ời đi trớc, căn cứ vào tài liệu thống kê sơ bộ
Thiết kế máy tiện có n
min
= 12,5 v/ph, với tốc độ này thì phù hợp cho thao tác của công
nhân khi gia công tiện ren
n
max
= 2000 v/ph, với tốc độ này khi tiện trơn chi tiết đảm bảo đợc
sức khoẻ của công nhân
Phạm vi điều chỉnh:
R
n
=
160
5,12
2000
=
,
2. Chuỗi số vòng quay của hộp tốc độ:
Chọn công bội và số cấp tốc độ:

Thực tế gia công thì phôi có kích thớc bất kỳ, vật liệu phôi rất khác nhau nên chế độ cắt
khác nhau mà cụ thể là cần tốc độ trục chính phải rất khác nhau, về lý thuyết thì tốc độ
trục chính là vô cấp là tốt nhất, nhng phơng án này là không khả thi vì rất tốn kém do đó
phải dùng phơng án phân cấp
Ta nhận thấy, chuỗi vòng quay tuân theo quy luật cấp số nhân là tốt hơn cả vì khi đó tổn
thất công suất( tốc độ) tơng đối sẽ là không đổi. Trong khoảng từ n
min
đến n
max
có Z cấp
tốc độ: n
1
= n
min
, n
2
, , n
k
, n
k+1
, , n
Z
= n
max
.
Trong chuỗi số vòng quay có tỉ số giữa hai số vòng quay bất kỳ kế tiếp n
k
và n
k+1
là một

số không đổi thì chuỗi đó phải tuân theo quy luật cấp số nhân có công bội là
Do yêu cầu của việc thiết kế máy (là máy tiện vạn năng), đồng thời để tổn thất tốc độ
cũng nh tổn thất năng suất là không đổi và không vợt quá giới hạn, tra bảng 1.1 sách
Tính toán thiết kế máy cắt kim loại ta chọn theo tiêu chuẩn là:
= 1,26 và tổn thất V
max
< 20%
Do vậy số cấp tốc độ của máy tiện vạn năng cần thiết kế là:
Theo II-7 ta có:
Z =
1
26,1lg
5,12
2000
lg
1
lg
lg
+=+

n
R

23 cấp tốc độ.
3. Lới kết cấu và đồ thị vòng quay của HTĐ:
3.1. Cách xác định các nhóm truyền và tỷ số truyền (TST):
Từ công thức:

Xi
n

n
)
4
1
(
max
min
=
; Trong đó X
i
là số nhóm truyền tối thiểu.
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
10
Đồ án thiết kế máy công cụ
X
i
=
4lg
)
5,12
1450
lg(
4lg
)lg(
min
=
n
n
dco
= 3,4

Vì số nhóm truyền là nguyên nên chọn X
i
= 4.
3.2. Phơng án không gian và phơng án thứ tự:
Chọn phơng án không gian:
Một phơng án bố trí không gian, ta có nhiều phơng án thứ tự thay đổi khác nhau. Với số
cấp tốc độ đợc tính dựa vào yêu cầu thực tế của sản phẩm cần gia công, dựa theo máy hiện
có T620 đã khảo sát ta có các phơng án không gian khác nhau:
Z = 24 x 1= 12 x 2= 3 x 4 x 2= 6 x 2 x 2= 2 x 3 x 2 x 2
Dựa vào số nhóm truyền tối thiểu X
i
= 4, đồng thời để kích thớc HTĐ nhỏ gọn nên cần
phải có TST chênh lệch nhóm đầu ít (dẫn đến chênh lệch bánh răng không quá lớn).
Vì vậy, ta có thể loại trừ các phơng án không gian trên và chọn phơng án hợp lí nhất là:
PAKG: 2 x 3 x 2 x 2
Dựa vào công thức: Z = p
1
.p
2
p
j
Trong đó p
j
là TST trong một nhóm.
Ta có:
Z = 24 = 2 x 2 x 3 x 2 = 2 x 2 x 2 x 3 = 3 x 2 x 2 x 2 = 2 x 3 x 2 x 2
Mỗi thừa số p
j
là 1 hoặc 2 khối bánh răng di trợt truyền động giữa hai
trục liên tục.

Tính tổng số bánh răng của HTĐ theo công thức:
S
z
= 2.(p
1
+ p
2
+ + p
j
)
+ Phơng án không gian 2 x 2 x 2 x 3 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Phơng án không gian 3 x 2 x 2 x 2 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Phơng án không gian 2 x 2 x 3 x 2 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
+ Phơng án không gian 2 x 3 x 2 x 2 có:
S
z
= 2.(2 + 2 + 2 + 3) = 18
Tóm lại tổng số bánh răng của HTĐ cần thiết kế là: S
Z
= 18 bánh răng.
Tính tổng số trục của phơng án không gian theo công thức:

S
tr
= X
i
+ 1 = 4 + 1 = 5
Trong đó X
i
là số nhóm truyền động
Số bánh răng chịu mô men xoắn ở trục cuối cùng:
PAKG: 2 x 2 x 3 x 2 ; 2 x 2 x 2 x 3 ; 3 x 2 x 2 x 2 ; 2 x 3 x 2 x 2
2 3 2 2
Chiều dài sơ bộ của HTĐ đợc tính theo công thức:
L =

+ fb
Trong đó: b là chiều rộng bánh răng
f là khoảng hở giữa hai bánh răng.

Các cơ cấu đặc biệt dùng trong hộp:
Li hợp ma sát (LHMS), phanh
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
11
Đồ án thiết kế máy công cụ
Qua phân tích trên ta có bảng so sánh phơng án bố trí không gian:
Yếu tố so sánh
Phơng án
3x2x2x2 2x2x3x2 2x3x2x2 2x2x2x3
Tổng số bánh răng S
z
18 18 18 18

Tổng số trục S
tr
5 5 5 5
Chiều dài L 19.b + 18.f 19.b + 18.f 19.b + 18.f 19.b + 18.f
Số bánh răng M
max
2 2 2 3
Cơ cấu đặc biệt LHMS LHMS LHMS LHMS
Kết luận:
Từ phơng án của máy hiện có và bảng so sánh các phơng án khảo sát trên ta thấy: nên
chọn phơng án không gian 2x3x2x2 vì:
+ Theo lí thuyết thì TST phải đảm bảo giảm dần từ trục đầu tiên đến trục cuối (tức là
PAKG 3 x 2 x 2 x 2 là đúng nhất). Nhng do yêu cầu về kết cấu dẫn đến phải bố trí trên
trục II (với tốc độ hợp lí nên là 800 v/p) 1 bộ li hợp ma sát nhiều đĩa và 1 bộ bánh răng đảo
chiều, vì vậy để tránh cho kết cấu cồng kềnh (trục II dài ra để chứa thêm bánh răng) nên ta
chọn phơng án 2x3x2x2 là hợp lí. Do đó, cũng nh máy mẫu, từ trục II đến trục III ta phải
tăng tốc vì: ta dùng bánh răng trên trục II làm vỏ li hợp ma sát dẫn đến kích thớc 2 bánh
răng đó khá lớn, nếu tiếp tục giảm tốc sẽ dẫn đến kích thớc bộ truyền rất lớn, vì vậy ta
phải tăng tốc ở đoạn này.
+ Số bánh răng phân bố trên các trục đều hơn PAKG 3x2x2x2 và 2x2x3x2.
+ Số bánh răng chịu mô men xoắn lớn nhất M
max
trên trục chính là ít nhất.
Do đó, để đảm bảo yêu cầu về kết cấu cũng nh TST ta u tiên chọn
PAKG là 2x3x2x2.
Chọn phơng án thứ tự:
Số PATT: q = m! m là số nhóm truyền.
Suy ra q = 4! = 24 phơng án.
Để chọn PATT hợp lí nhất ta lập bảng để so sánh tìm phơng án tối u nhất.
Bảng so sánh các PATT:

TT Nhóm 1 TT Nhóm 2 TT Nhóm 3 TT Nhóm 4
1 2 x 3 x 2 x 2
I II III IV
[1] [2] [6] [12]
7 2 x 3 x 2 x 2
II I III IV
[3] [1] [6] [12]
13 2 x 3 x 2 x 2
III I II IV
[6] [1] [3] [12]
19 2 x 3 x 2 x 2
IV I II III
[12] [1] [3] [6]
2 2 x 3 x 2 x 2
I III II IV
[1] [4] [2] [12]
8 2 x 3 x 2 x 2
II III I IV
[2] [4] [1] [12]
14 2 x 3 x 2 x 2
III II I IV
[6] [2] [1] [12]
20 2 x 3 x 2 x 2
IV II I III
[12] [2] [1] [6]
3 2 x 3 x 2 x 2
I IV II III
[1] [8] [2] [4]
9 2 x 3 x 2 x 2
II III IV I

[2] [4] [12] [1]
15 2 x 3 x 2 x 2
III IV I II
[4] [8] [1] [2]
21 2 x 3 x 2 x 2
IV III I II
[12] [4] [1] [2]
4 2 x 3 x 2 x 2
I II IV III
[1] [2] [12] [6]
10 2 x 3 x 2 x 2
II I IV III
[3] [1] [12] [6]
16 2 x 3 x 2 x 2
III I IV II
[6] [1] [12] [3]
22 2 x 3 x 2 x 2
IV I III II
[12] [1] [6] [3]
5 2 x 3 x 2 x 2
I III IV II
[1] [4] [12] [2]
11 2 x 3 x 2 x 2
II IV III I
[2] [8] [4] [1]
17 2 x 3 x 2 x 2
III II IV I
[6] [2] [12] [1]
23 2 x 3 x 2 x 2
IV II III I

[12] [2] [6] [1]
6 2 x 3 x 2 x 2
I IV III II
[1] [8] [4] [2]
12 2 x 3 x 2 x 2
II IV I III
[2] [8] [1] [4]
18 2 x 3 x 2 x 2
III IV II I
[4] [8] [2] [1]
24 2 x 3 x 2 x 2
IV III II I
[12] [4] [2] [1]
Nhận xét:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
12
Đồ án thiết kế máy công cụ
Qua bảng trên ta thấy các phơng án đều có
Xmax
> 8 do đó không thoả mãn điều kiện

Xmax


8. Vì vậy, để chọn phơng án đạt yêu cầu ta phải tăng thêm trục trung gian hoặc
tách ra làm hai đờng truyền.
Ta nhận thấy, máy hiện có đã sử dụng PATT rất chuẩn, do quy luật phân bố TST các
nhóm đầu có chênh lệch nhỏ (phân bố hình rẻ quạt) dẫn đến kích thớc bộ truyền nhỏ, ph-
ơng án I II III IV là tốt hơn cả vì nó có lợng mở đều đặn và tăng từ từ, kết cấu chặt chẽ,
hộp tơng đối gọn

Khi đó ta có:
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV
Lợng mở [x]: [1] [2] [6] [12]
Từ trên ta nhận thấy, lợng mở [x] = 12 là không hợp lí. Trong máy công cụ, ở hộp tốc độ
có hạn chế TST i phải đảm bảo theo:

2
4
1
i

Với công bội = 1,26 TST i đợc biểu diễn trên đồ thị vòng quay nh sau:
i =
1
4
i = 2
Nghĩa là: tia i
1
=
4
1
nghiêng trái tối đa là 6 ô và tia i
2
= 2 nghiêng phải tối đa là 3 ô. Tức
là, lợng mở tối đa X
max
= 9 ô.
Mặt khác, i =
12][

26,1
11
=
X

<
4
1
không thoả mãn điều kiện đã phân tích trên.
Vì vậy để khắc phục, ta phải giảm bớt lợng mở từ [X] = 12 xuống [X] = 9. Giảm nh vậy
thì với số tốc độ trên máy sẽ có 3 tốc độ trùng. Khi đó, số tốc độ của máy sẽ là:
Z = (2x3x2x2 3) = 21 tốc độ, mà số tốc độ yêu cầu là 23 dẫn đến là sẽ thiếu 2 tốc độ
Vì vậy, để khắc phục ta đã xử lí bằng cách:
Bù số tốc độ thiếu ấy vào một đờng truyền khác mà theo máy mẫu ta đã khảo sát, để
vẫn giữ nguyên số cấp tốc độ của máy, ta bố trí thêm đờng truyền tốc độ cao hay còn gọi
là đờng truyền trực tiếp. Đờng truyền này có số TST ít dẫn đến sẽ giảm đợc tiếng ồn, giảm
rung động, giảm ma sát, đồng thời lại tăng đợc hiệu suất khi máy làm việc.
Có thể bù 2 tốc độ bằng đờng truyền phụ từ trục II, nhng làm nh vậy thì khó bố trí tỷ số
truyền giữa trục II và trục chính, đồng thời không tận dụng đợc nhiều tốc độ cao
+ Mặt khác, theo máy mẫu ta sẽ giảm thêm 3 tốc độ của đờng truyền gián tiếp sẽ có lợi
vì: máy sẽ giảm đi đợc số tốc độ có hiệu suất thấp dẫn đến kết cấu HTĐ sẽ nhỏ, gọn hơn,
đồng thời số tốc độ mất đi đó sẽ đợc bù vào đờng truyền trực tiếp từ trục IV sang trục VI.
Nh vậy đờng truyền gián tiếp sẽ có lợng mở nhóm cuối là: [X] = 12 6 = 6.
Suy ra:
Số tốc độ danh nghĩa của đờng truyền gián tiếp là: Z
1
= 2x3x2x2 6 = 18
Số tốc độ danh nghĩa của đờng truyền trực tiếp là: Z
2
= 2x3x1 = 6

Dẫn đến tổng số tốc độ là: Z = Z
1
+ Z
2
= 18 + 6 = 24
Vì máy chỉ đòi hỏi 23 tốc độ, nên ta đã xử lí bằng cách: cho tốc độ thứ 18 (cao nhất) của
đờng truyền gián tiếp trùng với tốc độ thứ 1 (thấp nhất) của đờng truyền trực tiếp, do đó
máy chỉ còn 23 tốc độ. Nghĩa là trị số tốc độ thứ 18 (n
18
= 630 v/p), có thể đi bằng 2 đờng
truyền (trực tiếp và gián tiếp). Tuy nhiên, khi sử dụng tốc độ này thì ta nên sử dụng đờng
truyền trực tiếp (vì những u điểm đã nói trên).
Vì vậy phơng án chuẩn của máy mới là:
Đối với đờng truyền gián tiếp:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
13
Đồ án thiết kế máy công cụ
PAKG : 2 x 3 x 2 x 2
PATT : I II III IV
Lợng mở [x]: [1] [2] [6] [6]
Đối với đờng truyền trực tiếp:
PAKG : 2 x 3 x 1
PATT : I II IV
Lợng mở [x]: [1] [2] [0]
3.3. Vẽ lới kết cấu:
Từ hai đờng truyền trên ta có sơ đồ lới kết cấu nh sau:
3.4. Vẽ đồ thị vòng quay:
Nhợc điểm của lới kết cấu là không biểu diễn đợc TST cụ thể, các trị số vòng quay cụ thể
trên các trục, do đó không tính đợc truyền dẫn trong hộp, để khắc phục nhợc điểm này ta
vẽ đồ thị vòng quay.

Qua khảo sát và nghiên cứu máy hiện có T620, ta nhận thấy dạng máy mà ta đang thiết
kế có kết cấu và các phơng án đợc chọn gần nh tơng tự u. Do đó, để vẽ đợc đồ thị vòng
quay hợp lí, dựa vào máy mẫu và các loại máy hạng trung cung cỡ để khảo sát.
Chọn số vòng quay động cơ điện: trên thực tế , đa số các máy vạn năng hạng trung đều
dùng động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có n
đc
= 1450 v/p.
Nh trên, để dễ dàng vẽ đợc đồ thị vòng quay nên chọn trớc số vòng quay n
0
của trục vào
rồi sau đó ta mới xác định TST. Mặt khác, n
0
càng cao thì càng tốt, vì nếu n
0
cao thì số
vòng quay của các trục ngang trung gian sẽ cao, mômen xoắn bé dẫn tới kích thớc của các
bánh răng, các trục nhỏ gọn, tiết kiệm đợc nguyên vật liệu. Thông qua việc khảo sát máy
T620, trên trục đầu tiên có lắp bộ li hợp ma sát, để cho li hợp ma sát làm việc trong điều
kiện tốt nhất thì ta chọn tốc độ n
0
= 800v/p, vận tốc này cũng là một vận tốc của trục cuối
cùng.
Suy ra:
i
đ
=

.
0
c

n
n

=
985,0.1450
800
= 0,54.
Trong đó:
n
đc
: số vòng quay của động cơ.
i
đ
: tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục đầu tiên (bộ truyền đai).
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
14
Đồ án thiết kế máy công cụ
= 0,985: hệ số trợt của dây đai.
Đối với mỗi nhóm tỉ số truyền ta chỉ cần chọn một tỉ số truyền tuỳ ý (độ dốc của tia tuỳ
ý) nhng cần phải đảm bảo
4
1
i 2. Các tỉ số khác dựa vào đặc tính của nhóm truyền để
xác định.
Nhóm truyền thứ nhất:
Truyền từ trục II sang trục III, có 2 tỉ số truyền (i
1
& i
2
), đặc tính nhóm là 2[1]. Cũng nh

máy hiện có, do phải bố trí bộ đảo chiều LHMS, nên để kết cấu hợp lí, nhỏ gọn thì ta cần
phải tăng tốc độ ở đoạn này (nh đã phân tích ở phần chọn PAKG).
Do đó, dựa vào máy mẫu ta chọn tỉ số truyền
i
1
=
1
= 1,26
1
Tức là tia i
1
nghiêng phải 1 khoảng lg, từ đó ta có thể xác định đợc i
2
thông qua quan
hệ:
i
1
: i
2
=
1
:
2
i
2
= 1,26
2
= 1,5876 tia i
2
nghiêng phải 2 khoảng lg.

Tơng tự nh vây ta chọn tỉ số truyền cho các nhóm truyền khác.
Nhóm truyền thứ hai:
Truyền từ trục III sang trục IV, có 3 tỉ số truyền (i
3
, i
4
& i
5
), đặc tính của nhóm truyền là
3[2], đoạn truyền giảm tốc nên i 1. Ta chọn i
5
= 1, nghĩa là tia i
5
thẳng đứng. Từ đó xác
định hai tỉ số truyền còn lại thông qua quan hệ:
i
5
: i
4
: i
3
= 1 :
-2
:
-4
i
4
=
-2
= 1,26

-2
= 0,63 tia i
4
nghiêng trái 2 khoảng lg.
i
3
=
-4
= 1,26
-4
= 0,40 tia i
3
nghiêng trái 4 khoảng lg.
Nhóm truyền thứ ba (theo đờng gián tiếp):
Truyền từ trục IV sang trục V, có 2 tỉ số truyền (i
6
& i
7
), đặc tính của nhóm truyền là
2[6], đoạn truyền giảm tốc nên i1. Ta chọn i
7
= 1. Từ đó ta có:
i
7
: i
6
= 1 :
-6
i
6

=
-6
= 1,26
-6
= 0,25 tia i
6
nghiêng trái 6 khoảng lg.
Nhóm truyền thứ t (theo đờng gián tiếp):
Truyền từ trục V sang trục VI, có 2 tỉ số truyền (i
8
& i
9
), đặc tính của nhóm truyền là
2[6], đoạn truyền giảm tốc nên i1. Ta chọn i
9
= 1. Từ đó ta có:
i
9
: i
8
= 1 :
-6
i
8
=
-6
= 1,26
-6
= 0,25 tia i
8

nghiêng trái 6 khoảng lg.
Nhóm truyền cuối trên đờng truyền gián tiếp (tốc độ thấp):
Truyền từ trục VI sang trục VII, có một tỉ số truyền (i
10
). Tỉ số truyền của nhóm này ta
không thể chọn đợc nữa mà nó phụ thuộc vào vận tốc nhỏ nhất n
min
của dãy tốc độ trục
chính. Ta có quan hệ:
n
min
= n
0
.i
1
.i
3
.i
6
.i
8
.i
10
i
10
=
86310
min
iiiin
n

=
25,0.25,0.4,0.26,1.800
5,12
= 0,496 1,26
-3
=
-3
tia i
10
nghiêng trái 3 khoảng lg

.
Nhóm truyền cuối trên đờng truyền trực tiếp (tốc độ cao):
Truyền từ trục IV sang trục VII, có 1 tỉ số truyền (i
11
). Tơng tự nh trên, tỉ số truyền này
phụ thuộc vào vận tốc lớn nhất n
max
của dãy tốc độ trục chính. Ta có quan hệ:
n
max
= n
0
.i
2
.i
5
.i
11
i

11
=
520
max
iin
n
=
1.5876,1.800
2000
= 1,575 1,26
2
=
2
tia i
11
nghiêng phải 2 khoảng lg

.
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
15
Đồ án thiết kế máy công cụ
Qua phần chọn tỉ số truyền trên ta thấy tất cả các tỉ số truyền đều đạt yêu cầu là nằm
trong khoảng (
4
1
; 2). Từ đó ta có thể xác định đợc đồ thị vòng quay của hộp tốc độ:

12,5

II


III

IV

V

VI

VII

n

0

i

1

i

2

i

3

i

4


i

5

i

6

i

7

i

8

i

9

i

10

i

11

I


i

đ

n

đc

= 1450

4. Tính toán số răng của các nhóm truyền trong hộp tốc độ:
Vì đã qua khảo sát và nghiên cứu máy mẫu, nên ta chỉ tính toán số răng của 1 nhóm
truyền trong hộp, còn các nhóm truyền khác để thuận tiện và nhanh chóng ta tra bảng tiêu
chuẩn để chọn số răng. Chọn nhóm truyền thứ nhất để tính toán.
4.1. Số răng của nhóm truyền thứ nhất:
Theo công thức:
Z
x
=
xx
x
gf
f
+
.E.K Z
x
= Z Z
x


Trong đó:
K là BSCNN của mọi tổng f
x
+ g
x
Z là tổng số răng trong cặp.
Từ đồ thị vòng quay ta có:
i
1
=
1
= 1,26
1
=
4
5
có f
1
+ g
1
= 5 + 4 = 9.
i
2
=
2
= 1,26
2
=
7
11

có f
1
+ g
1
= 11 + 7 = 18.
Suy ra BSCNN của tổng f
1
+ g
1
là K = 18
Ta nhận thấy E
min
nằm ở TST i
2
, vì i
2
giảm nhiều hơn so với i
1
. Do tia i
2
nghiêng phải dẫn
đến ta dùng công thức:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
16
Đồ án thiết kế máy công cụ
E
minbị
=
Kg
gfZ

x
xx
.
).(
min
+
=
Kg
gfZ
.
).(
2
22min
+
=
18.7
18.17


2,43.
Với Z
min
= 17.
Chọn E
min
= 3

Z = E.K =3.18 = 54 răng.
Để tận dụng bánh răng làm vỏ ly hợp ma sát nên đờng kính của bánh răng khoảng 100
mm, theo các máy đẫ có thì môdul bánh răng khoảng 2,5 nên bánh răng chủ động chọn

khoảng trên 50 răng đo đó tăng tổng số răng của cặp
Chọn E
min
= 5

Z = E.K =5.18 = 90 răng.
Suy ra:
Z
1
=
11
1
gf
f
+
.E.K =
9
5
.5.18 = 50 răng.
Z
1
= Z Z
1
= 90 50 = 40 răng.
Z
2
=
22
2
gf

f
+
.E.K =
18
11
.5.18 = 55 răng.
Z
2
= Z Z
2
= 90 55 = 35 răng.
Theo đó ta kiểm tra lại TST:
i
1
=

40
50
1,25


1
sai số 1%
i
2
=

35
55
1,57



2
sai số 1,3%
TST không chênh lệch đáng kể so với kết cấu và máy mẫu đã khảo sát.
Từ đó ta tra bảng tiêu chuẩn, chọn số răng các nhóm truyền:
4.2. Số răng nhóm truyền thứ 2:
Sử dụng phơng pháp tra bảng để xác định tổng số răng của cặp bánh răng ăn khớp Z.
Từ đó ta sử dụng công thức tính số răng cho từng cặp bánh răng với sai số 10(+1)%.
Z
x
+ Z
x

= Z
Z
x
/ Z
x

= i
x
Giải ra công thức:
Z
x
= i
x
. Z/(i
x
+1) Z

x


= Z/( i
x
+ 1)
Trong trờng hợp nhóm truyền II các tỉ số truyền đều 1 nên để có thể tra bảng thì ta phải
nghịch đảo các tỉ số truyền, tính ra số răng của bánh chủ động và bị động nh công thức rồi
sau đó đảo lại. Nh vậy ta có các tỉ số truyền của nhóm II lúc này là:
i
5
= i
5
= 1; i
4
= (i
4
)
-1
= 1,26
2
1,58; i
3
= (i
3
)
-1
= 1,26
4
2,51.

Đối chiếu 3 tỉ số truyền này để tra bảng ta chọn đợc cột có Z=80 răng.
Từ đó ta có số răng của từng cặp bánh răng:
i
5
= 1
40
40
4080
40
'
5
5
=

=
Z
Z
sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
i
4
=1,58
49
31
3180
31
'
4
4
=


=
Z
Z
sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép.
i
3


=1,58
57
23
2380
23
'
3
3
=

=
Z
Z
sai số 0,8% nằm trong giới hạn cho phép.
4.3. Số răng của nhóm truyền 3:
Tơng tự nh nhóm truyền 2, nhóm truyền 3 có 2 tỉ số truyền, ta tra bảng để tính tổng số
răng trong nhóm với các tỉ số truyền sau:
i
7
= i
7
= 1; i

6
= (i
6
)
-1
= 3,98.
Tra bảng ta đợc: Z = 110. Ta có số răng của từng cặp bánh răng nh sau:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
17
Đồ án thiết kế máy công cụ
i
7
= 1
55
55
55110
55
'
7
7
=

=
Z
Z
sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
i
6
= 3,98
88

22
22110
22
'
6
6
=

=
Z
Z
sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
4.4. Số răng của nhóm truyền 4:
Hoàn toàn tơng tự nh nhóm truyền 3, ta có:
i
9
= 1
55
55
55110
55
'
9
9
=

=
Z
Z
sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.

i
8
= 3,98
88
22
22110
22
'
8
8
=

=
Z
Z
sai số 0% nằm trong giới hạn cho phép.
4.5. Số răng của nhóm truyền gián tiếp:
Nhóm truyền này chỉ có một tỉ số truyền i
10
=
-3
= 1,26
-3
0,5. Tra bảng ta có tổng số
răng Z = 81.

54
27
2781
27

'
10
10
=

=
Z
Z
sai số nằm trong giới hạn cho phép.
4.6. Số răng của nhóm truyền trực tiếp:
Tơng tự nh trên với i
11
= 1,26
2
ta có:
42
66

1
58,1
'
11
11
=
Z
Z
sai số 0,5% nằm trong giới hạn cho phép.
Bảng thống kê số răng bánh răng:
i
I

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
/
i
i
Z
Z
tính
40
50
35
55
57
23
49
31
40
40
88
22
55
55
88
22
55
55
54
27
42
66
/

i
i
Z
Z
máy T620
39
51
34
56
55
21
47
29
38
38
88
22
60
60
88
22
49
49
54
27
40
60
5. Sai số của các tốc độ trục chính:
Để tính đợc sai số của các tốc độ trục chính ta lập bảng so sánh, với sai số cho phép là
[n] = 10(+1)% = 2,6%. Ta có bảng nh sau:

n
Phơng trình xích
n
tính
n
tiêu chuẩn
n%
n
1
n
đc
.
đ
.i
đ
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
57
23
.
40
50

12,607 12,5 0,85
n
2
n
đc
.
đ
.i
đ
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
57
23
.
35
55
15,85 16 0,95
n
3
n
đc
.

đ
.i
đ
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
49
31
.
40
50
19,77 20 1,17
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
18
§å ¸n thiÕt kÕ m¸y c«ng cô
n
4
n
®c
.η
®
.i
®

.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
49
31
.
35
55
24,85 25 0,61
n
5
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22

.
88
22
.
40
40
.
40
50
31,24 31,5 0,82
n
6
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
88
22
.
40
40

.
35
55
39,28 40 1,81
n
7
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
57
23
.
40
50
50,43 50 0,85
n
8

n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
57
23
.
35
55
63,39 63 0,63
n
9
n
®c
.η
®
.i
®

.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
49
31
.
40
50
79,06 80 1,17
n
10
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22

.
55
55
.
49
31
.
35
55
99,39 100 0,61
n
11
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
40
40

.
40
50
124,97 125 0,02
n
12
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
88
22
.
55
55
.
40
40
.
35
55
157,11 160 1,81
n
13

n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
57
23
.
40
50
201,71 200 0,85
n
14
n
®c
.η
®
.i
®

.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
57
23
.
35
55
253,6 250 1,43
n
15
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55

.
55
55
.
49
31
.
40
50
316,3 315 0,4
n
16
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
49
31

.
35
55
397,6 400 0,61
n
17
n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
40
40
.
40
50
499,9 500 0,02
n
18

n
®c
.η
®
.i
®
.
54
27
.
55
55
.
55
55
.
40
40
.
35
55
628,43 630 0,25
n
19
n
®c
.η
®
.i
®

.
42
66
.
57
23
.
35
55
797 800 0,38
n
20
n
®c
.η
®
.i
®
.
42
66
.
49
31
.
40
50
994 1000 0,6
n
21

n
®c
.η
®
.i
®
.
42
66
.
49
31
.
35
55
1249,5 1250 0,04
n
22
n
®c
.η
®
.i
®
.
42
66
.
40
40

.
40
50
1571 1600 1,8
Lª V¨n Huyªn _ CTM7-K45
19
Đồ án thiết kế máy công cụ
n
23
n
đc
.
đ
.i
đ
.
42
66
.
40
40
.
35
55
1975 2000 1,2

Trong đó:
n
đc
là vận tốc quay của động cơ, n

đc
= 1450
v
/
p
.
là hiệu suất của bộ truyền đai, = 0,985.
i
đ
là tỉ số truyền của bộ truyền đai, i
đ
= 0,56.
Từ bảng tính sai số trục chính ta thấy tất cả các sai số đều thoả mãn đIều kiện
B. Thiết kế hộp chạy dao:
Máy ta đang cần thiết kế là máy tiện ren vít vạn năng hạng trung cỡ máy T620, hộp chạy
dao có 2 công dụng là tiện trơn và tiện ren, tuy nhiên ta chỉ quan tâm đến khâu tiện ren là
chủ yếu. Sau khi thiết kế xong ta có thể kiểm tra lại các bớc tiện trơn, có thể bị trùng nhau,
sát nhau hoặc cách quãng. Vấn đề đó không quá quan trọng vì thực tế các bớc tiện trơn là
khá sát nhau và các đoạn cách quãng không gây ra nhiều tổn thất năng suất gia công.
Có hai dạng hộp chạy dao cơ bản là hộp chạy dao dùng cơ cấu Noocton và hộp chạy dao
dùng bánh răng di trợt. Để thuận tiện cho quá trình thiết kế ta sẽ chọn kiểu hộp chạy dao
là dùng cơ cấu Noocton tơng tự nh ở máy T620.
I. Yêu cầu của hộp chạy dao:
Máy yêu cầu cần phải tiện đợc các ren quy chuẩn nh sau:
Ren quốc tế: t
p
= 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12
(mm).
Ren Anh: đợc tính bằng số bớc ren trên 1 inch theo công thức n=25,4/t
p

; với t
p
là bớc ren
đợc cắt (mm); ta có n= 24; 20; 19; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7; 6; 5; 4
1
/
2
; 4; 3
1
/
2
; 3
1
/
4
; 3;
2.
Ren module: tính theo công thức m=t
p
/; với t
p
là bớc ren đợc cắt (mm); ta có m= 0,5; 1;
1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 3.
Ren pitch: tính theo công thức D
p
=25,4/t
p
; D
p
= 96; 88; 80; 72; 64; 56; 48; 44; 40; 36;

32; 28; 24; 22; 20; 18; 16; 14; 12; 11; 10; 9; 8; 7.
Để thiết kế hộp chạy dao ta cần phải thông qua các bớc thiết kế sau:
- Sắp xếp bớc ren cắt để tạo thành nhóm cơ sở và nhóm gấp bội.
- Thiết kế nhóm cơ sở.
- Thiết kế nhóm gấp bội.
- Kiểm tra lại độ chính xác các bớc ren.
- Tính sức bền (động lực học) các chi tiết trong hộp chạy dao.
II. Sắp xếp các bớc ren:
Các ren tiêu chuẩn đợc sắp xếp dới dạng một cấp số cộng có công bội không đều nhau
cha có quy tắc thiết kế, tuy nhiên ta nhận thấy rằng các bớc ren đợc chia thành các nhóm
có trị số gấp đôi nhau, do đó ta cần sắp xếp các bớc ren thành những nhóm cơ sở và nhóm
khuếch đại với các tỉ số truyền của nhóm khuếch đại họp thành cấp số nhân với công bội
=2. Việc sắp xếp có các yêu cầu sau:
- Số hàng ngang là ít nhất để cho số bánh răng của nhóm cơ sở Noocton là ít nhất,
bởi nếu số bánh răng của nhóm Noocton này càng nhiều thì khoảng cách giữa hai
gối tựa càng xa, độ cứng vững càng kém.
- Không để các bớc ren trùng hoặc sót.
- Khi sắp xếp ta sắp thành 4 bảng ren, cả 4 bảng đều do một cơ cấu Norton tạo ra, do
đó để tránh cho quá trình tính toán quá phức tạp thì các con số xếp trong một cột
dọc giữa các bảng ren cần đợc thống nhất hoá về mặt sắp xếp.
- Với ren Anh, nếu số vòng ren trong 1 inch càng lớn thì bớc ren càng nhỏ nên ta
phải xếp loại ren có n nhỏ về phía phải của bảng xếp ren, n nhỏ cần xếp lên trên.
Phơng trình cơ bản của xích cắt ren:
1vTC x i
đ/c
x i
x
x t
v
= t

r

Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
20
Đồ án thiết kế máy công cụ
Ta thấy rằng để cắt hết đợc các bớc ren nh yêu cầu thì với mỗi bớc ren thì ta cần phải có
một tỉ số truyền, nh vậy thì ta cần một số lợng bánh răng rất lớn là 8ì12 = 112, ngoài ra để
cắt các bớc ren gấp bội thì cần phải có các tỉ số truyền khác gấp bội lên (ì2; ì4 ), do đó
số bánh răng cần thiết sẽ là 112ì2; 112ì4 điều đó nằm ngoài khả năng của máy. Để khắc
phục chuyện này thì qua khảo sát máy mẫu ta đã thấy rằng, để có đợc có các tỉ số truyền
khác nhau để cắt các bớc ren khác nhau thì ta chia đờng truyền thành các các nhóm khác
nhau, trong đó thì có nhóm cơ sở là nhóm tạo ra một tỉ số truyền cơ sở để cắt các b ớc ren
cơ sở, rồi từ đó ta mới cho qua một tỉ số gấp bội để thay đổi tỉ số truyền để cắt các bớc ren
còn lại,
1vTC x i
đ/c
x i
cs
x i
gb
x t
v
= t
r

Ren có 2 hệ Anh và Mét, hai hệ này có hệ số chênh lệch về bớc, hiệu chính bằng tỷ số
truyền i
cđ

Trong 2 hệ ren lại có 2 loại ren là kẹp chặt và truyền động, khác nhau một hệ số pi, do

đó hiệu chính bằng i
tt
1vTC x i
đ/c
x i
cs
x i
cđ
x i
tt
x i
gb
x t
v
= t
r

Ngoài ra, ta còn bố trí một tỉ số truyền khuếch đại để có thể cắt đợc các bớc ren khuyếch
đại, theo máy T620 nhóm này tận dụng hộp tốc độ.
1vTC x i
kđ
x i
đ/c
x i
cs
x i
cđ
x i
tt
x i

gb
x t
v
= t
r

Từ các yêu cầu đó ta có đợc một bảng sắp xếp các bớc ren nh sau:
Ren quốc tế
t
p
=mm
Ren module
m=t
p
/
- 1,75 3,5 7 - - - 1,75
1 2 4 8 - 0,5 1 2
- 2,25 4,5 9 - - - 2,25
1,25 2,5 5 10 - - 1,25 2,5
- - 5,5 11 - - - -
1,5 3 6 12 - - 1,5 3
Ren Anh
n=25,4/t
p
Ren pitch
D
p
=25,4/t
p
13 - 3

1
/
4
- - - - -
14 7 3
1
/
2
- 56 28 14 7
16 8 4 2 64 32 16 8
18 9 4
1
/
2
- 72 36 18 9
19 9,5 - - 80 40 20 10
20 10 5 - 88 44 22 11
22 11 - - 96 48 24 12
24 12 6 3 - - - -
III. Thiết kế nhóm cơ sở:
Nhóm cơ sở Noocton là một nhóm bánh răng hình tháp, tơng tự nh khi ta khảo sát máy
T620, cơ cấu Noocton ăn khớp với một bánh răng, để cắt các bớc ren khác nhau thì ta thay
đổi ăn khớp giữa bánh răng đó với các bánh răng khác nhau trên cơ cấu Noocton. Nếu gọi
số răng của các bánh răng trên cơ cấu Noocton lần lợt là Z
1
, Z
2
, Z
3
thì các bánh răng này

là để cắt ra các ren thuộc nhóm cơ sở, các trị số Z
i
này cần là số nguyên và có tỉ lệ đúng
nh tỉ lệ của các bớc ren trong một cột trên bảng sắp xếp các bớc ren ở trên. Mặt khác thì số
răng Z
i
không đợc quá lớn vì nó sẽ làm tăng kích thớc của nhóm truyền nên cần hạn chế
trong khoảng 25 Z
i
60.
Từ đó ta có:
Để cắt ren quốc tế:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
21
Đồ án thiết kế máy công cụ
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
= 3,5 : 4 : 4,5 : 5 : 5,5 : 6
Hoặc = 7 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12
Ta có tỉ lệ theo số răng:

Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
= 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
Hoặc = 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60
Để cắt ren Anh:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
: Z
7
: Z

8
= 13 : 14 : 16 : 18 : 19 : 20 : 22 : 24
Hoặc = 6,5 : 7 : 8 : 9 : 9,5 : 10 : 11 : 12
Ta có tỉ lệ theo số răng:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
: Z
7
: Z
8
= 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48
Để cắt ren module:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4

: Z
5
= 1,75 : 2 : 2,25 : 2,5 : 3
Ta có tỉ lệ theo số răng:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
= 28 : 32 : 36 : 40 : 48
Hoặc = 35 : 40 : 45 : 50 : 60
Để cắt ren pitch:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
= 56 : 64 : 72 : 80 : 88 : 96

Ta có tỉ lệ theo số răng:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
= 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48
Hoặc = 35 : 40 : 45 : 50 : 55 : 60
Xét cho cả 4 trờng hợp cắt 4 loại ren khác nhau thì ta thấy rằng để cắt đủ số bớc ren cơ
sở của cả 4 nhóm thì cơ cấu Noocton cần có 8 bánh răng có số răng nh sau:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
4
: Z
5
: Z
6
: Z

7
: Z
8
= 26 : 28 : 32 : 36 : 38 : 40 : 44 : 48
Ta lấy luôn số răng đó cho cơ cấu Noocton. Tuy nhiên khi khảo sát máy T620 thì ta thấy
rằng cơ cấu Noocton chỉ có 7 bánh răng, lý do là để cắt ren Anh có n=19
ren
/
inch
thì cần đến
bánh răng 38, trong khi đó 3 loại ren còn lại thì không cần đến bánh răng này, nên thấy
không thật cần thiết ta sẽ loại bỏ bánh răng Z
4
=38, nh vậy nhóm Noocton của ta chỉ còn
lại 7 bánh răng là:
Z
1
: Z
2
: Z
3
: Z
5
: Z
6
: Z
7
: Z
8
= 26 : 28 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48

IV. Thiết kế nhóm gấp bội:
Nhóm gấp bội cần tạo ra 4 tỉ số truyền theo quy luật cấp nhân có công bội =2, cụ thể trị
số bằng bao nhiêu thì còn phụ thuộc vào cột bớc ren nào đợc chọn làm cột bớc ren cơ sở.
Ta chọn nhóm thứ 4 làm nhóm cơ sở, nh vậy thì nhóm gấp bội cần phải tạo ra 4 tỉ số
truyền là
1
/
1
:
1
/
2

:
1
/
4

:
1
/
8
.
Tơng tự nh máy T620, ở đây ta thiết kế nhóm gấp bội dùng bộ bánh răng di
trợt, bao gồm 8 bánh răng nằm trên 3 trục theo phơng án không gian 2ì2 và phơng án thứ
tự là I-II, từ đó ta xác định đợc lới kết cấu. Mặt khác, do yêu cầu cần nâng cao tính công
nghệ (thuận lợi cho việc gia công) hộp chạy dao, tâm các trục của nhóm gấp bội nên lấy
trùng với tâm trục của nhóm cơ sở (cơ cấu Noocton) nên khi chọn số răng và module cho
nhóm gấp bội ta lấy sao cho đảm bảo khoảng cách tâm A (phụ thuộc vào m và Z) phù hợp
với nhóm cơ sở.

- Nhóm 1: có đặc tính là 1 (
1
=2), để cho kết cấu bánh răng tơng đối đồng đều thì ta
chọn tỉ số truyền của nhóm giảm xuống một chút (tơng tự nh máy T620), mặc dù
sau đó ta lại phải tăng tốc để có đợc tỉ số truyền i=1, nhng mặt khác lại tận dụng đ-
ợc bánh răng dùng chung. Ta chọn i
1
=4/5 i
2
=2/5 vì i
1
:i
2
=1:
-1
.
- Nhóm 2: đặc tính của nhóm truyền là 2, tỉ số truyền không thể tự chọn đợc nữa mà
ta phải lấy i
3
=5/4. Từ đó ta có i
4
=5/16.
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
22
Đồ án thiết kế máy công cụ
Ta có lới kết cấu và đồ thị vòng quay nh sau:
Tơng tự nh phần thiết kế hộp tốc độ, đến đây ta tính số răng của các bánh răng của từng
nhóm theo phơng pháp tra bảng ta đợc:
i
1

=
35
28
2863
28
5
4
=

=
; i
2
=
45
18
1863
18
5
2
=

=
;
i
3
=
28
35
28
2863

4
5
=

=
; i
4
=
48
15
1563
15
16
5
=

=
;
ở đây lấy tỷ số truyền i
4
có 1 bánh răng 15 răng( tuy ta phải dịch chỉnh một chút nhng
thuận lợi cho việc chế tạo )
V. Tính các tỉ số truyền còn lại i
bù
:
Ta có phơng trình cân bằng xích chạy dao tiện ren nh đã phân tích:
1
v
TC.i
đ/c

.i
kđ
.i
tt
.i
cđ
.i
cơ sở
.i
gấp bội
.t
v
=t
p
Trong đó:
i
cơ sở
(i
cs
) là tỉ số truyền của nhóm Norton.
i
gấp bội
(i
gb
) là tỉ số truyền của nhóm gấp bội.
t
v
=12mm là bớc của vít me chạy dao.
t
p

là bớc ren đợc cắt.
i
bù
là tỉ số truyền còn lại bù vào xích động, i
bù
=i
thay thế
.i
cố định
.
i
thay thế
(i
tt
) là tỉ số truyền bộ bánh răng thay thế.
i
cố định
(i
cđ
) là tỉ số truyền của một số bộ bánh răng cố định còn lại trên xích truyền.
Để tính i
bù
ta chọn cắt một bớc ren nào đó.
Ví dụ ta chọn cắt ren quốc tế có bớc ren t
p
=10mm. Qua bảng xếp ren ta có tỉ số truyền
của nhóm gấp bội là i
gb
=1, tỷ số truyền đảo chiều chọn i
đc

= 1/1 để dồn sai số tính toán vào
các khâu chính. Dựa vào máy T620 ta đã khảo sát ở trên ta chọn t
v
=12mm, Z
0
=36, ta có tỉ
số truyền của nhóm cơ sở là i
cs
=
36
40

0
4
=
Z
Z
(Noocton chủ động). Ta có:
i
bù
=
28
25
.
50
42

100
75
0,75

1.
36
40
.12
10

====
gbcsv
p
iit
t
Dựa vào máy T620 ta chọn i
cđ
=
28
25
.
i
tt
=
50
42
25
28
.
50
42
.
28
25

==
cs
bu
i
i
Thông thờng bộ bánh răng thay thế này dùng chung cho cả trờng hợp cắt ren Anh. Nhng
khi cắt ren Anh, xích cắt ren đi theo đờng khác (bộ bánh răng Noocton bị động). Để tính
i
cđ
ta cần tính thử cắt ren Anh có n=10
ren
/
inch
khi đó ta có các giá trị:
t
p
=25,4/n=25,4/10;
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
23
i
2
i
1
i
3
i
4
II
III
I

Đồ án thiết kế máy công cụ
i
cs
=
40
36
6
0
=
Z
Z
; i
gb
=
4
1
i
cố định Anh
=
25
28
50
42
.
4
1
.
40
36
.12

10
4,25
=
ttgbcsv
p
.i.i.it
t
Tỉ số truyền i
cđ
này cũng đợc dùng cho tiện ren Pitch vì ren Anh và ren Pitch đều đi theo
con đờng Noocton bị động nhng lại với hai bộ bánh răng thay thế khác nhau. Để tìm bánh
răng thay thế cắt ren Pitch ta tính cắt thử ren Pitch có D
p
=10 t
p
=
10
4,25
D
4,25
p

=

; i
gb
=1;
i
cđ
=

25
28
i
thay thế Pitch
=
97
64

25
28
.1.
40
36
12
10
97.5
12.127
25.4.

25
28
.1.
40
36
.12
10
4,25

Đ
=


Cgbcsv
p
iiit
t
Tóm lại, dựa vào máy T620 ta có các tỉ số truyền thay thế là:
- Để cắt ren quốc tế và ren Anh: i
tt
=
50
95
.
95
42
- Để cắt ren module và ren Pitch: i
tt
=
97
95
.
95
64
VI. Xác định các bớc ren tiện trơn:
Bớc dao tiện trơn ta chọn tơng tự nh máy mẫu T620 mà ta đã khảo sát ở trên, ta chọn:
S
dmin
= 0,07
mm
/
vòng

.
S
ngmin
= 0,035
mm
/
vòng
.
Xích tiện trơn đợc truyền động từ hộp chạy dao, qua một cặp bánh răng 28/56 để đến đợc
bàn xe dao. Đối với bớc tiến dao dọc thì truyền động đợc truyền đến cặp bánh răng
thanh răng có Z = 10 và module m = 3mm, còn đối với bớc tiến dao ngang thì truyền động
đợc đi đến vít me - đai ốc có t = 5mm.
Ta có thể viết phơng trình xích cho các bớc tiện trơn S
d
và S
ng
:
1
vt/c
.i
tt
.i
cđ
.i
cs
.i
gb
.
10.3
66

14
.
60
38
.
30
60
.
28
6
.
26
37
.
37
30
.
56
28

=S
d
1
vt/c
.i
tt
.i
cđ
.i
cs

.i
gb
.
5.
21
64
.
64
42
.
60
38
.
30
60
.
28
6
.
26
37
.
37
30
.
56
28
=S
ng
.

Từ đó ta thấy rằng các bớc ren tiện trơn đợc thay đổi bằng cách tơng tự nh khi thay đổi
hộp tốc độ khi tiện ren. Việc thay đổi hộp chay dao sẽ cho ta các bớc tiện trơn khác nhau,
các bớc tiện trơn này dầy hơn nhiều so với bớc tiện ren nên có thể đảm bảo đợc cho quá
trình tiện trơn.
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
24
Đồ án thiết kế máy công cụ
Chơng II: Thiết kế động lực học máy cắt kim loại.
I. Xác định chế độ làm việc giới hạn của máy:
Một máy mới (máy cắt kim loại) đã thiết kế, chế tạo xong phải quy định chế độ làm việc
trớc khi đa vào sản xuất. Do đó, ta phải xác định chế độ làm việc giới hạn của máy:
1. Chế độ cắt gọt cực đại:
Theo kinh nghiệm thì các giá trị: s, t, v đợc tính bằng công thức sau:
t
max
= C.
8
max
d
Trong đó, C = 0,7 đối với thép.
d
max
= 400 mm, là đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công.
Suy ra:
t
max
= 0,7.

8
400

1,5 mm
Mặt khác, t
min
= (
4
1
2
1
ữ
).t
max
S
max
= (
7
1
3
1
ữ
).t
max
S
min
= (
10
1
5
1
ữ
).S

max

V
min
=
VV
YX
v
St
C
maxmax
min
.
V
max
=
VV
YX
v
St
C
minmin
max
.
2. Chế độ cắt gọt tính toán:
Lê Văn Huyên _ CTM7-K45
25