Giáo trình Cơ khí đại cương - Chương 6A: Gia công cắt gọt kim loại

6.2.1. PHÂN LOẠI VÀ KÝ HIỆU 
a/ Phân loại máy công cụ 
- Theo khối lượng chia ra loại nhẹ dưới 1 tấn, loại trung bình dưới 10 tấn và loại hạng 
nặng từ 10 tấn trở lên. Có loại đến 1600 tấn. 
- Theo độ chính xác của máy: độ chính xác thường, cao và rất cao. 
- Theo mức độ gia công của máy: 
+ Máy vạn năng: có công dụng chung để gia công nhiều loại chi tiết có hình dạng, kích 
thước khác nhau. Thường dùng trong sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ. 
+ Máy chuyên môn hoá dùng để gia công một loại hay một vài loại chi tiết có hình dạng 
gần giống nhau như dạng trục, bạc, vòng bi v. v... Thường dùng trong sản xuất hàng loạt như máy 
gia công bánh răng, vòng bi, tiện ren, v.v... 
+ Máy chuyên dùng gia công một loại chi tiết có hình dạng, kích thước nhất định. Loại này 
dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. 
- Phân loại theo công dụng: máy tiện, máy bào, khoan, phay, mài v.v... 
b/ Ký hiệu máy: Để dễ dàng phân biệt các nhóm máy khác nhau, người ta đã đặt ký hiệu 
cho các máy. Các nước có ký hiệu khác nhau. Các máy sản xuất ở Việt nam được ký hiệu như sau: 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 60
- Chữ đầu tiên chỉ nhóm máy: T - tiện; KD - khoan doa; M - mài; TH - tổ hợp; P - phay; 
BX - bào xọc; C - cắt đứt ... 
- Các chữ số tiếp theo biểu thị kiểu máy, đặc trưng cho một trong những kích thước quan 
trọng của chi tiết hay dụng cụ gia công. 
- Các chữ cái sau cùng chỉ rõ mức độ tự động hoá, độ chính xác và cải tiến máy. 
Ví dụ: T620A: T - tiện; số 6 - kiểu vạn năng; số 20 - chiều cao tâm máy là 200 mm tương 
ứng với đường kính lớn nhất gia công trên máy là 400 mm, chữ A là cải tiến từ máy T620. 
6.2.2. TRUYỀN DẪN VÀ TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI 
a/ Các hình thức truyền dẫn 
 - Truyền dẫn tập trung: Là truyền dẫn mà động cơ điện truyền vào trục trung tâm chạy dọc 
theo phân xưởng để truyền chuyển động đến từng máy bằng bộ truyền đai. Hình thức này đơn 
giản nhưng hiệu suất thấp, cồng kềnh không an toàn, muốn sửa chữa một máy, phải ngừng toàn bộ 
phân xưởng. 
 - Truyền dẫn nhóm: Một động cơ truyền dẫn cho một nhóm máy. 
 - Truyền dẫn độc lập: Một máy được truyền dẫn từ một hoặc nhiều động cơ. Mỗi động cơ 
làm một nhiệm vụ riêng, do một hệ thống điều khiển riêng như động cơ chính, động cơ chạy dao 
thẳng đứng, động cơ chạy dao nhanh, động cơ thuỷ lực, động cơ bôi trơn, động cơ làm mát. 
 Hiện nay loại này được sử dụng nhiều, đặc biệt là các máy tự động, bán tự động có hàng 
chục động cơ trên một máy. 
b/ Các hình thức truyền động 
- Truyền động đai: gồm 2 bánh đai (puli) chủ động và bị động. Đai thang hay đai dẹt 
truyền chuyển động quay tròn giữa 2 puli với tỷ số truyền: 
n1
n2
D1
D2
1
2
X
X
 ( )i D
D
n
n
= − =1
2
2
1
1 η 
 η - hệ số trượt lấy bằng (0,01÷0,02). 
 n1; n2 - vận tốc vòng của các bánh đai. 
 D1; D2 - đường kính ngoài của puli 1, 2. 
- Truyền động bánh răng: gồm các bánh răng trụ hoặc côn ăn khớp với nhau truyền 
chuyển động quay giữa các trục song song hoặc vuông góc với nhau nhờ các các bánh răng có số 
răng Z . 
M
M 
Z1; n1
Z2; n2 Z2; n2
Z1; n1X 
X 
X 
X
 Tỷ số truyền: i
Z
Z
n
n
= =1
2
2
1
 Z1; Z2 - số răng của các bánh răng. 
 n1; n2 - số vòng quay của các bánh răng. 
- Truyền động xích 
n2; Z2
n1; Z1
M Tỷ số truyền: i
Z
Z
n
n
= =1
2
2
1
 Z1; Z2 - số răng của các bánh xích. 
 n1; n2 - số vòng quay của các bánh xích. 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 61
K
Zbv
Truyền động trục vít-bánh vít 
 - Truyền động trục vít-bánh vít: Đó là dạng 
truyền chuyển động quay giữa 2 trục không song song. 
Bánh vít có số răng Zbv ăn khớp với trục vít có số đầu mối 
K (K = 1, 2, 3). Tỷ số truyền của loại truyền động này rất 
nhỏ và tính theo công thức: i = K/Zbv dùng để thay đổi ở 
mức độ lớn giá trị vòng quay n giữa 2 trục quay. 
- Truyền động vítme-đai ốc: Đây là 
một dạng truyền chuyển động để biến chuyển 
động quay tròn thành chuyển động tịnh tiến. 
Trường hợp (a): Khi trục vít quay tròn tại chỗ, 
đai ốc tịnh tiến. Trường hợp (b): khi đai ốc cố 
định, trục vít quay tròn và tịnh tiến. Sau n 
vòng quay của trục vít với bước vít tx đai ốc 
tịnh tiến được một đoạn S = tx.n. 
n tx
b/ Sn
a/ S
Truyền động xíchTruyền động đai 
6.2.3. CÁC LOẠI CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÁY CẮT KIM LOẠI 
a/ Truyền động vô cấp: Đây là truyền 
động cho ta tốc độ bất kỳ giữa 2 tốc độ giới hạn 
nmin và nmax. Trong máy cắt kim loại có một số cơ 
cấu truyền dẫn vô cấp sau: 
D1
D2
n1
I
II
D1
D2
n1
n2
cần gạt
a/
b/
II
I
n2
- Bánh đai côn - đai dẹt (a): 
 ( )i D
D
n
n
= − =1
2
2
1
1 η ; 
D1, D2 - đường kính puli tương ứng với vị 
trí dây đai. 
- Cặp bánh đai côn - đai dẹt (b): 
 ( )i D
D
n
n
= − =1
2
2
1
1 η ; 
D1, D2 - đường kính puli tương ứng với vị 
trí dây đai. 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 62
n2
I II
D1 D2
n1
c/
- Bánh côn ma sát và con lăn (c): 
 ( )i D
D
n
n
= − =1
2
2
1
1 η ; 
D1, D2 - đường kính bánh côn tại vị trí con 
lăn. 
b/ Truyền động phân cấp: Là truyền động cho ta tốc độ nhất định giữa 2 tốc độ giới hạn 
nmin và nmax. Có các cơ cấu thay đổi tốc độ như sau: 
H.6.3. Truyền động vô cấp 
a/Bánh răng côn - đai dẹt; b/ Bánh đai hình thang 
- đai dẹt; c/ Bánh côn ma sát và con lăn 
I
II
Z1 Z2
Z3 Z4
n1
nII
x x 
 H.6.4. Thay đổi tốc độ bằng cụm 
bánh răng di trượt
2 
1 
- Thay đổi tốc độ bằng bằng khối bánh răng di trượt 
Khối bánh răng di trượt dùng để thay đổi tốc độ giữa các 
trục. Tuỳ theo số lượng bánh răng di trượt nhiều hay ít, trục bị 
động sẽ nhận được các giá trị vòng quay khác nhau. Tại các vị 
trí ăn khớp của các cặp bánh răng sẽ cho ta một tỷ số truyền i 
tương ứng. 
 iII1 = Z1/Z3; iII2 = Z2/Z4 
 nII1 = n1.Z1/Z3; nII2 = n1.Z2/Z4 
1 2
n1
nII
Z1 Z2
Z3 Z4
x x II
I
- Cơ cấu thay đổi tốc độ bằng ly hợp vấu 
Trong cơ cấu thay đổi tốc độ bằng ly hợp vấu các bánh 
răng Z1, Z2 không di trượt mà chúng chỉ truyền chuyển động 
quay cho trục bị động II khi được khớp vào ly hợp M. Khi gạt ly 
hợp M sang trái hoặc sang phải ta sẽ có các tỷ số truyền: i1 = 
Z1/Z3 và i2 = Z2/Z4. H.6.5.Thay đổi tốc độ bằng ly hợp vấu
- Cơ cấu Noóctông: Trên trục chủ động có một khối bánh răng hình tháp có số răng từ 
Z1÷Z6 nhận cùng một số vòng quay n1. 
X
Zb
Za n2
n1
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6
X X X X XX
II
I
E ĐD C B
A
Để truyền sang trục bị động II cần có bánh 
răng trung gian Za luôn luôn ăn khớp với bánh di 
trượt Zb lắp trên trục II. Tại vị trí nhất định sẽ có i 
tương ứng: i
Z
Z
Z
Z
Z
Z
i
a
a
b
i
b
= =* 
 Thường các giá trị số răng của mỗi bánh răng 
chênh lệch không nhiều nên vòng quay nII cũng 
chênh lệch rất ít. Cơ cấu này thích hợp để thực hiện 
thay đổi lượng chạy dao S ở máy tiện. H.6.6. Cơ cấu Nooctong 
- Cơ cấu đảo chiều: Trong máy cắt kim loại thường sử dụng 2 loại cơ cấu đảo chiều cơ 
khí: đảo chiều bằng ly hợp (a) và đảo chiều bằng bánh răng di trượt (b). Theo nguyên tắc nếu số 
trục chẳn thì trục bị động quay ngược chiều với trục chủ động. Nếu số trục là số lẻ, trục bị động và 
trục chủ động quay cùng chiều. 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 63
I 
nIII
Z1 Z2
Z4
II 
nI
Z3
b/ 
1 2 
Za
I
nIII
Z1 Z2
Z4
nI
II
Z3
b/
H.6.7. Cơ cấu đảo chiều 
a/ Đảo chiều bằng ly hợp vấu; b/ Đảo chiều bằng bánh răng di trượt 
1 2 
Za
III
X
X X 
X 
X X 
b/
III 
a/ 
c/ Truyền động gián đoạn 
1
10 
2 3
4 5
6
7
8 
9 
0
H.6.10. Cơ cấu Culít trong máy bào ngang 
 Trong máy cắt kim loại thường 
sử dụng cơ cấu Culít để truyền chuyển 
động tới - lui cho chuyển động chính dao 
cắt (máy bào ngang). Bánh răng 1, 2 và 
đĩa 3 quay làm con trượt 8 sẽ trượt tới-
lui trong rãnh trượt của tay quay 10 làm 
cho tay quay 10 lắc xung quanh tâm 0. 
Nhờ vậy bàn trượt 4 có gá dao 5 nhận 
được chuyển động qua-lại trên chi tiết 6 
được gá trên bàn gá. 
nc
z1
z2
z3
z4
z5 z6
z
k
nđc
đc
X
X
X
X
H.6.11. Xích tốc độ 
d/ Xích truyền động 
 Xích tốc độ: giới thiệu một bộ 
truyền nhiều cấp tốc độ cho trục chính. 
Phương trình xích động được tính: 
 nđc.i1.i2.i3.i4...in = nc
6.2.4. MÁY TIỆN 
H.6.12. Các công việc thực hiện trên máy tiện 
a/ Công dụng: Máy tiện là loại máy 
gia công cắt gọt phổ biến nhất trong các nhà 
máy cơ khí (40÷50%) bởi vì nó có thể gia 
công được nhiều bề mặt: mặt tròn xoay ngoài 
và trong; các mặt trụ, côn, hay định hình; các 
loại ren; mặt phẳng ở mặt đầu hay cắt đứt. 
Ngoài ra trên máy tiện có thể dùng để khoan 
lỗ, doa lỗ, mài, thậm chí gia công các mặt 
không tròn xoay nhờ các đồ gá... 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG 64
b/ Phân loại máy tiện 
- Căn cứ vào khối lượng của máy: 
+ Loại nhẹ ≤ 500 kg. Loại trung bình ≤ 4.000 kg 
+ Loại nặng ≤ 50 tấn. + Loại siêu nặng ≤ 400 tấn. 
- Căn cứ vào công dụng của máy: 
+ Máy tiện ren vít vạn năng dùng gia công các loại ren và các công việc khác. 
+ Máy tiện nhiều dao (Revonre): nhiều lưỡi dao cùng cắt một lúc trong cùng một thời gian. 
+ Máy tiện tự động và bán tự động: là loại mà các thao tác và nguyên công được thực hiện 
tự động hoàn toàn hay một phần. 
+ Máy tiện chuyên dùng: chỉ để gia công một số bề mặt nhất định, loại hình hạn chế. 
+ Máy tiện đứng hay tiện cụt: có mâm cặp lớn quay nằm ngang hay thẳng đứng để gia 
công các chi tiết có đường kính lớn đến 20 m. 
c/ Các bộ phận chính của máy tiện: 
- Ụ trước (1): là một hộp kín có chứa bộ phận quan trọng là trục chính và hộp tốc độ. Phía 
dưới hộp trục chính là hộp xe dao (2) và hộp động cơ (3). 
- Ụ động (4): có thể di chuyển trên băng máy, có chứa mủi chống tâm để gá phôi khi tiện, 
cũng có thể để lắp mũi khoan, khoét khi khoan hoặc khoét lỗ. 
C
B
D
1
2
3
4
5
6
97 8
H.6.13. C¸c bé phËn chÝnh cña m¸y tiÖn 
A
- Hộp bàn xe dao (5): là bộ 
phận dịch chuyển được theo hướng 
dọc hoặc ngang để tạo ra lượng 
chạy dao (bước tiến) S. Phía trên 
bàn xe dao có bộ gá kẹp dao (6). 
- Thân máy (6): là bộ phận 
để gá đặt tất cả các bộ phận trên. 
Ngoài ra còn chứa thêm bộ phận 
làm nguội, thắp sáng, chứa phoi và 
các bảng hay cơ cấu điều khiển.