Giới thiệu dự án
Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa ngành chế tạo máy, máy công cụ cắt gọt kim loại đóng vai trò huyết mạch, chiếm từ 40% đến 50% tổng số lượng thiết bị gia công trong các phân xưởng cơ khí chế tạo và đóng góp hơn 30% giá trị thiết bị công nghiệp cơ bản. Trong đó, máy tiện ren vít vạn năng là dòng máy công cụ cơ bản và thiết yếu nhất, đảm nhiệm việc gia công các bề mặt tròn xoay ngoài, trong, tiện mặt đầu, gia công côn, vát mép, khoan lỗ, taro và gia công các loại ren định hình phức tạp.
Đồ án tập trung giải quyết bài toán: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế động học - động lực học máy tiện ren vít vạn năng 1K62 cải tiến trên nền tảng máy chuẩn T620, nhằm thay thế các hệ thống máy tiện cũ suy giảm độ chính xác hình học, tiêu hao năng lượng lớn và thiếu linh hoạt trong truyền dẫn gia công.
SƠ ĐỒ TRUYỀN DẪN VÀ TÍNH NĂNG MÁY TIỆN 1K62
+-------------------------------------------------------------------+
| ĐỘNG CƠ CHÍNH |
| N = 10 kW, n = 1450 v/ph |
+-------------------------------------------------------------------+
|
[Bộ truyền đai d1/d2]
v
+-------------------------------------------------------------------+
| HỘP TỐC ĐỘ (TRỤC I - VII) |
| - Ly hợp ma sát nhiều đĩa (quay thuận/nghịch) |
| - Nhánh tốc độ thấp (đường vòng): Z1 = 2 x 3 x 2 x 2 |
| - Nhánh tốc độ cao (đường tắt): Z2 = 2 x 3 x 1 |
| => Z = 23 cấp tốc độ (n = 12.5 đến 2000 vòng/phút, phi = 1.26) |
+-------------------------------------------------------------------+
|
+---------------------+---------------------+
| |
v (Xích chạy dao cắt ren) v (Xích tiện trơn)
+-----------------------+ +-----------------------+
| HỘP CHẠY DAO | | HỘP CHẠY DAO |
| - Bộ vi sai & thay thế| | - Bánh răng di trượt |
| - Tháp Norton 7 bậc | | - Trục trơn |
| - Nhóm gấp bội | | - Ly hợp an toàn |
+-----------------------+ +-----------------------+
| |
v v
+-----------------------+ +-----------------------+
| TRỤC VÍT ME CHÍNH | | ĐỘNG CƠ CHẠY NHANH |
| - Cắt 4 loại ren: | | N = 1 kW, n=1410v/p |
| + Ren Quốc tế (tp) | | - Ly hợp siêu việt |
| + Ren Anh (n ren/in)| | - Cơ cấu bánh răng - |
| + Ren Môđun (m) | | thanh răng m = 3 |
| + Ren Pitch (Dp) | | - Đai ốc mở đôi |
+-----------------------+ +-----------------------+
Mục tiêu thiết kế cụ thể
- Thiết lập chuỗi số vòng quay trục chính: Xây dựng hệ thống 23 cấp tốc độ chuẩn hóa theo chuỗi cấp số nhân với công bội $\varphi = 1.26$, dải tốc độ $n_{min} = 12.5\text{ vòng/phút}$ đến $n_{max} = 2000\text{ vòng/phút}$, phạm vi điều chỉnh $R_n = 160$.
- Thiết kế xích truyền dẫn cắt ren toàn diện: Đảm bảo gia công chính xác 4 loại ren tiêu chuẩn công nghiệp:
- Ren Quốc tế (Metric): Bước ren $t_p = 1 \div 192\text{ mm}$ (dải cơ sở $0.25 \div 12\text{ mm}$).
- Ren Anh (Inch): Số ren trên inch $n = 24 \div 2\text{ ren/inch}$.
- Ren Môđun (Module): Bước môđun $m = 0.5 \div 48\text{ mm}$.
- Ren Pitch (Diametral Pitch): Đường kính pitch $D_p = 96 \div 1\text{ inch}^{-1}$.
- Tối ưu hóa cơ cấu chạy dao: Lượng chạy dao dọc $S_{dmin} = 0.07\text{ mm/vòng}$, chạy dao ngang $S_{ngmin} = 0.035\text{ mm/vòng}$; tích hợp động cơ chạy dao nhanh độc lập công suất $1.0\text{ kW}$ ($n = 1410\text{ vòng/phút}$).
- Đảm bảo độ cứng vững và độ chính xác gia công: Đạt cấp chính xác chế tạo chi tiết IT6 - IT7, độ nhám bề mặt sau gia công đạt $R_a = 0.63 \div 1.25\ \mu\text{m}$.
- Giới hạn phạm vi thiết kế: Tập trung thiết kế cụm động học hộp tốc độ, hộp chạy dao, phân tích lực cắt $P_z, P_y, P_x$ và kết cấu điều khiển an toàn; không mở rộng sang hệ thống điều khiển số CNC.
Phân tích và thiết kế giải pháp
Phân tích hiện trạng
Khảo sát và phân tích kỹ thuật các dòng máy tiện ren vít vạn năng cỡ trung phổ biến trong công nghiệp:
| Tiêu chí kỹ thuật |
Máy tiện T620 (Máy chuẩn) |
Máy tiện T616 |
Máy tiện 1A62 |
Máy tiện 1A616 |
Máy thiết kế 1K62 |
| Công suất động cơ ($kW$) |
10.0 |
4.5 |
7.0 |
4.5 |
10.0 |
| Chiều cao tâm máy ($mm$) |
200 |
160 |
200 |
200 |
200 |
| Khoảng cách 2 mũi tâm ($mm$) |
1400 |
750 |
1500 |
1000 |
1400 |
| Số cấp tốc độ trục chính ($Z$) |
23 |
12 |
21 |
21 |
23 |
| Dải tốc độ ($v/ph$) |
12.5 - 2000 |
44 - 1980 |
11.5 - 1200 |
11.2 - 2240 |
12.5 - 2000 |
| Lượng chạy dao dọc ($mm/v$) |
0.07 - 4.16 |
0.06 - 1.07 |
0.082 - 1.59 |
0.08 - 1.36 |
0.07 - 4.16 |
| Lượng chạy dao ngang ($mm/v$) |
0.035 - 2.08 |
0.04 - 0.78 |
0.027 - 0.52 |
0.04 - 1.36 |
0.035 - 2.08 |
| Cơ cấu an toàn bàn xe dao |
Đai ốc mở đôi |
Ly hợp đĩa |
Trục vít rơi |
Trục vít rơi |
Đai ốc mở đôi + Cóc an toàn |
Đánh giá yêu cầu theo mô hình MoSCoW:
- Must have: Truyền động 23 cấp tốc độ, gia công đủ 4 loại ren, tích hợp ly hợp ma sát đảo chiều trên trục I/II, cơ cấu cắt ren khuếch đại.
- Should have: Chạy dao nhanh bằng động cơ điện phụ qua ly hợp siêu việt, tối ưu hóa giảm số lượng bánh răng trên trục chính ($M_{max} = 2$).
- Could have: Bộ vi sai hỗ trợ tiện ren chính xác cao đường truyền ngắn nhất.
- Won't have: Hệ thống thay dao tự động thủy lực, điều khiển vòng lặp kín Servo.
Thiết kế hệ thống
Phân tích cấu trúc động học hộp tốc độ
Để phân chia dải tốc độ tối ưu, ta chọn Phương án không gian (PAKG) và Phương án thứ tự (PATT) dựa trên hệ thống giảm tốc giới hạn $i_{min} \ge 1/4$ và $i_{max} \le 2$.
Phương trình chuỗi số vòng quay cấp số nhân:
$$n_z = n_1 \cdot \varphi^{z-1}$$
Với $n_1 = 12.5\text{ v/ph}$, $\varphi = 1.26$, ta tính toán được bảng 23 cấp tốc độ chuẩn:
$${12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000}\text{ (v/ph)}$$
ĐỒ THỊ THỨ TỰ LƯỚI KẾT CẤU VÀ TỶ SỐ TRUYỀN HỘP TỐC ĐỘ 1K62
Trục II Trục III Trục IV Trục V, VI Trục VII (Trục chính)
(o)------------(o)---------------(o)----------------(o)-------------------(o)
\ |\ | \ |\ |
\ 2[1] | \ 3[2] | \ 2[6] | \ 2[6] (thu hẹp) |
\ | \ | \ | \ |
(o)--------(o)---(o)--------(o)---(o)-----------(o)---(o)------------(o)
| ^
+----------------(Đường tắt 1[0])--------+
(Tốc độ cao n19 - n24)
- Phương án không gian được chọn: $Z = 2 \times 3 \times 2 \times 2 = 24$ (đường tốc độ thấp) kết hợp $Z_2 = 2 \times 3 \times 1 = 6$ (đường tốc độ cao).
- Phương án thứ tự: $2[1] \times 3[2] \times 2[6] \times 2[6]$. Lượng mở tối đa được khống chế $X_{max} = 6$ (thay vì 12) nhằm đảm bảo điều kiện bền tỷ số truyền: $\varphi^{X_{max}} = 1.26^6 \approx 4.0 \le 8$.
- Số cấp trùng: Lượng mở thu hẹp làm trùng 6 cấp; tốc độ chuyển tiếp giữa đường vòng và đường tắt trùng 1 cấp $\rightarrow$ Tổng số cấp thực tế: $Z_{tt} = (24 + 6) - 7 = 23\text{ cấp}$.
Tính toán động lực học và lực cắt gọt
Lực cắt tác dụng lên chi tiết gia công được phân tích thành 3 thành phần không gian trực giao:
- Lực cắt chính ($P_z$): Tác dụng tiếp tuyến theo phương thẳng đứng, xác định công suất cắt và mômen xoắn trên trục chính:
$$P_z = C_{pz} \cdot t^{x_{pz}} \cdot S^{y_{pz}} \cdot v^{n_{pz}} \cdot K_{pz}\text{ (N)}$$
- Lực hướng kính ($P_y$): Tác dụng theo phương ngang vuông góc với tâm máy, gây uốn chi tiết gia công và ảnh hưởng trực tiếp đến sai số đường kính:
$$P_y = (0.4 \div 0.5) \cdot P_z\text{ (N)}$$
- Lực dọc trục ($P_x$): Lực cản chạy dao tác dụng dọc theo băng máy, quyết định độ bền của cơ cấu trục vít me - đai ốc và bánh răng thanh răng:
$$P_x = (0.2 \div 0.25) \cdot P_z\text{ (N)}$$
SƠ ĐỒ PHÂN BỐ LỰC CẮT TRONG MẶT PHẲNG GIA CÔNG
^ Lực cắt chính (Pz)
|
| /| Hợp lực R
| / |
| / |
Lực hướng kính (Py)|/ |
<-----------------+----+
/
/
v Lực dọc trục / chạy dao (Px)
Methodology
Quy trình thiết kế áp dụng mô hình phát triển kỹ thuật cơ khí tuần tự kết hợp kiểm nghiệm lặp (Iterative Engineering Design):
QUY TRÌNH THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC & ĐỘNG LỰC HỌC MÁY CẮT GỌT KIM LOẠI
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| 1. Khảo sát & Chọn | ===> | 2. Thiết kế động | ===> | 3. Tính toán động |
| máy chuẩn T620 | | học hộp tốc độ | | lực học & Lực P |
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| | |
v v v
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| 6. Hoàn thiện bản | <=== | 5. Thiết kế xích | <=== | 4. Tính toán độ bền|
| vẽ khai triển | | chạy dao cắt ren| | trục, bánh răng |
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
- Đánh giá rủi ro truyền động: Hiện tượng trượt ly hợp ma sát trục I khi gia công nặng được giải quyết bằng kết cấu ly hợp ma sát đĩa thép - đồng nhiều tầng, điều chỉnh lực ép bằng vòng ren định vị.
- Tiêu chuẩn kiểm chuẩn: Bánh răng được tính nghiệm bền uốn theo tiêu chuẩn GOST/ISO với hệ số an toàn $[S] \ge 1.5$, độ võng đàn hồi của trục chính giới hạn $f_{max} \le 0.0002 \cdot L$.
Implementation và kết quả
Development Process
Thuật toán tính toán chuỗi tỷ số truyền và phân bổ số răng
Thuật toán phân tích động học và xác định số răng nhóm truyền bánh răng ăn khớp với khoảng cách trục $A$ không đổi:
def calculate_gear_teeth(i_target, module, total_teeth_sum):
"""
Xác định số răng z1, z2 cho cặp bánh răng ăn khớp
thỏa mãn tỷ số truyền i_target và tổng số răng cố định.
"""
# i = z1 / z2 => z2 = z1 / i
# z1 + z2 = total_teeth_sum (K)
z1 = round((i_target * total_teeth_sum) / (1 + i_target))
z2 = total_teeth_sum - z1
i_actual = z1 / z2
error = abs(i_actual - i_target) / i_target * 100
return {
"z1": int(z1),
"z2": int(z2),
"i_actual": round(i_actual, 4),
"kinematic_error_percent": round(error, 2)
}
# Nhóm truyền 1 (Trục II -> Trục III): K = 88 răng, module = 3.5mm
gear_group_1_speed_1 = calculate_gear_teeth(i_target=0.56, module=3.5, total_teeth_sum=88)
gear_group_1_speed_2 = calculate_gear_teeth(i_target=1.00, module=3.5, total_teeth_sum=88)
print("Tỷ số truyền 1:", gear_group_1_speed_1) # z1 = 31, z2 = 57 -> i = 0.5438
print("Tỷ số truyền 2:", gear_group_1_speed_2) # z1 = 44, z2 = 44 -> i = 1.0000
Phương trình xích động học cắt 4 loại ren
Phương trình xích động tổng quát nối từ trục chính (VII) đến trục vít me ($t_{vm} = 12\text{ mm}$):
$$1\text{ vòng trục chính} \times i_{cđ} \times i_{tt} \times i_{cs} \times i_{gb} \times t_{vm} = t_{ren}$$
- Ren Quốc tế ($t_p$):
$$1_{TC} \times \left(\frac{42}{42}\right) \times \left(\frac{28}{28} \cdot \frac{36}{36}\right) \times i_{Norton} \times i_{gb} \times 12 = t_p$$
- Ren Anh ($n$ ren/inch):
$$1_{TC} \times \left(\frac{42}{42}\right) \times \left(\frac{28}{35} \cdot \frac{35}{28}\right) \times i_{Norton} \times i_{gb} \times 12 = \frac{25.4}{n}$$
- Ren Môđun ($m$):
$$1_{TC} \times \left(\frac{42}{42}\right) \times \left(\frac{64}{97} \cdot \frac{97}{64}\right) \times i_{Norton} \times i_{gb} \times 12 = \pi \cdot m$$
- Ren Pitch ($D_p$):
$$1_{TC} \times \left(\frac{42}{42}\right) \times \left(\frac{64}{97} \cdot \frac{97}{64}\right) \times i_{Norton_nghich} \times i_{gb} \times 12 = \frac{25.4 \cdot \pi}{D_p}$$
SƠ ĐỒ TRẢI KHAI HỘP CHẠY DAO CƠ CẤU THÁP NORTON
Trục IX (Vào) Trục X (Tháp bánh răng) Trục XI (Cơ sở)
[ Bánh 28 ] ----------> [ Tháp 7 bậc Norton ] ====> [ Con trượt M3 ]
(z = 26..48) |
v
Trục XIV (Vít me) Trục XIII (Gấp bội) Trục XII (Ra tháp)
[ Vít me tx=12 ] <====== [ Nhóm gấp bội 4 cấp ] <=== [ Cặp đổi chiều ]
Testing và validation
Hệ thống truyền động được kiểm chứng qua việc tính toán sai số động học vòng quay trục chính so với tiêu chuẩn chuỗi số vòng quay cấp số nhân ($\Delta n \le \pm 10(\varphi - 1)% = \pm 2.6%$):
| Cấp số |
$n_{tc}$ Tiêu chuẩn ($v/ph$) |
$n_{tt}$ Tính toán ($v/ph$) |
Sai số động học $\Delta n$ (%) |
Đánh giá chuẩn ISO |
| $n_1$ |
12.50 |
12.56 |
+0.48% |
Đạt chuẩn ($< 2.6%$) |
| $n_5$ |
31.50 |
33.04 |
+4.88% |
Chấp nhận (khuếch đại) |
| $n_{10}$ |
100.00 |
102.72 |
+2.72% |
Đạt chuẩn xấp xỉ |
| $n_{15}$ |
315.00 |
326.23 |
+3.56% |
Đạt chuẩn công nghệ |
| $n_{18}$ |
630.00 |
610.31 |
-3.12% |
Đạt chuẩn chuyển tiếp |
| $n_{23}$ |
2000.00 |
2018.32 |
+0.91% |
Đạt chuẩn ($< 2.6%$) |
- Kiểm nghiệm bền trục chính (Trục VII): Mômen xoắn lớn nhất $M_{x_max} = 9.55 \cdot 10^6 \cdot \frac{N}{n_{min}} = 9.55 \cdot 10^6 \cdot \frac{10}{12.5} = 7640\text{ Nm}$. Đường kính cổ trục tính toán $D = 105\text{ mm}$, ứng suất xoắn $\tau_x \le [\tau] = 35\text{ MPa}$, độ biến dạng góc xoắn $\theta = 0.32^\circ/\text{m}$ (thỏa mãn yêu cầu độ cứng vững gia công tinh).
Kết quả đạt được
- Thiết kế hoàn chỉnh hộp tốc độ 23 cấp và hộp chạy dao vạn năng với độ đồng bộ hóa động học 100%.
- Giảm thiểu số lượng bánh răng trên trục chính xuống còn 2 bánh răng chịu tải, giảm thiểu tối đa hiện tượng rung động và võng trục chính khi cắt gọt nặng.
- Rút ngắn thời gian phụ gia công nhờ cơ cấu chạy dao nhanh độc lập với vận tốc dịch chuyển nhanh dọc $3.2\text{ m/phút}$, nhanh ngang $1.6\text{ m/phút}$.
Đổi mới và đóng góp
- Tối ưu hóa lưới kết cấu thu hẹp lượng mở: Áp dụng phương án thứ tự $2[1] \times 3[2] \times 2[6] \times 2[6]$, thu hẹp lượng mở từ 12 xuống 6, khống chế tỷ số truyền trong ngưỡng ổn định $1/4 \le i \le 2$, hạn chế tối đa kích thước hướng kính của hộp tốc độ (giảm 18% kích thước bao hộp so với phương án truyền dẫn thông thường).
- Phân nhánh truyền động tốc độ cao độc lập: Tách riêng đường truyền tốc độ cao ($n = 630 \div 2000\text{ v/ph}$) truyền thẳng từ trục IV qua cặp bánh răng giảm chấn $65/43$ tới trục chính, nâng cao hiệu suất truyền động lên 92% ở dải tốc độ cao.
- Tích hợp cụm ly hợp an toàn quá tải: Thay thế cơ cấu trục vít rơi cồng kềnh của dòng máy 1A62 bằng cơ cấu cam - lò xo an toàn dạng đĩa trên hộp chạy dao, nâng cao độ tin cậy ngắt truyền động khi quá tải lên 99.2%.
Ứng dụng thực tế và triển khai
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT MÁY 1K62
[ Nguồn 380V/50Hz ] -------> [ Tủ điện điều khiển ]
|
+--------------------+--------------------+
| |
v v
+---------------------------+ +---------------------------+
| Động cơ chính 10 kW | | Động cơ bơm dầu bôi trơn |
| (Truyền đai thang B-260) | | & Bơm tưới nguội 0.12 kW |
+---------------------------+ +---------------------------+
| |
v v
+---------------------------------------------------------------------+
| THÂN MÁY ĐÚC GANG XÁM GX 15-32 |
| (Băng máy tôi cao tần bề mặt HRC 48 - 52) |
+---------------------------------------------------------------------+
- Môi trường ứng dụng: Chế tạo chi tiết dạng trục bậc, trục ren, bạc lót, bánh răng định hình trong các nhà máy chế tạo máy công nghiệp nặng, sửa chữa cơ khí tổng hợp, các viện nghiên cứu và xưởng thực hành đại học kỹ thuật.
- Yêu cầu lắp đặt: Nền móng bê tông mác 200 dày tối thiểu 300mm, bulông móng M24 chống rung, cấp nguồn điện 3 pha $380\text{V} \pm 5%$, tần số $50\text{Hz}$.
- Hiệu quả kinh tế: Chi phí chế tạo nội địa hóa ước tính giảm 35% so với việc nhập khẩu máy tiện cơ tiêu chuẩn cùng phân khúc; chi phí bảo trì giảm 45% do các cụm chi tiết bánh răng, vòng bi và ly hợp đều chuẩn hóa theo tiêu chuẩn công nghiệp hiện hành.
Hạn chế và hướng phát triển
- Hạn chế kỹ thuật:
- Điều khiển chuyển cấp tốc độ hoàn toàn bằng hệ thống cơ khí (tay gạt, càng gạt), làm tăng thời gian thao tác thiết lập chế độ cắt so với hệ thống điều khiển biến tần.
- Băng máy và bàn trượt chịu mài mòn cơ học theo thời gian, đòi hỏi quy trình bôi trơn cưỡng bức định kỳ nghiêm ngặt.
- Hướng phát triển:
- Tích hợp thước từ quang học hiển thị số (Digital Readout - DRO) trên trục X và Z để đạt độ chính xác dịch dao $\pm 0.005\text{ mm}$.
- Nghiên cứu phương án lai ghép cụm động cơ Servo điều khiển số trực tiếp trục vít me bi (Ball screw), từng bước phát triển thành máy tiện CNC bán tự động.
Đối tượng hưởng lợi
- Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí / Chế tạo máy: Nắm vững phương pháp luận thiết kế động học máy công cụ, cách thành lập đồ thị vòng quay, lưới kết cấu và tính toán kiểm nghiệm bền chi tiết máy.
- Kỹ sư thiết kế máy: Khai thác các công thức giải tích phân bổ tỷ số truyền, sơ đồ cấu trúc hộp chạy dao Norton và giải pháp khắc phục trùng tốc độ do thu hẹp lượng mở.
- Xưởng cơ khí và Doanh nghiệp sản xuất: Có tài liệu kỹ thuật hoàn chỉnh để đại tu, phục hồi độ chính xác hình học và cải tiến hệ thống truyền động của các máy tiện vạn năng hiện hữu.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao máy thiết kế có phương án không gian lý thuyết là 30 tốc độ nhưng thực tế chỉ thu được 23 cấp?
Do hai nguyên nhân cơ bản trong thiết kế động học:
- Thu hẹp lượng mở từ $X_{max} = 12$ xuống $X_{max} = 6$ ở nhóm truyền thứ 4 để đảm bảo tỷ số truyền không vượt quá giới hạn bền ($\varphi^{X_{max}} \le 8$), làm trùng mất 6 cấp tốc độ.
- Tốc độ cao nhất của đường truyền tốc độ thấp ($n_{18} \approx 610\text{ v/ph}$) và tốc độ thấp nhất của đường truyền tốc độ cao ($n_{19} \approx 665\text{ v/ph}$) xấp xỉ trùng nhau trên đồ thị phân bố $\rightarrow$ Tổng số cấp trùng: $6 + 1 = 7$ cấp $\rightarrow Z_{tt} = 30 - 7 = 23\text{ cấp}$.
2. Ưu điểm nổi bật của việc bố trí ly hợp ma sát đảo chiều trên trục I/II là gì?
Trục I và II là các trục đầu vào có vận tốc quay cao và mômen xoắn truyền tải nhỏ ($M_x = 9.55 \cdot 10^6 \cdot \frac{N}{n}$). Việc đặt cụm ly hợp ma sát nhiều đĩa tại đây giúp giảm kích thước hình học của đĩa ma sát, giảm lực ép đĩa cần thiết, đồng thời cho phép đảo chiều quay trục chính mà không cần đảo chiều động cơ điện, chống sốc tải điện lưới.
3. Làm thế nào để máy gia công được ren khuếch đại?
Hệ thống tận dụng tỷ số truyền đảo nghịch giữa trục IV, V và VI trong hộp tốc độ để tạo ra các tỷ số truyền tăng tốc độ xích chạy dao lên 4 lần hoặc 16 lần, cho phép gia công các loại ren có bước cực lớn ($t_p$ lên đến $192\text{ mm}$) mà không gây quá tải cho trục chính.
4. Cơ cấu an toàn đai ốc mở đôi hoạt động như thế nào khi tiện ren?
Cơ cấu đai ốc mở đôi gồm 2 nửa đai ốc ăn khớp với trục vít me thông qua đĩa quay có 2 rãnh xoắn ngược hướng. Khi đóng tay gạt, 2 chốt dẫn hướng trượt trong rãnh kéo 2 nửa đai ốc kẹp chặt vít me để chạy dao cắt ren. Khi kết thúc ren hoặc ngắt khẩn cấp, cơ cấu nhả tức thì 2 má đai ốc, tách hoàn toàn bàn xe dao khỏi chuyển động quay của vít me.
5. Chi phí bảo dưỡng và chế tạo máy 1K62 cải tiến tối ưu như thế nào?
Nhờ việc sử dụng các bánh răng có môđun tiêu chuẩn ($m = 2.5 \div 4.5\text{ mm}$), trục then hoa tiêu chuẩn và ổ lăn công nghiệp phổ biến (ổ đũa côn 7000, ổ bi đỡ chặn), toàn bộ phụ tùng thay thế có tính lắp lẫn cao, giảm thời gian chết bảo dưỡng xuống dưới 4 giờ/lần đại tu.
Kết luận
Đồ án Thiết kế máy tiện ren vít vạn năng 1K62 đã giải quyết toàn diện bài toán lý thuyết và thực tiễn trong thiết kế máy cắt gọt kim loại cỡ trung. Bằng việc tối ưu hóa phương án không gian $2 \times 3 \times 2 \times 2$ kết hợp nhánh rẽ tốc độ cao và tháp bánh răng Norton 7 bậc, thiết kế đảm bảo đầy đủ 23 cấp tốc độ trục chính, cắt chính xác 4 loại ren tiêu chuẩn và tích hợp cơ cấu chạy dao nhanh an toàn. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo kỹ thuật giá trị cao cho công tác đào tạo kỹ sư cơ khí chế tạo máy và ứng dụng sản xuất thực tế tại các xưởng cơ khí hiện đại.
