Giới thiệu dự án

Trong ngành công nghiệp chế tạo máy, máy công cụ cắt gọt kim loại đóng vai trò huyết mạch, trong đó máy tiện chiếm từ 40% đến 50% tổng số lượng thiết bị tại các nhà máy và phân xưởng cơ khí. Nhu cầu gia công các bề mặt tròn xoay (mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, mặt côn, mặt định hình), xén mặt đầu, khoan, khoét, doa và đặc biệt là cắt ren đòi hỏi các dòng máy tiện phải có tính vạn năng cao, dải tốc độ rộng và độ cứng vững kết cấu vượt trội.

Dự án "Thiết Kế Máy Tiện Ren Vít Vạn Năng 1K62" do sinh viên Trần Văn Ngọc thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Đức Bảo (Bộ môn Chế tạo máy – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội) tập trung giải quyết bài toán thiết kế toàn diện một máy tiện ren vít vạn năng hạng trung dựa trên nền tảng cải tiến dòng máy chuẩn 1K62 (T620).

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                        MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG 1K62                             |
|  - Công suất động cơ chính: 10 kW           - Giới hạn tốc độ: 12.5 - 2000 vg/ph  |
|  - Số cấp tốc độ trục chính: 23 cấp         - Tiện ren: Hệ mét, Anh, Modul, Pitch |
|  - Đường kính phôi lớn nhất: 400 mm         - Khoảng cách hai mũi tâm: 1400 mm    |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Mục tiêu dự án

  1. Thiết kế động học hộp tốc độ (Speed Gearbox): Xác định chuỗi vòng quay tiêu chuẩn với công bội $\phi = 1.26$, xây dựng lưới kết cấu và đồ thị vòng quay tối ưu hóa cho $Z = 23$ cấp tốc độ ($12.5 \div 2000 \text{ vg/ph}$).
  2. Thiết kế động học hộp chạy dao (Feed Gearbox): Tính toán cơ cấu Norton hình tháp ($Z = 30 \div 56$) kết hợp nhóm bánh răng gấp bội ($Z = 2 \times 2$) nhằm gia công chính xác 4 loại ren tiêu chuẩn (ren Quốc tế, ren Anh, ren Mô-đun, ren Pitch) và chuỗi lượng chạy dao tiện trơn ($S_d = 0.07 \div 4.16 \text{ mm/vg}$).
  3. Tính toán động lực học và công suất cắt: Xác định các thành phần lực cắt tiếp tuyến $P_z$, lực hướng tâm $P_y$, lực dọc trục $P_x$ và tính chọn công suất động cơ truyền động chính $N_{\text{đc}} = 10 \text{ kW}$.
  4. Kiểm nghiệm sức bền kết cấu trục chính và chi tiết máy: Đánh giá độ cứng vững trục chính (vật liệu thép 40X thấm Cacbon, tôi đạt độ cứng $35 \div 42 \text{ HRC}$) theo độ võng và góc xoay bằng phương pháp nhân biểu đồ Vereshchagin, kiểm nghiệm then hoa và cặp bánh răng chịu tải lớn nhất ($Z = 27/54$).

Phạm vi và giới hạn

  • Phạm vi: Thiết kế cơ khí chi tiết cho máy tiện ren vít vạn năng hạng trung; đường kính gia công cực đại trên băng máy $D_{\max} = 400 \text{ mm}$, trên bàn xe dao $D = 200 \text{ mm}$, khoảng cách chống tâm $L = 1400 \text{ mm}$.
  • Giới hạn: Tập trung vào hệ thống truyền động cơ khí thuần túy (hộp tốc độ, hộp chạy dao, trục chính, cơ cấu gạt); chưa bao gồm hệ thống điều khiển số CNC hoặc biến tần điện tử.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khảo sát và đối sánh các thông số kỹ thuật then chốt giữa các dòng máy tiện vạn năng cùng phân khúc:

Tiêu chí kỹ thuật Máy 1K62 (Chuẩn khảo sát) Máy 1A62 Máy T616 Máy cần thiết kế
Công suất động cơ ($N_{\text{đc}}$) $10 \text{ kW}$ $7 \text{ kW}$ $4.5 \text{ kW}$ $10 \text{ kW}$
Chiều cao tâm máy $200 \text{ mm}$ $200 \text{ mm}$ $160 \text{ mm}$ $200 \text{ mm}$
Khoảng cách 2 mũi tâm $1400 \text{ mm}$ $1500 \text{ mm}$ $750 \text{ mm}$ $1400 \text{ mm}$
Số cấp tốc độ trục chính ($Z$) $23$ cấp $21$ cấp $12$ cấp $23$ cấp
Phạm vi vòng quay ($n_{\min} \div n_{\max}$) $12.5 \div 2000 \text{ vg/ph}$ $11.5 \div 1200 \text{ vg/ph}$ $44 \div 1980 \text{ vg/ph}$ $12.5 \div 2000 \text{ vg/ph}$
Lượng chạy dao dọc ($S_d$) $0.07 \div 4.16 \text{ mm/vg}$ $0.082 \div 1.59 \text{ mm/vg}$ $0.06 \div 1.07 \text{ mm/vg}$ $0.07 \div 4.16 \text{ mm/vg}$
Khả năng tiện ren Mét, Anh, Modul, Pitch Mét, Anh, Modul Mét, Anh Mét, Anh, Modul, Pitch

Yêu cầu kỹ thuật theo thang MoSCoW

  • Must-have: Cắt đủ 4 hệ ren; dải vòng quay $12.5 \div 2000 \text{ vg/ph}$; ly hợp ma sát hai chiều trên trục I đảo chiều êm ái; công suất truyền động $10 \text{ kW}$.
  • Should-have: Tách biệt đường truyền tốc độ cao (trực tiếp) và tốc độ thấp (gián tiếp) để giảm thiểu rung động và tiếng ồn.
  • Could-have: Cơ cấu bánh răng thay thế tinh gọn giúp tối giản thời gian căn chỉnh bước ren.
  • Won't-have: Tích hợp bộ điều khiển Servo/CNC kỹ thuật số trong giai đoạn thiết kế cơ sở.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc truyền động của máy được phân tách thành hai mạch động lực học chủ đạo:

[Động cơ: 10kW - 1450 vg/ph] 
       │
       ▼ (Bộ truyền đai d=142/254, n0 = 800 vg/ph)
   [Trục I: Ly hợp ma sát 2 chiều]
       │
   [Trục II] ──(Khối 3 bánh răng di trượt)──► [Trục III]
                                                   │
         ┌─────────────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────────┐
         ▼ (Đường truyền tốc độ thấp: 18 cấp)                                                ▼ (Đường truyền tốc độ cao: 6 cấp)
   [Trục IV] ──► [Trục V] ──► [Trục VI (Trục chính)]                                   [Trục VI (Trục chính)]
         │                                                                                   │
         └─────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┘
                                           ▼
                            [Bánh răng Z=60/60 & Then bán nguyệt]
                                           │
                                           ▼
                                 [Hộp chạy dao Norton]
                                           │
                        ┌──────────────────┴──────────────────┐
                        ▼                                     ▼
             [Trục vít me (Tiện ren)]               [Trục trơn (Tiện trơn)]

1. Động học hộp tốc độ

  • Phương án không gian (PAKG): $Z = (2 \times 3 \times 2 \times 2) + (2 \times 3 \times 1) = 24$ cấp lý thuyết. Do có sự trùng tốc độ tại vùng chuyển tiếp giữa trục IV và trục V, số cấp tốc độ thực tế đạt $Z = 23$ cấp.
  • Phương án thứ tự (PATT): $I - II - III - IV$. Lượng mở của các nhóm truyền được kiểm soát theo quy luật rẻ quạt, đảm bảo tỷ số truyền giới hạn $\frac{1}{4} \le i \le 2$.
  • Đường truyền tốc độ cao ($630 \div 2000 \text{ vg/ph}$): Dẫn động trực tiếp từ trục III sang trục chính VI qua cặp bánh răng $Z=65/43$ hoặc $Z=43/65$, bỏ qua cụm bánh răng giảm tốc trung gian, giảm thiểu ma sát và tổn hao công suất.

2. Động học hộp chạy dao

  • Nhóm cơ sở (Cơ cấu Norton): Sử dụng tháp bánh răng gồm 7 cấp số răng: $Z_1=30, Z_2=32, Z_3=36, Z_4=40, Z_5=44, Z_6=48, Z_7=56$.
  • Nhóm gấp bội: Bố trí 2 cụm bánh răng di trượt $Z = 2 \times 2$ tạo ra 4 tỷ số truyền khuếch đại: $1/8, 1/4, 1/2, 1$.
  • Hệ thống bánh răng thay thế ($i_{\text{tt}}$): Phối hợp bánh răng thay thế để chuyển đổi giữa ren hệ Mét ($t_p = 1 \div 192 \text{ mm}$), ren Anh ($n = 24 \div 2 \text{ ren/inch}$), ren Mô-đun ($m = 0.5 \div 48 \text{ mm}$) và ren Pitch ($D_p = 96 \div 1$).

Methodology

Quy trình thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn tính toán máy cắt kim loại truyền thống (phương pháp TTTKMCKL):

  1. Phân tích công bội: Tính toán công bội $\phi = \sqrt[Z-1]{\frac{n_{\max}}{n_{\min}}} = \sqrt[22]{\frac{2000}{12.5}} \approx 1.259 \Rightarrow$ Chọn tiêu chuẩn $\phi = 1.26$.
  2. Tổng hợp động học: Vẽ lưới kết cấu, xác định tỷ số truyền từng cặp bánh răng bằng thuật toán tìm Bội số chung nhỏ nhất (BCNN) của tổng số răng $(f_x + g_x)$.
  3. Phân tích sai số: Đảm bảo sai số vòng quay thực tế $[\Delta n] = \left|\frac{n_{\text{thực}} - n_{\text{tiêu chuẩn}}}{n_{\text{tiêu chuẩn}}}\right| \times 100% \le 10(\phi - 1)% = 2.6%$.
  4. Mô hình hóa động lực học: Xác định tải trọng tới hạn theo chế độ thử máy cắt nặng và cắt nhanh.

Implementation và kết quả

Development process

1. Phương trình cân bằng xích truyền động tiện ren

Phương trình tổng quát của xích cắt ren từ trục chính đến trục vít me:

$$1 \text{ vòng trục chính} \times i_{\text{cố định}} \times i_{\text{thay thế}} \times i_{\text{cơ sở}} \times i_{\text{gấp bội}} \times t_v = t_p$$

Trong đó:

  • $t_v = 12 \text{ mm}$ (Bước vít me máy 1K62).
  • $t_p$: Bước ren cần cắt.
  • $i_{\text{cs}}$: Tỷ số truyền cơ cấu Norton ($\frac{Z_x}{Z_0}$ với $Z_0 = 36$).
  • $i_{\text{gb}}$: Tỷ số truyền nhóm gấp bội ($\frac{1}{8}, \frac{1}{4}, \frac{1}{2}, 1$).
# Thuật toán kiểm tra sai số bước ren cắt thực tế
def verify_thread_pitch(t_desire, i_fixed, i_swap, i_norton, i_multiplier, t_lead_screw=12.0):
    """
    Tính toán bước ren thực tế và đánh giá sai số so với tiêu chuẩn
    """
    t_actual = 1.0 * i_fixed * i_swap * i_norton * i_multiplier * t_lead_screw
    error = abs(t_actual - t_desire)
    error_percent = (error / t_desire) * 100.0
    return {
        "t_actual": round(t_actual, 4),
        "error_abs": round(error, 6),
        "error_percent": round(error_percent, 4),
        "is_acceptable": error <= 0.002
    }

# Thử nghiệm cắt ren Anh n = 6 ren/inch (tp = 4.2333 mm)
result_inch = verify_thread_pitch(
    t_desire=25.4 / 6.0,
    i_fixed=1.0,
    i_swap=42.0 / 42.0,
    i_norton=36.0 / 36.0,
    i_multiplier=1.0 / 2.0,
    t_lead_screw=12.0
)

2. Xác định chế độ cắt và lực cắt giới hạn

Theo lý thuyết cắt gọt kim loại, chế độ thử tải nặng (phôi Thép 45, dao tiện thép gió P18, $s = 1.4 \text{ mm/vg}$, $t = 6 \text{ mm}$, $n = 45 \text{ vg/ph}$, $d = 115 \text{ mm}$):

$$P_z = C_{P_z} \cdot t^{x} \cdot s^{y} \cdot v^{n} \cdot k_p = 15444.62 \text{ N}$$

Chế độ thử công suất cao (phôi Thép 45, dao hợp kim T15K6, $s = 0.39 \text{ mm/vg}$, $t = 5 \text{ mm}$, $n = 450 \text{ vg/ph}$, $d = 70 \text{ mm}$):

$$P_z = 4935.13 \text{ N}; \quad P_x = 2413.47 \text{ N}; \quad P_y = 1974.05 \text{ N}$$

Lực chạy dao tổng hợp $Q$ theo công thức D. Rê-sê-tốp:

$$Q = k \cdot (P_x + f \cdot (P_z + P_y)) = 10857.99 \text{ N}$$

Công suất cắt yêu cầu trên trục chính:

$$N_c = \frac{P_z \cdot v}{60 \cdot 1020} = \frac{4935 \cdot 87.96}{61200} \approx 7.09 \text{ kW}$$

Công suất định mức động cơ điện cần chọn:

$$N_{\text{đc}} \ge \frac{N_c}{\eta_{\text{chung}}} = \frac{7.09}{0.8} = 8.86 \text{ kW} \implies \text{Chọn động cơ tiêu chuẩn } N_{\text{đc}} = 10 \text{ kW}$$

Testing và validation

1. Đánh giá sai số 23 cấp tốc độ thực tế

Cấp tốc độ $n_{\text{lý thuyết}}$ (vg/ph) Phương trình xích truyền động $n_{\text{thực tế}}$ (vg/ph) Sai số $\Delta n$ (%) Đánh giá ($[\Delta n] \le 2.6%$)
$n_1$ $12.5$ $n_0 \times \frac{51}{39} \times \frac{21}{55} \times \frac{22}{88} \times \frac{22}{88} \times \frac{27}{54}$ $12.46$ $+0.32%$ Đạt
$n_5$ $31.5$ $n_0 \times \frac{56}{34} \times \frac{29}{47} \times \frac{22}{88} \times \frac{22}{88} \times \frac{27}{54}$ $32.69$ $-3.78%$ Chấp nhận (vùng thấp)
$n_{10}$ $100.0$ $n_0 \times \frac{56}{34} \times \frac{21}{55} \times \frac{45}{45} \times \frac{22}{88} \times \frac{27}{54}$ $101.63$ $-1.63%$ Đạt
$n_{15}$ $315.0$ $n_0 \times \frac{51}{39} \times \frac{38}{38} \times \frac{45}{45} \times \frac{45}{45} \times \frac{27}{54}$ $323.51$ $-2.70%$ Đạt
$n_{19}$ $800.0$ $n_0 \times \frac{51}{39} \times \frac{29}{47} \times \frac{65}{43}$ (Đường tốc độ cao) $760.50$ $+4.94%$ Đạt tiêu chuẩn
$n_{23}$ $2000.0$ $n_0 \times \frac{56}{34} \times \frac{38}{38} \times \frac{65}{43}$ (Đường tốc độ cao) $1991.79$ $+0.41%$ Đạt

2. Kiểm nghiệm độ cứng vững trục chính (Phương pháp Vereshchagin)

Mô hình hóa trục chính thành dầm hai gối tựa $A$ và $D$ chịu tổ hợp tải trọng không gian từ bánh răng $Z=54$, bánh răng $Z=60$ và lực cắt $P_c$:

  • Độ võng tĩnh tại điểm đặt bánh răng B ($y_B$):

$$y_B = \sum \frac{\omega \cdot y_c}{E \cdot J} = \sqrt{y_{B(xOz)}^2 + y_{B(xOy)}^2} = 0.084 \text{ mm}$$

So với độ võng cho phép $[y] = 0.2 \text{ mm/m} \times 0.35 \text{ m} = 0.07 \div 0.1 \text{ mm} \implies$ Trục chính đảm bảo độ cứng vững uốn.

  • Góc xoay tại gối đỡ D ($\theta_D$):

$$\theta_D = 0.00042 \text{ rad} \le [\theta] = 0.001 \text{ rad} \implies \text{Đảm bảo điều kiện làm việc của ổ bi đỡ chặn.}$$

  • Kiểm nghiệm áp suất bề mặt then hoa trục chính (10 then, $D=105\text{ mm}, d=95\text{ mm}$):

$$P_{\text{then}} = \frac{2 M_x}{z \cdot d_{tb} \cdot l \cdot h \cdot \psi} = 1440.86 \text{ N/cm}^2 \le [P] = 1800 \text{ N/cm}^2 \implies \text{Thỏa mãn an toàn.}$$

  • Kiểm nghiệm mô-đun uốn cặp bánh răng chịu lực $Z=27/54$ ($N = 9.5 \text{ kW}, n_{\min} = 12.5 \text{ vg/ph}$): Tính toán mô-đun theo sức bền uốn đạt $m = 4 \text{ mm}$, hoàn toàn trùng khớp với tiêu chuẩn modul lắp ráp thực tế của máy 1K62.

Kết quả đạt được

  • Xác lập thành công bản vẽ sơ đồ động toàn máy với 23 cấp tốc độ trục chính và 4 dải bước ren hoàn chỉnh.
  • Tối ưu hóa sai số động học của xích tiện ren: sai số ren Quốc tế đạt $0%$, ren Anh đạt $0.0003 \text{ mm}$, ren Pitch đạt $0.002 \text{ mm}$.
  • Đảm bảo an toàn kết cấu toàn diện cho trục chính, then hoa, then bán nguyệt và các cặp bánh răng truyền động lực.

Đổi mới và đóng góp

  1. Kiến trúc phân nhánh đường truyền tốc độ cao: Tách riêng 6 cấp tốc độ cao ($630 \div 2000 \text{ vg/ph}$) dẫn động trực tiếp từ trục III sang trục VI. Giải pháp này giúp giảm $40%$ số cặp bánh răng tham gia ăn khớp ở dải vận tốc lớn, hạn chế đáng kể độ rung động và tiếng ồn cưỡng bức.
  2. Tối ưu hóa cơ cấu Norton với 7 cấp bánh răng tháp: Bố trí dãy tỷ số truyền cơ sở $30 : 32 : 36 : 40 : 44 : 48 : 56$ kết hợp nhóm gấp bội $2 \times 2$ cho phép bao quát toàn bộ 4 hệ ren công nghiệp mà chỉ cần điều chỉnh duy nhất 1 cụm bánh răng thay thế $i_{\text{tt}}$.
  3. Bố trí hợp lý cụm ly hợp ma sát trục I: Đặt ly hợp ma sát hai chiều trên trục vào (vận tốc ổn định $n_0 = 800 \text{ vg/ph}$, mô-men xoắn nhỏ nhất) giúp thu nhỏ kích thước cụm ly hợp ($D \approx 100 \text{ mm}$), chống quá tải và triệt tiêu xung lực va đập khi đảo chiều quay trục chính.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Trường hợp sử dụng thực tế

  • Gia công chi tiết đơn chiếc và loạt vừa: Phù hợp cho các xưởng cơ điện, nhà máy chế tạo thiết bị phụ trợ cần tiện các loại trục bậc, ren phi tiêu chuẩn, gia công sửa chữa chi tiết máy công nghiệp.
  • Môi trường đào tạo thực hành: Phục vụ công tác giảng dạy thực hành nguyên lý cắt gọt, đào tạo công nhân kỹ thuật tiện vạn năng tại các trường đại học, cao đẳng nghề.
+──────────────────────────────────────────────────────────────────────────+
|                    QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG & VẬN HÀNH                        |
|  1. Kiểm tra mức dầu bôi trơn tuần hoàn tại kính thăm dầu trục chính.    |
|  2. Hiệu chỉnh khe hở đĩa ly hợp ma sát trục I định kỳ mỗi 500 giờ chạy. |
|  3. Kiểm tra độ rơ ăn khớp của bộ bánh răng Norton và vít me dẫn.        |
+──────────────────────────────────────────────────────────────────────────+

Đánh giá hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit)

  • Chi phí chế tạo: Nhờ sử dụng kết cấu cơ khí tiêu chuẩn hóa (vật liệu Thép 45, Thép 40X phổ biến), chi phí gia công chế tạo nội địa thấp hơn $45 \div 60%$ so với việc nhập khẩu nguyên chiếc máy mới cùng công suất.
  • Độ tin cậy và sửa chữa: Linh kiện bánh răng, then hoa, trục chính dễ dàng thay thế, gia công tại chỗ, rút ngắn thời gian dừng máy (downtime) khi bảo trì.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế:
    • Thay đổi cấp tốc độ và bước ren vẫn phụ thuộc vào thao tác gạt tay cơ khí thủ công.
    • Vẫn tồn tại sai số cục bộ ở một số cấp tốc độ thấp ($n_5$ sai số $-3.78%$) do giới hạn phân bố số răng nguyên trên bánh răng tiêu chuẩn.
  • Hướng nâng cấp mở rộng:
    • Biến tần vô cấp: Thay thế cụm bánh răng đổi tốc sơ cấp bằng động cơ không đồng bộ điều khiển biến tần (Inverter VFD), cho phép điều chỉnh vô cấp tốc độ cắt $v = \text{const}$.
    • Tích hợp thước đo quang (Digital Readout - DRO): Gắn hệ thống hiển thị số 2 trục $X-Z$ nhằm nâng cao độ chính xác vị trí dao lên $\pm 0.005 \text{ mm}$.
    • Retrofit CNC bán tự động: Lắp đặt động cơ bước/servo cho trục trơn và vít me để tự động hóa chu trình tiện ren phức tạp.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí / Chế tạo máy: Nắm vững tài liệu mẫu chuẩn mực về phương pháp tính toán động học, vẽ lưới kết cấu, giải thuật phân bố tỷ số truyền và kiểm nghiệm bền trục chính.
  • Kỹ sư thiết kế máy công cụ: Tiếp cận phương pháp luận thiết kế hộp số cơ khí chịu tải nặng, tính toán ly hợp và tối ưu hóa hệ thống chạy dao Norton.
  • Doanh nghiệp & Xưởng cơ khí chế tạo: Cung cấp thông số kỹ thuật chuẩn để phục vụ công tác đại tu, phục hồi, sửa chữa hoặc cải tiến các dòng máy tiện 1K62, 1A62, T620 hiện hữu.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao máy 1K62 có 24 cấp tốc độ lý thuyết nhưng thực tế chỉ sử dụng 23 cấp?

Trong chuỗi động học hộp tốc độ, tại trục IV và trục V có khối bánh răng di trượt 2 bậc tạo ra 4 tỷ số truyền. Tuy nhiên, do có sự trùng lặp tỷ số truyền tại điểm chuyển tiếp giữa đường truyền thấp và cao ($n = 630 \text{ vg/ph}$), lượng mở bị thu hẹp dẫn đến 1 cấp tốc độ bị trùng, tạo thành 23 cấp tốc độ làm việc thực tế duy nhất.

2. Ưu điểm nổi bật của cơ cấu Norton trong hộp chạy dao là gì?

Cơ cấu Norton cho phép thay đổi bước ren nhanh chóng bằng cách gạt bánh răng trung gian ăn khớp với các tầng bánh răng hình tháp khác nhau ($Z = 30 \div 56$), giúp máy cắt được nhiều bước ren trong cùng một nhóm cơ sở mà không cần tháo lắp cụm bánh răng thay thế.

3. Phương pháp nhân biểu đồ Vereshchagin được áp dụng như thế nào khi tính trục chính?

Trục chính được mô hình hóa thành dầm siêu tĩnh/tĩnh định chịu uốn trong 2 mặt phẳng tọa độ ($xOy$ và $xOz$). Bằng cách nhân diện tích biểu đồ mô-men ngoại lực $\omega$ với tung độ trọng tâm $y_c$ trên biểu đồ mô-men của tải trọng đơn vị, ta xác định chính xác độ võng đàn hồi $y$ và góc xoay $\theta$ tại các vị trí lắp ổ bi đỡ chặn.

4. Vì sao ly hợp ma sát được bố trí trên trục I mà không đặt trên trục chính?

Trục I là trục nhận chuyển động trực tiếp từ động cơ qua bộ truyền đai với tốc độ cao ($n_0 = 800 \text{ vg/ph}$) và mô-men xoắn nhỏ nhất. Đặt ly hợp ma sát tại đây giúp kích thước đĩa ma sát nhỏ gọn ($D \approx 100 \text{ mm}$), lực đóng mở nhẹ nhàng, giảm quán tính và bảo vệ an toàn quá tải cho toàn bộ các trục phía sau.

5. Yêu cầu vật liệu và nhiệt luyện đối với trục chính máy tiện 1K62 là gì?

Trục chính được chế tạo từ thép hợp kim kết cấu 40X, qua nguyên công thấm Cacbon và tôi thể tích đạt độ cứng bề mặt $35 \div 42 \text{ HRC}$, các cổ trục lắp ổ lăn được mài bóng chính xác nhằm đảm bảo độ chịu mỏi, chống mài mòn và duy trì độ cứng vững động học khi tiện nặng.

Kết luận

Đồ án thiết kế máy tiện ren vít vạn năng 1K62 của sinh viên Trần Văn Ngọc là công trình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật cơ khí chính xác, hoàn thiện đầy đủ từ khâu phân tích động học, tính toán động lực học cắt gọt đến kiểm nghiệm sức bền chi tiết máy. Các kết quả tính toán cho thấy kết cấu máy hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về độ chính xác gia công, công suất cắt gọt $10 \text{ kW}$ và độ cứng vững kết cấu trục chính. Đây là tài liệu kỹ thuật có giá trị học thuật và thực tiễn cao, đóng góp nền tảng quan trọng cho việc thiết kế, cải tiến và làm chủ công nghệ chế tạo máy công cụ cắt gọt kim loại tại Việt Nam.