BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY II

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BÀI GIẢNG

CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY II
Tài liệu lưu hành nợi bộ - dành cho sinh viên
Ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí Chế tạo

Biên soạn: Bợ mơn Cơ khí Chế tạo
Khoa Cơ khí
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật



Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

MỤC LỤC
Chương 1. LƯỢNG DƯ GIA CƠNG ............................................................................................................................................................................... 6

1.1- Khái niệm và phân loại các loại lượng dư .......................................................... 6
a) Khái niệm: ...................................................................................................... 6
b) Phân loại: ........................................................................................................ 6

1.2. Phương pháp xác định lượng dư gia cơng hợp lí ................................................ 7
a)

Phương pháp thống kê kinh nghiệm: .................................................................... 7

b)

Phương pháp tính tốn phân tích: ....................................................................... 7

1.3. Các yếu tố tạo thành lượng dư trung gian ........................................................ 10
1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi .......................................................... 15
Chương 2: ĐẶC TRƯNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CẮT GỌT ..............................................................................................................17
2.1. TIỆN .......................................................................................................... 17
2.2. BÀO, XỌC .................................................................................................. 21
2.3.

PHAY ..................................................................................................... 23

2.4.

KHOAN, KHOÉT, DOA ............................................................................. 29

2.5.

KHOÉT .................................................................................................. 33

2.6.

DOA ....................................................................................................... 34

2.7.

GIA CÔNG REN BẰNG TARO.................................................................... 36

2.8.

CHUỐT .................................................................................................. 38

2.9.

MÀI ....................................................................................................... 40

Chương 3. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ ......................................................................................................................52

3.1. NHỮNG TÀI LIỆU BAN ĐẦU ĐỂ THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ:
................................................................................................................................... 52
3.2. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MỘT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ: .......................... 52
3.3. MỘT SỐ BƯỚC CƠ BẢN: ............................................................................... 53
3.3.1. Kiểm tra tính cơng nghệ trong kết cấu của chi tiết máy: ....................................... 53
3.3.2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi: .......................................................... 55
3.3.3. Thiết kế nguyên công ................................................................................... 55

3.4. SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ: ..................................... 58
Chương 4. CÔNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH ................................................................................................................................60

4.1. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG HỘP: ............... 60
4.1.1- Yêu cầu kỹ thuật......................................................................................... 61
4.1.2- Vật liệu và phương pháp chế tạo phơi .............................................................. 61
4.1.3- Tính cơng nghệ trong kết cấu ........................................................................ 62
3


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

4.1.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết dạng hộp .................................................. 63
4.1.5- Biện pháp thực hiện các ngun cơng chính ...................................................... 65

4.2- QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG TRỤC ............... 75
4.2.1- Yêu cầu kỹ thuật......................................................................................... 75
4.2.2- Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi .............................................................. 76
4.2.3- Tính cơng nghệ trong kết cấu......................................................................... 76
4.2.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết trục......................................................... 77
4.2.5- Biện pháp cơng nghệ thực hiện các ngun cơng chính ........................................ 79

4.3- QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG BẠC .................. 86
4.3.1- Yêu cầu kỹ thuật......................................................................................... 87
4.3.2- Vật liệu và phương pháp chế tạo phơi .............................................................. 87
4.3.3- Tính cơng nghệ trong kết cấu......................................................................... 88
4.3.4- Quy trình cơng nghệ gia công chi tiết bạc ......................................................... 88
4.3.5- Biện pháp công nghệ thực hiện các ngun cơng chính ........................................ 90

4.4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG ............. 93
4.4.1- Yêu cầu kỹ thuật......................................................................................... 93
4.4.2- Vật liệu và phương pháp chế tạo phơi .............................................................. 94
4.4.3- Tính cơng nghệ trong kết cấu......................................................................... 94
4.4.4- Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết càng ........................................................ 94
4.4.5- Biện pháp công nghệ thực hiện các ngun cơng chính ........................................ 96

CHƯƠNG 5: CƠNG NGHỆ LẮP RÁP ........................................................................................................................................................................102

5.1. KHÁI NIỆM CHUNG: .................................................................................... 102
5.1.1- Vị trí của cơng nghệ lắp ráp ........................................................................ 102

5.1.2- Nhiệm vụ của công nghệ lắp ráp ................................................................... 103

5.2- CÁC PHƯƠNG PHÁP LẮP RÁP .................................................................. 103
5.2.1- Phân loại các mối lắp ................................................................................. 103
5.2.2- Khái niệm về độ chính xác lắp ráp ................................................................ 104
5.2.3- Các phương pháp lắp ráp ........................................................................... 104

5.3- CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC LẮP RÁP ..................................................... 111
5.3.1- Lắp ráp cố định ........................................................................................ 111
5.3.2- Lắp ráp di động ........................................................................................ 112
5.3.3- Lắp ráp dây chuyền ................................................................................... 113

5.4- THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ LẮP RÁP ..................................... 114
5.4.1- Khái niệm và định nghĩa............................................................................. 114
5.4.2- Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình cơng nghệ lắp ráp ........................... 114
5.4.3- Trình tự thiết kế quy tình công nghệ lắp ráp ................................................... 115
Trang 4


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

5.4.4- Lập sơ đồ lắp ráp ...................................................................................... 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................................................................................................................117

5

Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Chương 1. LƯỢNG DƯ GIA CƠNG
1.1- Khái niệm và phân loại các loại lượng dư
a) Khái niệm:
Lượng dư gia công cơ là lượng kim loại được hớt đi khỏi bề mặt phơi trong q trình gia cơng
cơ khí nhằm biến phơi liệu thành chi tiết hồn thiện. Trị số của lượng dư (m) phản ánh trình độ
chế tạo phôi, nếu trị số m quá lớn phải qua nhiều bước gia công như vậy sẽ tiêu hao nhiều về lao
động về nhân lực và dụng cụ cắt, ngoài ra lượng dư lớn sẽ tốn nhiều nguyên vật liệu do đó giá trị
của sản phẩm sẽ tăng theo. Ngược lại nếu trị số m quá nhỏ sẽ không đủ các bước công nghệ cần
thiết để hớt đi các số lượng của phơi nhằm biến nó thành chi tiết hồn thiện. Như đã biết ở
chương độ chính xác gia cơng: Sai số in dập và sai số bước công nghệ tối thiểu phải thực hiện
mới có thể giảm sai số do phôi để lại theo yêu cầu. Do vậy cần phải tính tốn để xác định lượng
dư một cách hợp lí.
b) Phân loại:
Lượng dư gia công cơ được phân ra các loại sau:
* Lượng dư trung gian: là lớp kim loại bị bóc đi trong mỗi bước cơng nghệ hoặc mỗi
ngun cơng và ký hiệu là: Z b

Hình 1.1 Định nghĩa lượng dư
* Lượng dư tổng cộng: là toàn bộ lớp kim loại bị hớt đi trên một bề mặt của chi tiết máy
trong suốt q trình gia cơng và ký hiệu là: Z 0
Lượng dư tổng cộng được xác định bằng hiệu số kích thước phơi thơ và kích thước chi
tiết đã chế tạo xong.
- Đối với mặt ngoài: Z0 = aph - act
- Đối với mặt trong: Z0 = act - aph
Như vậy, rõ ràng là lượng dư tổng cộng sẽ bằng tổng các lượng dư trung gian trong tất cả
các bước của q trình cơng nghệ: n là số bước công nghệ.

Trang 6


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

n

Z 0   Z bi (n- Số bước hoặc nguyên công gia công bề mặt)
i 1

* Lượng dư đối xứng: là lớp kim loại hớt đi khi gia cơng các bề mặt trịn xoay trong hoặc
ngồi hoặc khi gia công song song các bề mặt phẳng đối diện nhau a

Hình 1.2 Lượng dư đối xứng

1.2. Phương pháp xác định lượng dư gia cơng hợp lí
Trong Chế tạo máy có 2 phương pháp xác định lượng dư gia cơng đó là:
a) Phương pháp thống kê kinh nghiệm:
Với phương pháp này lượng dư được xác định dựa trên tổng số lượng dư các bước gia công
theo kinh nghiệm.
Lượng dư phơi đúc thường lấy theo kinh nghiệm mà khơng tính tới các bước gia công.
Trong các sổ tay thường cho loại lượng dư này.
Song theo phương pháp này thì ta xác định lượng dư gia cơng một cách máy móc, khơng dựa
trên các bước gia cơng, khơng tính tới sơ đồ định vị, kẹp chặt, các điều kiện khác khi cắt... nên
lượng dư thường lớn hơn yêu cầu, dẫn đến khơng kinh tế.
b) Phương pháp tính tốn phân tích:
Phương pháp này do GS. Kôvan đề xuất, dựa trên việc phân tích và tổng hợp các yếu tố
tạo nên lớp kim loại cần phải hớt đi để có một chi tiết hồn thiện.

Phương pháp này tính lượng dư cho hai trường hợp:
- Trường hợp dao được điều chỉnh sẵn trên máy.
- Trường hợp gá đặt chi tiết theo kiểu rà gá.

7


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Các vấn đề trình bày sau đây chủ yếu thuộc trường hợp dao được điều chỉnh sẵn trên máy, nếu
áp dụng vào trường hợp rà gá thì chỉ cần bổ sung một ít mà thơi.
* Đối với mặt ngồi
Khi gia cơng một loạt phơi cùng loại trên máy đã điều chỉnh sẵn, vì kích thước phơi dao
động trong giới hạn dung sai nên lượng dư gia công cũng sẽ dao động.
Ở những phơi có kích thước nhỏ nhất amin khi gia cơng xong sẽ có kích thước bmin, lượng
dư gia cơng sẽ là Zbmin; cịn những phơi có kích thước lớn nhất amax khi gia cơng xong sẽ có kích
thước bmax, lượng dư gia cơng sẽ là Zbmax. Lượng dư thực khi gia công sẽ nằm trong khoảng Zbmin
- Zbmax.

Hình 1.3 Giá trị lượng dư gia cơng đối với một loạt phôi trên máy điều chỉnh sẵn
Ta thấy rằng, nếu điều chỉnh dao theo kích thước CH để cắt loạt phơi đó thì khi gặp phơi
có kích thước amin nó sẽ cắt lớp chiều sâu cắt nhỏ nhất, lực cắt sẽ nhỏ nhất và biến dạng sẽ nhỏ
nhất ymin, ta sẽ có lượng dư nhỏ nhất Zb min. Kích thước hình thành sau khi cắt là CH + ymin.
Ngược lại, khi gặp phơi có kích thước amax thì sẽ cắt lớp chiều sâu cắt lớn nhất, lực cắt lớn nhất,
biến dạng sẽ lớn nhất ymax, ta có lượng dư lớn nhất Zb max. Kích thước hình thành sau khi cắt là
CH + ymax.
Vậy ta có:

Zb min = amin - (CH + ymin) = amin - bmin
Zb max = amax - (CH + ymax) = amax - bmax

Nếu thay trị số về dung sai của các kích thước a, b là δa, δb:
amax = amin + δa
bmax = bmin + δb
ta sẽ có: Zb max = (amin + δa) - (bmin + δb)
Trang 8


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

= amin - bmin + δa - δb
Zb max = Zb min + δa - δb
Lượng dư danh nghĩa (lượng chênh lệch giữa hai kích thước danh nghĩa adn, bdn):
Zb dn = and - bdn= (amin + Ha) - (bmin + Hb) = amin - bmin + Ha - Hb
Zb dn = Zb min + Ha - Hb

Hình 1.4 Cách xác định lượng dư
* Đối với mặt trong
Làm tương tự như với mặt ngồi, ta có được:
Zb min = bmax - amax
Zb max = bmin - amin
Thay: amin = amax - δa; bmin = bmax - δb vào Zb max ta có:
Zb max = Zb min + δa - δb
Zb dn = bnd - adn= (bmax - Bb) - (amax - Ba) = bmax - amax + Ba - Bb
Zb dn = Zb min + Ba - Bb
* Đối với bề mặt đối xứng

Lượng dư của bề mặt đối xứng được xác định tương tự như trên, ta có:
+ Mặt ngoài đối xứng:
2Zb min = Da min - Db min
2Zb max = Da max - Db max = 2Zb min + δD a - δD b
9


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

2Zb dn = 2Zb min + HD a - HD b
+ Mặt trong đối xứng:
2Zb min = Db max - Da max
2Zb max = Db min - Da min = 2Zb min + δD a - δD b
2Zb dn = 2Zb min + BD a - BD b
Dung sai của lượng dư là hiệu số giữa lượng dư lớn nhất và nhỏ nhất:
- Bề mặt không đối xứng: δz = Zb max - Zb min = δa - δb
- Bề mặt đối xứng: δz = 2Zb max - 2Zb min = δD a - δD b

1.3. Các yếu tố tạo thành lượng dư trung gian
Phần kim loại cần phải hớt đi qua một bước hay một nguyên công tức là lượng dư trung gian,
bao gồm các yếu tố sau đây:
Rz a - Chiều cao trung bình của lớp nhấp nhô bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
Ta - Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
ρa - Sai lệch về vị trí khơng gian của chi tiết do bước công nghệ sát trước để lại (độ không
song song, độ cong vênh, độ lệch tâm...).
εb - Sai số gá đặt do nguyên công đang thực hiện gây ra.
Như vậy, giá trị nhỏ nhất của lượng dư gia công bề mặt khơng đối xứng tính cho bước cơng nghệ
đang thực hiện được xác định như sau:

Zb min = Rza + Ta + ρa + εb
Đối với bề mặt đối xứng, thì phương của ρa và εb có thể khác nhau nên ta phải tính theo
phép cộng vectơ:
2Zb min  2( Rza  Ta   a   b )

Trang 10


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Hình 1.5 Các yếu tố tạo thành lượng dư gia công
Khi biết rõ phương của ρa và εb thì ta cộng hai vectơ đó theo cơng thức:
 a   b   a2   b2  2  a . b .cos   a ,  b 

tuy nhiên, trong thực tế thì phương của hai vectơ đó rất khó xác định. Vì vậy, ta lấy trị số trung bình
theo xác suất:  a   b   a2   b2



Như vậy, công thức tính lượng dư cho bề mặt đối xứng là: 2Zb min  2 Rza  Ta  a2   b2



Các cơng thức trên cho ta cách tính lượng dư từ các yếu tố hợp thành với trường hợp tổng
quát. Còn trong một số trường hợp cụ thể, biểu thức tính lượng dư khơng cần đầy đủ các yếu tố đó.
- Sau ngun cơng thứ nhất, đối với các chi tiết làm bằng gang hoặc kim loại màu thì khơng
cịn Ta ở trong biểu thức tính lượng dư nữa. Sở dĩ như vậy, vì lớp kim loại hỏng tạo nên là do biến
dạng dẻo, mà đối với kim loại có độ hạt to như gang hay kim loại màu thì hiện tượng đó khơng

đáng kể.
- Khi chuẩn định vị trùng với mặt gia công (như mài không tâm, doa tùy động, chuốt lỗ, mài
nghiền) thì sai số chuẩn của kích thước thực hiện bằng 0, và nếu bỏ qua sai số do kẹp chặt và sai số
đồ gá, lúc đó trong biểu thức tính khơng có εb.
- Đối với những ngun cơng cuối nhằm nâng cao đợ bóng bề mặt (như nghiền, mài siêu
tinh) thì Ta, ρa, εb = 0, lúc đó trong biểu thức chỉ cịn Rza.
11


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

- Các bề mặt qua nhiệt luyện, sau đó qua mài thì trong biểu thức tính lượng dư sẽ khơng có
Ta bởi vì khi mài phải giữ lại lớp bề mặt đã xử lý nhiệt.
TRÌNH TỰ TÍNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC GIỚI HẠN CHO TỪNG
BƯỚC CƠNG NGHỆ
1. Lập quy trình cơng nghệ và phương án gá đặt phôi cho các nguyên công.
2. Xác định các bề mặt gia công và thứ tự các bước công nghệ cho từng bề mặt.
3. Xác định giá trị các đại lượng Rza, Ta, ρa, εb.
4. Xác định trị số tính tốn Zb min cho tất cả các bước cơng nghệ.
MẶT NGỒI

MẶT TRONG

5. Ghi kích thước tính tốn của bước cơng 5. Ghi kích thước tính tốn của bước cơng
nghệ cuối cùng theo bản vẽ (kích thước nghệ cuối cùng theo bản vẽ (kích thước
giới hạn nhỏ nhất).

giới hạn lớn nhất).

6. Xác định kích thước cho bước sát trước 6. Xác định kích thước cho bước sát trước
bằng cách cộng Zb min với kích thước giới bằng cách lấy kích thước giới hạn lớn nhất
hạn nhỏ nhất theo bản vẽ.

theo bản vẽ trừ đi Zb min.

7. Xác định kích thước cho từng bước cơng 7. Xác định kích thước cho từng bước
nghệ còn lại bằng cách cộng giá trị Zb min cơng nghệ cịn lại bằng cách lấy kích
tương ứng với kích thước tính tốn của thước tính tốn của bước công nghệ tiếp
theo trừ đi giá trị Zb min tương ứng.
bước cơng nghệ tiếp theo.
8. Ghi kích thước giới hạn nhỏ nhất ứng 8. Ghi kích thước giới hạn nhỏ nhất ứng
với từng bước công nghệ trên cơ sở quy với từng bước cơng nghệ trên cơ sở quy
trịn giá trị kích thước tính tốn theo hàng trịn giá trị kích thước tính tốn theo hàng
số có nghĩa của dung sai ở từng bước cơng số có nghĩa của dung sai ở từng bước cơng
nghệ.

nghệ.

9. Xác định kích thước giới hạn lớn nhất 9. Xác định kớch thước giới hạn nhỏ nhất
cho từng bước công nghệ bằng cách cộng cho từng bước cụng nghệ bằng cách trừ
thêm dung sai ở từng bước công nghệ với từng bước công nghệ với kích thước giới
kích thước giới hạn nhỏ nhất đó quy trịn hạn lớn nhất đó quy trịn theo dung sai.
theo dung sai.

10. Xác định giá trị của lượng dư theo
Trang 12

Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

10. Xác định giá trị của lượng dư theo từng từng cặp bước cụng nghệ nối tiếp nhau:
cặp bước công nghệ nối tiếp nhau:
Zb max = hiệu hai kích thước lớn nhất.

Zb max = hiệu hai kích thước nhỏ nhất.
Zb min = hiệu hai kích thước lớn nhất.

Zb min = hiệu hai kích thước nhỏ nhất.
11. Xác định lượng dư tổng cộng cho từng bề mặt gia công Z0 max và Z0 min bằng cách
cộng tất cả các giá trị lượng dư trung gian tương ứng.
12. Kiểm tra các kết quả tính tốn bằng cách tìm hiệu số lượng dư và hiệu số dung sai, rồi
đem so sánh kết quả đó với nhau:
δz = Zb max - Zb min = δa - δb ; hoặc δz 0 = Z0 max - Z0 min = δph – δct
Kết quả tính tốn sẽ được ghi vào bảng sau đây:

Cột 1: Ghi trình tự các bước cơng nghệ hoặc ngun cơng gia công bề mặt. ở hàng đầu tiên
là phôi, hàng cuối là ngun cơng phải đạt độ chính xác, Rz u cầu.
Cột 2, 3, 4, 5: Tra và tính tốn theo các sổ tay, tài liệu. Riêng ơ I(5) thì để trống vì bản thân
phơi thì làm sao có gá đặt.
Cột 6: Ơ I(6) để trống, các ơ khác của cột 6 được tính theo cơng thức tính lượng dư trung
gian (tùy theo bề mặt mà dùng công thức cho hợp lý).
Cột 7: Ghi các kích thước tính tốn vào cột 7 theo cách sau:

13

Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

- Đối với mặt ngồi: ở ngun cơng cuối cùng [tức ơ X(7)] ghi kích thước nhỏ nhất theo bản
vẽ [tức ơ X(10)]. Cộng kích thước này với lượng dư tính tốn ở cột 6 sẽ được kích thước tính tốn
của ngun cơng sát trước. Tiếp tục cho đến hết.
- Đối với mặt trong: ở nguyên công cuối cùng [tức ơ X(7)] ghi kích thước lớn nhất theo bản
vẽ [tức ơ X(9)]. Lấy kích thước này trừ đi lượng dư tính tốn ở cột 6 sẽ được kích thước tính tốn
của ngun cơng sát trước. Tiếp tục cho đến hết.
Cột 8: Hàng cuối cùng [tức ô X(8)] ghi theo dung sai của bản vẽ, tất cả các ô còn lại của cột
được tra theo sổ tay.
Cột 9, 10: Hàng cuối cùng [tức ô X(9), X(10)] ghi theo các kích thước giới hạn của bản vẽ.
Cịn các ơ cịn lại thì được ghi theo cách sau:
- Đối với mặt ngồi: Lấy kích thước tính tốn ở cột 7 đem quy trịn (tùy theo hàng số có
nghĩa của dung sai) rồi ghi vào cột 10. Sau đó, lấy kích thước giới hạn ở cột 10 cộng với dung sai sẽ
được kích thước ở cột 9.
- Đối với mặt trong: Lấy kích thước tính tốn ở cột 7 đem quy trịn (lấy giảm đi một đơn vị)
rồi ghi vào cột 9. Sau đó, lấy kích thước giới hạn ở cột 9 trừ đi dung sai sẽ được kích thước ở cột 10.
Cột 11, 12: Ghi kết quả vào các ô theo cơng thức:
- Đối với mặt ngồi: Zb min = amin - bmin; Zb max = amax – bmax
- Đối với mặt trong: Zb min = bmax - amax; Zb max = bmin – amin
Cộng tất cả lượng dư ở cột 11 ta có được lượng dư tổng cộng lớn nhất Z0max [tức ô I(11)],
cộng tất cả lượng dư ở cột 12 ta có được lượng dư tổng cộng lớn nhất Z0min [tức ơ I(12)].
Kiểm tra lại kết quả tính bằng công thức: δz = Zbmax - Zbmin = δa – δb
Ví dụ: Cần gia cơng trục từ phơi liệu ban đầu là phơi cán, kích thước đạt được sau khi gia
công sẽ là D = 350 - 0,215. Các bước gia cơng, giá trị để tính tốn lượng dư gia công được cho ở
bảng sau. Hãy bổ sung những số liệu còn thiếu (in đậm).

Trang 14

Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Chú ý:
- Vì là mặt đối xứng nên lượng dư tính tốn sẽ là 2Zbmin chứ khơng cịn là Zbmin, khơng
được chia 2.
- Việc quy trịn giá trị lượng dư tính tốn là theo hàng số có nghĩa của dung sai. Nếu là mặt
ngồi thì lấy lên một đơn vị; nếu là mặt trong thì lấy giảm đi một đơn vị.

1.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
Trong thực tế sản xuất, phôi thường được chọn theo hai hướng sau:
- Theo hình dạng chi tiết gia cơng, với cách này phơi có hình dạng và kích thước gần như chi tiết
hồn chỉnh. Lúc đó, chi phí gia cơng sẽ được giảm xuống nhưng có thể chi phí sản xuất phôi sẽ lớn,
đặc biệt là với sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ (ví dụ như phơi của trục khuỷu).
- Theo các phôi liệu được sản xuất sẵn, sử dụng rộng rãi (phơi cán). Trường hợp này thì có thể
lượng dư gia cơng sẽ khá lớn, dẫn đến chi phí gia cơng cao nhưng có ưu điểm là chi phí cho việc
chế tạo phơi thấp.
Việc chọn loại và phương pháp chế tạo phôi là một vấn đề tổng hợp nhằm mục đích đảm bảo
hiệu quả kinh tế - kỹ thuật. Phương án phôi hợp lý nhất là phương án có tổng phí tổn ít nhất.
Lựa chọn phương pháp chế tạo phơi có thể căn cứ vào các yếu tố sau:
- Căn cứ vào vật liệu chế tạo chi tiết. Ví dụ như chi tiết bằng gang thì dùng phương pháp đúc;
bằng thép thì dùng phương pháp cán, rèn, dập, đúc...
- Căn cứ vào hình dạng chi tiết và u cầu kỹ thuật. Chi tiết có hình dạng phức tạp thì dùng
phương pháp đúc; chi tiết đơn giản, kích thước lớn thì dùng cán...
- Căn cứ vào dạng sản xuất. Nếu sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ thì dùng đúc trong khuôn cát,
đúc thủ công, hàn, rèn; sản xuất loạt lớn, hàng khối thì dùng đúc áp lực, đúc trong khuôn kim loại...
15

Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

- Căn cứ vào điều kiện cụ thể. Xem xét điều kiện kỹ thuật nhà máy sản xuất có cho phép gia
cơng được các loại phơi nào, từ đó tìm hướng lựa chọn phương pháp chế tạo phơi.

Trang 16


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Chương 2: ĐẶC TRƯNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG CẮT GỌT
Dựa vào tính chất của dao cắt, người ta chia các phương pháp gia công cắt gọt ra làm hai
nhóm chính:
- Gia cơng bằng dao cắt mà lưỡi cắt có hình dáng hình học xác định. Ví dụ: Tiện, phay, bào,
khoan, khoét, dao…
- Gia công bằng dao cắt mà lưỡi cắt khơng có hình dáng hình học xác định. Ví dụ: Mài
nghiền độ bóng bề mặt, mài, đánh bóng….

2.1. TIỆN
2.1.1. Khái niệm:
Là phương pháp gia cơng cắt gọt được thực hiện nhờ chuyển động chính thường là chuyển động
quay trịn của phơi, kết hợp với các chuyển động chạy dao dọc và ngang, do dao thực hiện. Tiện là
phương pháp cắt gọt thông dụng nhất. Số lượng máy tiện chiếm ( 25-35) % tổng số lượng máy công
cụ trong một phân xưởng cơ khí.

2.1.2. Khả năng cơng nghệ:
Tiện có thể gia cơng được nhiều bề mặt cơng nghệ khác nhau như: mặt trịn xoay trong và ngồi,
các bề mặt ren, bề mặt cơn và bề mặt định hình…
2

n

2

n

n
S

S

S
2
n

n

2

S

S

Hình 2.1 Khả năng cơng nghệ của tiện

* Độ chính xác của nguyên công tiện phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau:
- Phụ thuộc vào độ chính xác của máy như: độ đảo của trục chính, độ song song giữa sóng trượt
với đường tâm của trục chính, độ đồng tâm giữa đường tâm của trục chính với đường tâm của ụ
động, phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người thợ nhất là đối với phương pháp cắt thử, đặc biệt là
17


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

tình trạng của dao khi gia cơng trên máy CNC. Chất lượng của ngun cơng gia cơng ít phụ thuộc
vào kỹ năng của người thợ khi gia công trên máy cơng cụ truyền thống.
 Cấp chính xác của một số ngun cơng khi tiện ngồi như sau:
+ Khi tiện ngồi thì có thể đạt được cấp chính xác là 13-12: Rz = 80 m .
+ Khi tiện bán tinh thì có thể đạt được cấp chính xác là 11- 9: Rz = 40-20 m .
+ Khi tiện tinh thì có thể đạt được cấp chính xác là 8 - 7: Ra = 2,5 m .
+ Khi tiện tinh mỏng thì có thể đạt được cấp chính xác là 7 - 6: Ra = 1,25-0,63 m .
 Cấp chính xác của một số nguyên công khi tiện trong như sau:
+ Khi tiện trong thơ có thể đạt được cấp chính xác là 13-12: Rz = 80 m .
+ Khi tiện bán tinh trong có thể đạt được cấp chính xác là 11-10: Rz = 40-20 m .
+ Khi tiện tinh trong có thể đạt được cấp chính xác là 9 - 7: Ra < 2,5-0,63 m .
+ Khi tiện tinh trong mỏng có thể đạt được cấp chính xác 6: Ra = 0,32 m .
- Độ chính xác về vị trí tương quan như độ đồng tâm của các bậc trục, độ đồng tâm giữa mặt trong
và mặt ngoài phụ thuộc vào phương pháp gá đặt phôi và độ chính xác của máy nó có thể đạt đến
0,01mm.
- Khi tiện ren độ chính xác có thể đạt được cấp 7: Ra = 2,5-1,25 m .
- Năng suất khi tiện phụ thuộc vào điều kiện gia công cụ thể như độ cứng vững của hệ thống công
nghệ, vật liệu và hình dáng hình học của phơi, vật liệu và kết cấu của dao, chế độ cắt, chất bơi trơn
và trình độ tay nghề của người thợ, yêu cầu kỹ thuật của ngun cơng. Nhìn chung năng suất khi

tiện là thấp nhất là khi gia công các trục dài và kém cứng vững.

2.1.3. Biện pháp công nghệ:
a) Phương pháp gá đặt:
- Chọn chuẩn và phương pháp gá đặt hợp lý là một trong những vấn đề quan trọng có ảnh hưởng
quyết định đến năng suất và chất lượng. Việc chọn chuẩn cơng nghệ phụ thuộc vào vị trí của bề mặt
gia cơng. Hình dáng và độ chính xác u cầu, khi gia cơng bề mặt ngồi thì chuẩn có thể là mặt
ngoài, kết hợp mặt đầu hay lỗ tâm, mặt lỗ kết hợp với mặt đầu. Cịn khi gia cơng mặt trong thì
chuẩn thường là mặt ngồi hoặc mặt ngồi kết hợp với mặt đầu.
- Khi gia công chi tiết dạng hộp, càng thường chọn chuẩn là mặt phẳng đáy kết hợp với 2 lỗ có
đường tâm vng góc với mặt phẳng đáy đó và được gá đặt trên đồ gá chuyên dùng. Tùy theo cách
Trang 18


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

chọn chuẩn có thể có các cách gá đặt khác nhau như: gá trên 2 mũi tâm, gá trên mâm cặp 3 chấu, gá
trên các trục gá, gá trên mâm cặp 4 chấu,…
- Với các chi tiết dài và kém cứng vững trong những trường hợp đó người ta thường dùng luynet.
Luynet có 2 loại: luynet động và luynet tĩnh.

Hình 2.2 Tiện trục dùng luynet; (a) – Luynet tĩnh, (b) Luynet động
+ Luynet tĩnh gá cố định trên băng máy, có độ cững vững cao địi hỏi phải điều chỉnh các vấu
luynet chính xác, bề mặt phơi tiếp xúc với các vấu luynet cần được gia công để đảm bảo độ đồng
tâm với 2 lỗ tâm. Nếu bề mặt này chưa được gia cơng thì ta có thể lắp vào chi tiết một ống đỡ có
mặt trụ ngồi đã được gia công tinh, ống được kẹp vào nhờ các vít.
+ Luynet động được lắp cố định trên bàn dao nó chuyển động cùng với bàn dao trong q
trình cắt, độ cứng vững kém hơn so với luynet tĩnh nhưng có ưu điểm là ln gần ở vị trí tác dụng

của lực cắt khi gia công nên tác dụng đỡ chi tiết gia công tốt hơn.
- Gá đặt dao khi tiện: Thường phải gá dao để cho lưỡi dao cắt nằm trong mặt phẳng nằm ngang
đi qua tâm của chi tiết gia công, đặc biệt là trong trường hợp tiện ren hoặc cắt đứt.
b) Sơ đồ tiến dao khi tiện ren:
Mặc dù tiện ren cho năng suất thấp nhưng tiện ren trong và tiện ren ngoài hiện nay vẫn cịn được
sử dụng phổ biến, khi tiện ren có 2 cách tiến dao:
+ Tiện ren theo phương pháp tiến dao hướng kính: tất cả các lưỡi dao đều tham gia cắt, cho độ
bóng bề mặt ren tốt hơn, nhưng thốt phơi khó làm cho lực cắt lớn, nên thường chọn chế độ cắt nhỏ
làm cho năng suất thấp.

19


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Hình 2.3 Sơ đồ tiến dao khi tiện
+ Tiện ren theo phương pháp tiến dao nghiêng và cung nối giữa: 2 lưỡi cắt tham gia cắt nên thốt
phơi dễ, lực cắt nhỏ, nên chọn chế độ cắt lớn dẫn đến năng suất cao hơn, song độ nhám bề mặt gia
công lớn. Hiện nay người ta dùng phương pháp này để gia cơng thơ rồi sau đó dùng phương pháp
tiến dao hướng kính để gia cơng tinh.
c) Sơ đồ cắt khi gia công mặt trụ trơn:
Phương pháp cắt khi gia cơng mặt trụ trơn có ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của bề mặt
gia công, khi gia cơng thơ mặt ngồi có thể cắt theo lớp, theo đoạn hoặc cắt hỗn hợp.
+ Cắt theo lớp: theo thứ tự (1), (2), (3), lực cắt
nhỏ, biến dạng nhỏ, có thể đạt độ chính xác
cao. Nhưng năng suất thấp vì tổng số hành
trình chạy dao lớn.

Hình 2.4 Cắt theo lớp
+ Cắt theo đoạn: trên đoạn nào không thể
cắt hết một lần thì chia ra làm nhiều lần cắt.
Lượng dư gia cơng khơng đều, lực cắt lớn,
thường cắt từ ngồi vào trong. Phương pháp
này biến dạng của hệ thống công nghệ nhiều,
lực cắt lớn. Nhưng cho năng suất cao.

Hình 2.5 Cắt theo đoạn

+ Cắt phối hợp giữa cắt theo lớp và theo
đoạn điều hòa được những ưu nhược điểm
của 2 phương pháp trên tương ứng với những
phương pháp cắt trên, người ta có thể bố trí
nhiều dao tham gia cắt đồng thời nếu máy đủ
độ cứng vững. Phương pháp này cho năng
suất cao.

Hình 2.6 Cắt phối hợp

Trang 20


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

d) Khi tiện lỗ:
+ Khi tiện lỗ độ cứng vững của hệ thống công nghệ thường thấp hơn do khơng gian lỗ hạn chế,
dao có chiều dài phần cơng xơn lớn, nhất là đối với những lỗ có kích thước nhỏ, sâu.

Hình 2.7 Tiện lỗ
+ Do vậy, lỗ phi tiêu chuẩn, ngắn, lớn, thì thơng thường lỗ được tạo ra do phương pháp rèn dập.
+ Dao tiện lỗ thường có các góc độ lớn so với dao tiện ngồi.
+ Ngồi ra nếu tiện lỗ, thơng thường dao được gá cao hơn tâm chi tiết để giảm ma sát giữa mặt
sau của dao với bề mặt lỗ đã gia công và giảm được rung động.
+ Tiện lỗ chủ yếu tiện trên máy tiện máy tiện, dao, đôi khi là máy phay hoặc khoan. Tiện lỗ cho
các chi tiết dạng hộp thường tiện trên máy doa.
+ Ngoài những bề mặt gia cơng thơng thường người ta cịn thiết kế các loại đồ gá khác nhau để
mở rộng khả năng công nghệ của phương pháp tiện.
2.2. BÀO, XỌC
2.2.1. Khái niệm:
Bào là một phương pháp cắt gọt ra đời vào loại sớm nhất. Chuyển động cần thiết khi cắt là
chuyển động chính và chuyển động chạy dao đều là chuyển động thẳng thực hiện nối tiếp nhau.

Hình 2.8 Nguyên lý làm việc của bào và xọc
21


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Bào, xọc được dùng phổ biến trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, trong q trình gia cơng ít phải
dùng đồ gá và dạng cụ phức tạp, năng suất của bào và xọc thấp vì một số lí do chính như sau:
+ Có hành trình chạy khơng.
+ Đầu bào thực hiện chuyển động tịnh tiến khứ hồi do đó tốc độ bị giới hạn bởi lực tuyến tính.
Khi bào và xọc thì:

Vbao  (12  22)m / p

V xoc  12(m / p)
+ Bào và xọc không thể gia công bằng nhiều dao đồng thời. Hơn nữa dao chỉ có một lưỡi cắt
chính để tham gia cắt.
+ Bào thực hiện chuyển động cắt theo phương ngang.
+ Xọc thực hiện chuyển động cắt theo phương thẳng đứng.
2.2.2. Khả năng công nghệ của bào và xọc
Là các phương pháp gia cơng có tính vạn năng cao, chuyển động cắt đơn giản nó chủ yếu là
dùng để gia cơng các bề mặt phẳng và một số bề mặt định hình có đường sinh thẳng.
- Khi bào - xọc thơ có thể đạt cấo chính xác 13-12: Rz = 80 m .
- Khi bào - xọc tinh có thể đạt cấo chính xác 8-7: Ra = 2,5 m .
- Khi bào tinh mỏng bằng dao rộng bảng có thể đạt cấo chính xác 7-6: Ra = 1,25-0,63 m .
- Phương pháp xọc thường dùng để gia cơng các rãnh then hoặc lỗ.

Hình 2.9 Biên dạng các bề mặt có thể gia cơng bằng phương pháp bào hoặc xọc
2.2.3. Biện pháp công nghệ của bào và xọc:
- Để tăng năng suất khi bào người ta có thể dùng các biện pháp sau:
+ Trong sản xuất nhỏ: Thường dùng phương pháp gá đặt dựa theo dấu rà gá và cắt thử nên năng
suất thấp
+ Chọn máy:
Trang 22


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

+ Dùng nhiều dao có thể gia cơng theo 2 cách:


Gá dao theo cách phân chia chiều sâu cắt làm nhiều lớp tránh được ảnh hưởng của

hiện tượng mịn dao khơng đều tới chất lượng bề mặt gia công.



Gá dao theo cách đặt các dao nối tiếp liên tục theo phương tiến dao cho phép gia
công với bước tiến dao lớn.

Hình 2.10 Sơ đồ gá dao khi gia cơng dùng nhiều dao
Các chi tiết có bề mặt gia công hẹp nên gá thành hàng dọc theo phương chuyển động cắt
2.3.

PHAY

2.3.1. Khái niệm
Phay là phương pháp gia công cắt gọt trong đó dụng cụ cắt quay trịn tạo ra chuyển động cắt.
Chuyển động tiến dao thông thường do máy, cũng có khi do dạo hoặc cả máy và dao cùng thực hiện
theo các hướng khác nhau. Khác với tiện và khoan, các lưỡi cắt của dao phay không tham gia cắt
liên tục, phoi ngắn hơn, lưỡi cắt bị nung nóng gián đoạn nên khả năng chịu tải tốt hơn.
Tiết diện ngang của phoi không đều nên lực cắt dao động và lưỡi cắt chịu tải trọng va đập. Do đó
máy phay phải được chế tạo có độ cứng vững cao.
Dao phay có nhiều dạng khác nhau: dao phay trụ, dao phay mặt đầu, dao phay đĩa, dao phay ngón,
dao phay lăn rang, dao phay định hình,…
Dao phay có thể chế tạo liền như dao phay trụ, dao phay lăn răng,… cũng có thể đựa chế tạo rời
phần thân và phần cắt. Các mảnh dao được chế tạo rời theo tiêu chuẩn và lắp vào phần thân bằng vít.
Mỗi mảnh cắt quay có thể có nhiều lưỡi cắt. Khi lưỡi cắt mịn người ta xoay lại vị trí của mảnh cắt
quay để cắt bằng lưỡi cắt khác, sử dụng đến khi tất cả các lưỡi cắt bị mịn thì thay mảnh cắt khác.
Kết cấu này cho phép giảm thời gian gá dao, mài dao, điều chỉnh dao, đồng thời góc của lưỡi cắt
luôn đảm bảo theo tiêu chuẩn.

23

Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Hình 2.11 Các loại dao phay và khả năng tạo hình
2.3.2. Khả năng cơng nghệ
a. Phay mặt phẳng
Khi phay mặt phẳng ta có thể sử dụng các loại dao phay trụ, dao phay mặt đầu, dao phay ngón,
dao phay đĩa.
Dao phay mặt đầu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hang loạt lớn vì dao có độ cứng vững
cao, có đường kính lớn nên tiết kiệm thời gian gia cơng, có nhiều lưỡi cắt tham gia q trình cắt nên
êm hơn so với cắt bằng dao phay trụ, mỗi mảnh cắt quay có từ 3 đến 4 lưỡi cắt được chế tạo theo
tiêu chuẩn rồi kẹp chặt vào đầu dao. Trong trường hợp sử dụng máy chuyên dung có thể gia cơng
đồng thời nhiều bề mặt khác nhau bằng dao phay mặt đầu khác nhau.

Hình 2.12 Dao phay mặt đầu

Trang 24


Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy II

Bộ môn Cơ khí Chế tạo

Dao phay trụ: Khi phay mặt phẳng bằng dao phay trụ, tuỳ theo chiều quay của dao và hướng tiến
dao người ta chia ra phay nghịch và phay thuận. Phay nghịch thì chiều dày phoi biến đổi từ min đến
max nên q trình cắt ít bị va đập nhưng dễ gây hiện tượng trượt ở thời điểm dao bắt đầu quá trình
cắt gọt là tăng chiều cao nhấp nhô bề mặt. Ngược lại, khi phay thuận, chiều dày phoi thay đổi từ

max đến min nên sẽ khơng có hiện tượng trượt, năng suất cắt cao hơn, tuy nhiên q trình cắt khi
phay thuận có va đập, đặt biệt khi dao bắt đầu quá trình cắt. Đề giảm va đập phải khử bỏ khe hở
giữa các bộ phận dịch chuyển của bàn máy.
Do đó, khi cắt lớn vỏ cứng của phơi thơ nên phay nghịch, sau đó phay thuận để đạt năng suất cao,
đặt biệt là khi phay tinh nên dùng phay thuận để tránh hiện tượng trượt và tăng độ bóng bề mặt.

Hình 2.13 Gia cơng bằng dao phay trụ
a. Phay nghịch; b. Phay thuận
Dao phay ngón: Dao phay ngón thường được dung khi gia cơng rãnh hoặc các bậc dài, hẹp
nhưng có khoảng cách giữa 2 mặt lớn

Hình 2.14 Dao phay ngón

25