Bài Giảng Công Nghệ Chế Tạo Máy 2

- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a CNG CHI TIT HC PHN
1. Tờn hc phn: Cụng ngh Ch to mỏy 2a Mó s:
2 . S tớn ch: 02
3. Trỡnh cho sinh viờn nm th 5.
4. Phõn b thi gian ging dy trong hc k: 2(2,1,4)/12
S tit thc lờn lp: 2 tit/tun x 15 tun = 30 tit
- Lý thuyt: 2 tit/tun x 11 tun = 22 tit chun
- Bi tp, tho lun: 2 tit/tun x 4 tun = 8 tit chun
- Kim tra gia k: 2 tit
- Thớ nghim, thc hnh:
Tng s: 22 tit chun + 8 tit chun + 03 tit = 33 tit chun
5. Cỏc hc phn hc trc:
Nguyờn lý v Dng c ct, Mỏy cụng c, Cụng ngh Ch to mỏy 1a.
6. Hc phn thay th, hc phn tng ng: khụng
7. Mc tiờu ca hc phn:
Cung cp cho ngi hc nhng kin thc v Cụng ngh lp rỏp, TH, cỏc
phng phỏp gia cụng mi, Cụng ngh gia cụng trờn mỏy iu khin s, qun lý v
m bo cht lng.v.v.
8. Mụ t vn tt ni dung hc phn:
Ni dung chớnh gm cỏc chng:
Chng 9: Cụng ngh lp rỏp
Chng 10: Ti u hoỏ QTGC ct gt
Chng 11: Cỏc phng phỏp gia cụng tiờn tin.
Chng 12: Cụng ngh gia cụng trờn mỏy CNC.
Chng 13: m bo cht lng sn phm trong ch to mỏy.
Chng 14: Hng phỏt trin ca cụng ngh ch to mỏy.
9. Nhim v ca sinh viờn
1. D lp 80 % tng s thi lng ca hc phn.
2. Chun b tho lun.: SV chun b nh
3. Khỏc: Thc hnh lp QTCN gia cụng trờn trung tõm gia cụng ng CNC ti TTTN
Trng H KTCN

10. Ti liu hc tp
- Sỏch, giỏo trỡnh chớnh:
1 - Bi ging Cụng ngh ch to mỏy, B mụn Ch to mỏy Khoa C khớ
Trng H KTCN, Thỏi Nguyờn 2009.
2 - PGS.TS Nguyn Trng Bỡnh (2003), Ti u húa quỏ trỡnh gia cụng ct gt,
NXB Giỏo dc, H Ni.
3 - GS.TS. Trn Vn ch (2003), Cụng ngh Ch to mỏy, NXB KHKT, H Ni.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

1


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a 4 - GS.TS. Trn Vn ch (2004), Cụng ngh CNC, NXB KHKT, H Ni.
- Sỏch tham kho:
5 - TS. Trn Minh c, Bi ging Ti u húa quỏ trỡnh gia cụng ct gt, B mụn
Ch to mỏy Khoa C khớ Trng H KTCN, Thỏi Nguyờn 2008.
6 - Chõu mnh Lc (2001), Cụng ngh gia cụng trờn mỏy CNC, Nng.
7 - TS. Nguyn Quc Tun, Bi ging Cỏc phng phỏp gia cụng tiờn tin, B
mụn Ch to mỏy Khoa C khớ Trng H KTCN, Thỏi Nguyờn 2008.
8 Y.C.Tam, CAM Training - The University of HONGKONG 2007.
9. B.H. Amstead , Manufacturing processes (seventh edition), John Wiley &
Sons, INC, USA 1977.
10. Richard R. Kibbe, Machine tool practices, Prentice Hall Ohio USA 1995.
11. Steve F. Krar, Technology of Machine Tools, New York 1995.
11. Tiờu chun ỏnh giỏ sinh viờn v thang im.
* Tiờu chun ỏnh giỏ
1. Chuyờn cn;
2. Tho lun;
3. Kim tra gia hc phn;
4. Thi kt thỳc hc phn;

5. Thc hnh;
* Thang im
+ im ỏnh giỏ b phn chm theo thang im 10 vi trng s nh sau:
- Chuyờn cn:

10%

- Tho lun, bi tp:

10%

- Kim tra gia hc phn: 20%
- Thi kt thỳc hc phn: 60%
12. Ni dung chi tit hc phn (2 tit/tun)
Tun
th
1-2

NI DUNG
Chng 9: CễNG NGH LP RP
9.1. Khỏi nim
9.1.1 V trớ & nhim v
9.1.2 Phõn loi mi lp
9.1.3 K nim v chớnh xỏc lỏp rỏp
9.2 Cỏc phng phỏp lp rỏp
9.2.1 Phng phỏp lp ln hon ton
9.2.2 Phng phỏp lp ln khụng hon ton
9.2.3 Phng phỏp lp chn
9.2.4 Phng phỏp lp sa

T/L hc tp,
tham kho
1,3,4

Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

Hỡnh
thc
hc
Ging

2


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a 9.2.5 Phng phỏp lp iu chnh
9.3 Cỏc hỡnh thc t chc lp rỏp
9.3.1 Lp rỏp c nh
9.3.2 Lp rỏp di ng
9.3.3 Lp rỏp dõy chuyn
9.4 Thit k quy trỡnh cụng ngh lp rỏp
9.4.1 Khỏi nim v nh ngha
9.4.2 Ti liu ban u thit k quy trỡnh cụng ngh lp rỏp
9.4.3 Trỡnh t thit k quy trỡnh cụng ngh lp rỏp
9.4.4 Lp s lp
9.4.5 Kim tra cht lng mi lp
Tho lun chng 9
3-4

5- 8

CHNG 10: TI U HO QU TRèNG GIA CễNG
CT GT.
10.1. Khỏi nim .
10.1.1. Khỏi nim v bi toỏn ti u
10.1.2. Khỏi nim v ti u hoỏ QTGC ct gt.
10.1.3. TH quỏ trỡnh GC ct gt mt tt yu khỏch
quan.
10.1.4. Cỏc phng phỏp TH quỏ trỡnh GC ct gt.
10.2. C s kinh t k thut ca TH quỏ trỡnh GC ct
gt.
10.2.1. Mụ hỡnh lc ct.
10.2.2. Mụ hỡnh mi mũn.
10.3. TH quỏ trỡnh Tin.
10.3.1. Ch tiờu k thut v thi gian.
10.3.2. Chi phớ gia cụng khi tin.
10.3.2. Xỏc nh ch ct ti u khi tin.
10.3.4. Min gii hn khi tin.
Tho lun chng 10

1,2,3,5

Tho
lun
Ging

1,2,3,5

Ging

1,2,3,5

CHNG 11: CC PP GIA CễNG TIấN TIN
11.1. Khỏi nim & phõn loi
11.2. Cỏc phng phỏp gia cụng theo nguyờn lý c.
11.2.1 Gia cụng bng tia ht mi - AJM
11.2.2 Gia cụng bng tia nc v tia nc cú ht mi
11.2.3 Gia cụng bng siờu õm - USM
11.3. Cỏc phng phỏp gia cụng theo nguyờn lý in
11.3.1 Gia cụng bng in húa ECM
11.3.2 Mi in húa - ECG
11.4. Cỏc phng phỏp gia cụng theo nguyờn lý nhit
11.4.1 Gia cụng bng xung in EDM
11.4.2 Gia cụng bng laze - LBM
11.5 Cỏc phng phỏp gia cụng theo nguyờn lý húa
11.5.1 Phay húa (CM)
11.5.2 Gia cụng quang húa (PCM)

1,2,3,7,8,9,1
0,11

Tho
lun
Ging

Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

3


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a Kiểm tra giữa kỳ

9-13

14

15

CHƯƠNG 12: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY
1,2,3,4,6,8,9
CNC.
,10,11
12.1. Khái niệm.
12.2. Hệ trục toạ độ và các điểm chuẩn trên máy CNC.
12.3. Các PP lập trình và các hình thức tổ chức LT
12.4. Cách nhập xuất chương trình NC và vận hành điều
khiển máy.
12.5. QTCN và PP thực hiện nguyên công trên máy CNC.
12.6. Các mã lệnh cơ bản và lệnh chu trình trong một số hệ
điều khiển khác nhau.
Thảo luận và Bài tập
CHƯƠNG 13: ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM TRONG CHẾ TẠO MÁY.
13.1. Khái niệm và các định nghĩa về chất lượng sản
phẩm.
13.2. Những tính chất đặc trưng của CLSP công nghiệp.
13.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
13.4. Một số nhận thức cần lưu ý về chất lượng sản phẩm.
13.5. Các khái niệm và định nghĩa cơ bản về QLCL
13.6. Các nguyên tắc quản lý chất lượng.
13.7. Chức năng của quản lý chất lượng.
13.8. Một số phương pháp quản lý chất lượng.

13.9. Quản lý CLSP theo mô hình tiêu chuẩn ISO 90002000.
13.10. Quản lý CLSP có sự trợ giúp của máy tính.
CHƯƠNG 14: HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG
NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
14.1. Gia công tốc độ cao.
14.2. Công nghệ bôi trơn, làm nguội tối thiểu.
14.3. Sử dụng máy CNC.
14.4. Hệ thống sản suất linh hoạt FMS.
14.5. Hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính
CIM.
Thảo luận chương 13,14

1,2,3,4,6,8,9
,10,11

Giảng

Thảo
luận
Giảng

1,2,3

Giảng

1,2,3

Giảng

1,2,3,7,8,9,1

0,11

Thảo
luận

13. Thực hành (3 tiết).
- Lập QTCN gia công trên trung tâm gia công đứng CNC .
14. Thí nghiệm (5 tiết).
- Bài số 1: Hệ thống sản xuất linh hoạt.
Giáo viên giảng dạy
Th.S Phạm Ngọc Duy – Bm. Chế tạo máy – K.Cơ khí – ĐH KTCNTN
ĐT 0977008004 – Email:
Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

4


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a CHNG 9 CễNG NGH LP RP
9.1. Khỏi nim v cụng ngh lp rỏp
9.1.1.V trớ v nhim v ca cụng ngh lp rỏp
a/ V trớ
- Mt sn phm c khớ thng gm nhiu chi tit hp thnh. Sau quỏ trỡnh gia
cụng c, cỏc chi tit c lp rỏp vi nhau to thnh sn phm c khớ hon
chnh. Nu quỏ trỡnh gia cụng c khớ l giai on ch yu ca qỳa trỡnh sn xut
thỡ quỏ trỡnh lp rỏp l giai on cui ca quy trỡnh sn xut y. Quỏ trỡnh lp rỏp
lỏ quỏ trỡnh lao ng k thut phc tp, nú cú liờn quan cht ch ti quỏ trỡnh gia
cụng c v quỏ trỡnh thit k sn phm.
- Khi lng lao ng lp rỏp thng chim t 10-15% khi lng gia cụng c
trong sn xut lot ln hng khi, 20-35% trong sn xut hng lot, 30-45%
trong sn xut n chic.

- Mt khỏc, khi lng lao ng lp rỏp cng cú liờn quan cht ch vi quỏ trỡnh
thit k sn phm , viờc lp rỏp phi m bo nhng yờu cu k thut do bn
thit k ra, m bo yờu cu ca cỏc mi ghộp, yờu cu v chớnh xỏc v
truyn ng. Vỡ vy, nu thit k hp lý thỡ khi lng lao ng lp rỏp s gim.
Núi chung, cụng ngh lp rỏp l khõu c bn, trong nhng trng hp ú nú
quyt nh ti cht lng sn phm
Vớ d: Mi ghộp cú dụi, nu cụng ngh lp rỏp hon thin thỡ mi ghộp cht
lng tt, kớn khớt cao.
b/ Nhim v
- Nhim v ca cụng ngh lp rỏp l cn c vo nhng iu kin k thut ca
bn v lp sn phm m thit k qui trỡnh cụng ngh lp rỏp hp lý.
* Yờu cu
Cụng ngh lp rỏp cn tho món 2 yờu cu sau:
- m bo tớnh nng k thut theo yờu cu nghim thu sn phm.
- Nõng cao nng sut lp rỏp, h giỏ thnh sn phm.
* t c cỏc yờu cu trờn, cn phi gii quyt cỏc vn sau:
- Nghiờn cu k yờu cu k thut ca sn phm, nm vng nguyờn lý hỡnh thnh
chui kớch thc lp rỏp, la chn phng phỏp lp rỏp hp lý.
- Cn thc hin qui trỡnh cụng ngh lp rỏp theo trỡnh t hp lý.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

5


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a - Nắm vững công nghệ lắp ráp, sử dụng hợp lý các trang bị, đồ gá, dụng cụ
kiểm,... để giảm sức lao động và nâng cao năng suất, chất lượng lắp ráp.
9.1.2 Phân loại các mối lắp
a. Mối lắp cố định
- Là mối lắp mà vị trí tương đối giữa các chi tiết trong quá trình làm việc không
thay đổi.

- Trong mối lắp cố định chia 2 loại:
+ Mối lắp cố định tháo được, ví dụ: bu lông, ốc vít, chêm chốt, then...
+ Mối lắp không tháo được, ví dụ: hàn, định tán, dán,..
b. Mối lắp di động
- Là mối lắp mà các chi tiết lắp ghép có khả năng chuyển động tương đối với
nhau, mối lắp di động cũng chia làm 2 loại:
+ Mối lắp di động tháo được, ví dụ: mối ghép giữa trục và bạc, xi lanh và pít
tông, then hoa...
+ Mối lắp di động không tháo được, ví dụ:Vòng bi cầu...
Sơ đồ phân loại mối lắp

Hình 9.1 Phân loại mối lắp
2. Khái niệm về độ chính xác lắp ráp.
- Trong quá trình lắp, cũng có khả năng xuất hiện những sai lệch về vị trí của
các chi tiết lắp, của các cụm lắp làm cho sản phẩm không đảm bảo tính năng
kỹ thuật mà bản vẽ thiết kế đã đề ra. Có thể có các nguyên nhân ảnh hưởng
đến độ chính xác lắp ráp sau:
+ Do độ chính xác gia công các chi tiết máy không đảm bảo.

Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

6


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a + Do ng sut xut hin trong quỏ trỡnh lp gõy lờn s dch chuyn v trớ gia cỏc
chi tit.
+ Do thc hin quỏ trỡnh lp v kim tra khụng chớnh xỏc.
* m bo chớnh xỏc lp rỏp, phi t c 3 yờu cu sau:
- Phi m bo tớnh cht ca tng mi lp theo yờu cu ca thit k.
- Phi m bo mi quan h gia cỏc khõu trong chui kớch thc lp rỏp t

c tớnh nng v n nh ca mỏy.
- Cn tỡm cỏch gim khe h ban u ca cỏc mi lp. Vi cỏc mi lp cú yờu cu
cao, nờn chn phng phỏp lp iu chnh cú th hiu chnh v trớ khi chi tit
mũn trong quỏ trỡnh lm vic.
9.2 Cỏc phng phỏp lp rỏp

9.2.1. Phng phỏp lp ln hon ton
* Nu ly mt chi tit bt k lp vo v trớ ca nú trong sn phm m khụng cn
phi sa cha hoc iu chnh m vn m bo mi yờu cu theo thit k thỡ gi
l lp ln hon ton.
* u im:
- n gin, cho nng sut lp rỏp cao, khụng ũi hi cụng nhõn cú trỡnh cao,
cú th xõy dng nh mc nhanh chúng v chớnh xỏc.
- D c khớ hoỏ v t ng hoỏ.
- Rt thun tin trong quỏ trỡnh sa cha v sn cú chi tit thay th.
*Nhc im:
- Gi s trong chui lp rỏp cú n khõu v cỏc khõu cú dung sai bng nhau TAi
Do ú dung sai ca khõu khộp kớn l:
n 1

TA= TAi = ( n 1)TAi
i =1

T
TAi= A

n 1

Nh vy phng phỏp ny chớnh xỏc ch to ca cỏc khõu thnh phn
trong chui kớch thc lp rỏp ph thuc vo dung sai ca khõu khộp kớn v s

khõu thnh phn cú trong chui. Nu dung sai ca khõu khộp kớn nh hoc s
khõu thnh phn trong chui nhiu th dung sai ca cỏc khõu thnh phn s nh.
Vic ch to gp nhiu khú khn.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

7


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a * Phm vi ỏp dng:
- Phng phỏp lp rỏp ny thng c s dng trong sn xut lot ln hng
khi
9.2.2. Phng phỏp lp ln khụng hon ton.
* Thc cht ca phng phỏp ny l cho phộp m rng dung sai ca cỏc khõu
thnh phn trong chui kớch thc lp rỏp d ch to. Trong quỏ trỡnh lp rỏp
vn phi m bo cỏc yờu cu thit k ó ra.
- Gi s chui kớch thc lp rỏp gm 3 khõu:
A1+A2- A=0
Gi s TA1=TA2:
TA=2TA1

Hỡnh 9.2 Min phõn tỏn ca khõu thnh phn v khõu khộp kớn
Gi s min phõn b kớch thc trựng vi min dung sai Dung sai khõu
khộp kớn bng tng dung sai hai bờn.
- M rng min dung sai khõu thnh phn. Gi s m rng ra hai phớa gp ụi
Dung sai khõu khộp kớn tng, xut hin ph phm nhng cú t l rt nh.
* Nhc: Nh vy phng phỏp ny ngi ta phi chp nhn mt t l ph
phm nht nh. T l ny ph thuc rt nhiu vo dng ng cong phõn b.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

8

- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a * Phạm vi áp dụng: Phương pháp này có thể áp dụng cho các sản phẩm có độ
chính xác cao và số khâu thành phần nhiều.
9.2.3 Phương pháp chọn lắp.
* Trong nhiều trường hợp, khi dung sai yêu cầu của khâu khép kín quá cao,
đòi hỏi dung sai các khâu thành phàn quá bé, việc chế tạo gặp nhiều khó
khăn. Để chế tạo dễ dàng hơn, người ta mở rộng miền dung sai của các khâu
thành phần. Còn để đảm bảo độ chính xác lắp ráp của khâu khép kín, người
ta chọn các chi tiết có kích thước phù hợp lắp với nhau.
* Có 2 phương pháp chọn lắp:
- Chọn lắp thường bước: ở phương pháp này, người ta đo kích thước của một
chi tiết rồi căn cứ vào yêu cầu của mối lắp để xác định kích thước cần lắp với
nó, sau đó chọn các chi tiết lắp có kích thước đã xác định ở trên. Nhược điểm
của phương pháp này là mất nhiều thời gian,
-Chọn lắp theo nhóm: Theo phương pháp này, loạt chi tiết sau khi chế tạo với
miền dung sai đã được mở rộng, trước khi lắp, người ta đo kích thước của
chúng. Tuỳ theo yêu cầu của mối lắp, phân các chi tiết đó thành từng nhóm
nhỏ. Lượng dao động kích thước trong từng nhóm phù hợp với yêu cầu của
mối lắp. Khi lắp ráp người ta lắp các chi tiết trong các nhóm tương ứng với
nhau.

Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

9


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a Hỡnh 9.3 Min phõn tỏn kớch thc ca cỏc khõu thnh phn trong pp chn lp
Vớ d: Cn m bo khe h nh nht S min=5àm, khe h ln nht S max=15àm
trong mi ghộp hỡnh tr trn cú kớch thc danh ngha 30. S dng phng

phỏp chn lp. M rng min dung sai trc v dung sai l gp 5 ln, sau ú
ngi ta ch to kớch thc trc v kớch thc l theo dung sai ó c m
rng. Sau khi ch to, phõn thnh 3 nhúm trc v 3 nhúm l. Ri tin hnh lp
cỏc nhúm trc v l tng ng: 1-1,2-2,3-3.
- Nhc im:
+ Phng phỏp ny ũi hi phi o v phõn nhúm trc khi lp. Vỡ vy nu s
khõu thnh phn trong chui nhiu thỡ vic phõn nhúm s rt phc tp.
+ Theo phng phỏp ny, ch cú cỏc chi tit trong cỏc nhúm tng ng mi
lp c vi nhau.Vỡ vy, s lng cỏc chi tit trong cỏc nhúm ú phi bng
nhau. t c iu ny ng cong phõn b ca lot kớch thc trc v
lot kớch thc l phi ng dng vi nhau. iu ny thng khú t c
do lut phõn b ca cỏc lot chi tit khụng hon ton ging nhau.
9.2.4 Phng phỏp lp sa
- V bn cht, phng phỏp ny cng l phng phỏp lp ln khụng hon
ton. i vi nhng khõu khộp kớn cú yờu cu cao, d ch to, ngi ta
m rng dung sai ca cỏc khõu thnh phn, sau ú tho món yờu cu ca
khõu khộp kớn, ngi ta tin hnh sa cha mt khõu no ú, khõu ú gi l
khõu bi thng.
Vớ d: m bo ng tõm gia tõm ng vi tõm trc chớnh ca mỏy
tin theo phng thng ng, ngi ta la chn phng phỏp lp sa.
- Khi la chn phng phỏp lp sa, cn chỳ ý cỏc vn sau:
+ Khụng chn khõu bi thng l khõu chung ca chui kớch thc quan h.
+ Xỏc nh lng d cn co sa ca khõu bi thng mt cỏch hp lý.
9.2.5 Phng phỏp lp iu chnh
- V bn cht, phng phỏp lp iu chnh tng t nh phng phỏp lp
sa. Ngha l ngi ta m rng dung sai cỏc khõu thnh phn trong chui lp
rỏp d ch to, cũn t c yờu cu ca khõu khộp kớn, ngi ta tin
hnh iu chnh mt khõu no ú, khõu ú gi l khõu iu chnh.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

10


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a - Cỏc kt cu iu chnh thụng thng l cỏc kt cu ren vớt, chờm, b mt
lch tõm hoc cỏc vũng m cú chiu dy khỏc nhau. Nú cng cú th l cỏc
chi tit n hi.
-u im ca phng phỏp ny l t c chớnh xỏc cao ca khõu khộp
kớn, ng thi cú kh nng iu chnh v trớ ca cỏc chi tit sau mt quỏ trỡnh
s dng.
9.3 Cỏc hỡnh thc t chc lp rỏp
* Vic chn hỡnh thc lp rỏp ph thuc vo cỏc yu t sau:
- Dng sn xut.
- Mc phc tp ca sn phm.
- chớnh xỏc ca cỏc chi tit.
- Tớnh cht ca cỏc mi lp, phng phỏp lp rỏp.
- Trng lng ca sn phm.
* Cn c vo trng thỏi v v trớ ca i tng lp rỏp, ngi ta phõn thnh 2
hỡnh thc t chc lp rỏp:
9.3.1 Lp rỏp c nh
- Lp rỏp c nh l hỡnh thc t chc lp rỏp m mi cụng vic c thc
hin ti mt hay mt s a im xỏc nh.
Lp rỏp c nh cú 2 hỡnh thc:
a/ Lp rỏp c nh tp trung
- L hỡnh thc t chc lp rỏp m i tng lp c hon thnh ti mt v trớ
nht nh do mt hay mt nhúm cụng nhõn thc hin.
* c im:
-ũi hi cú mt bng din tớch ln.
- Cụng nhõn cn cú trỡnh cao, cú tớnh vn nng cao.
- Chu k lp rỏp kộo di nờn nng sut thp.
* Phm vi ỏp dng

- Thng s dng khi lp rỏp cỏc mỏy hng nng. Nú cng c ỏp dng
trong sn xut n chic lot nh.
b/ Lp rỏp c nh phõn tỏn.

Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

11


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a - L hỡnh thc t chc lp rỏp m cỏc b phn ca sn phm c lp rỏp ti
nhiu a im, sau ú cỏc b phn ú c lp rỏp thnh sn phm hon
chnh ti mt a im nht nh.
- So vi hỡnh thc trờn thỡ hỡnh thc t chc lp rỏp ny cú nng sut cao
hn. th lp rỏp khụng ũi hi cú tớnh vn nng cao. Hỡnh thc ny phự hp
vi cỏc sn phm phc tp, nú thng dựng trong cỏc nh mỏy c khớ quy
mụ sn sut trung bỡnh.
9.3.2 Lp rỏp di ng
- hỡnh thc ny, i tng lp c di chuyn t v trớ ny sang v trớ khỏc
phự hp vi quy trỡnh lp rỏp. mi v trớ lp rỏp, i tng c thc hin 1
nguyờn cụng lp rỏp nht nh. Theo tớnh cht di ng ca i tng lp,
ngi ta phõn ra lm 2 loi:
a. Lp rỏp di ng t do
- hỡnh thc ny, ti mi v trớ lp thc hin hon chnh mt nguyờn cụng lp
rỏp, sau ú i tng lỏp mi c di chuyn n v trớ tip theo ( thi gian
mi nguyờn cụng ph thuc vo cụng vic nguyờn cụng ú)
- Vic di chuyn cỏc i tng lp c thc hin bng cỏc phng tin nh
xe y, cu trc,...
b. Lp rỏp di ng cng bc.
- L hỡnh thc t chc lp rỏp m quỏ trỡnh di ng i tng c iu khin
thng nht phự hp vi nhp ca chu k lp. Vic di chuyn cỏc i tng lp

c thc hin nh bng ti, xớch ti, bn quay,...
Theo hỡnh thc di ng ny ngi ta chia ra:
+ Lp rỏp di ng cng bc liờn tc: i tng lp c di chuyn liờn tc
v cụng nhõn thc hin cỏc thao tỏc lp trong khi i tng ang di chuyn.
Vỡ vy, hỡnh thc ny cn phi xỏc nh vn tc di chuyn ca i tng
mt cỏch hp lý cú th hon thnh cụng vic lp.
+ Lp rỏp di ng cng bc giỏn on: L phng phỏp lp rỏp m i
tng lp dng li cỏc v trớ lp trong mt khong thi gian xỏc nh cụng
nhõn thc hin nguyờn cụng lp rỏp, sau ú i tng tip tc di chuyn ti v
trớ tip theo. Tng thi gian dng v thi gian di chuyn phự hp vi nhp ca
chu k lp.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

12


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a 9.3.3 Lp rỏp dõy chuyn
- L hỡnh thc lp rỏp trong ú sn phm lp c thc hin mt cỏch kiờn
tc qua cỏc v trớ lp rỏp trong mt khong thi gian xỏc nh. Trong lp rỏp
dõy chuyn, i tng lp cú th di ng cng bc liờn tc hay cng bc
giỏn on. thc hin lp rỏp dõy chuyn cn m bo cỏc iu kin sau:
+ Cỏc chi tit lp rỏp phi m bo iu kin lp ln hon ton.
+ Cn phõn chia quỏ trỡnh lp rỏp thnh cỏc nguyờn cụng sao cho thi gian ti
mi nguyờn cụng bng nhau hoc l bi s ca nhau m bo tớnh ng b
ca dõy chuyn lp rỏp, xỏc nh s lng cụng nhõn cú trỡnh phự hp, la
chn trang thit b, gỏ,...
- u im lp rỏp dõy chuyn:
+ Nng sut cao
+ Mt bng nh gn
+ Cụng nhõn cú trỡnh chuyờn mụn hoỏ cao.

9.4. Thit k quy trỡnh cụng ngh lp rỏp
9.4.1 Khỏi nim v nh ngha
- Quỏ trỡnh CN lp rỏp cng chia thnh cỏc nguyờn cụng, bc v ng tỏc.
a. Nguyờn cụng lp rỏp
- Nguyờn cụng lp rỏp l mt phn ca quỏ trỡnh lp rỏp c hon thnh liờn
tc i vi mt b phn hay sn phm ti mt ch lm vic nht nh do mt hay
mt nhúm cụng nhõn thc hin.
b. Bc lp rỏp
- Bc lp rỏp l mt phn ca nguyờn cụng c quy nh bi s khụng thay
i v trớ ca dng c lp.
c. ng tỏc: L thao tỏc ca cụng nhõn
thc hin cụng vic lp rỏp
Vớ d: Nguyờn cụng lp bỏnh ai lờn trc.
Bc 1 lp then nờn trc.
Bc 2 lp bỏnh ai.
Bc 3 Lp vớt hóm.
Hỡnh 9.4 Bv lp bỏnh ai lờn trc

Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

13


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a 9.4.2 Nhng ti liu ban u thit k quy trỡnh CN lp rỏp
1/ Bn v lp chung ton b sn phm vi y cỏc yờu cu k thut
2/ Bn kờ y cỏc chi tit
3/ Bn thuyt minh v c tớnh ca sn phm.
4/ Cỏc yờu cu k thut khi nghim thu, cỏc yờu cu c bit khi lp.
5/ Sn lng v mc n nh ca sn phm
6/ iu kin c th v trang thit b lp rỏp

9.4.3 Trỡnh t thit k quy trỡnh cụng ngh lp rỏp
1. Nghiờn cu bn v lp sn phm.
2. Chn phng phỏp lp.
3. Lp s lp.
4. Chn hỡnh thc t chc lp rỏp, lp quy trỡnh cụng ngh lp.
5. Xỏc nh ni dung cụng vic cho tng nguyờn cụng v bc lp rỏp.
6. Xỏc nh iu kin k thut cho cỏc mi lp, cm lp ghộp.
7. Chn dng c, gỏ.
9.4.4 Lp s lp rỏp
Trong mt sn phm thng cú nhiu b phn, mi b phn cú nhiu cm, mi cm
chia thnh nhiu nhúm, mi nhúm gm nhiu chi tit hp thnh. Mi nhúm chia nh
ú c gi l mt n v lp.
Trong mi n v lp thng cú mt chi tit c s. Chi tit c s l chi tit m trong
quỏ trỡnh lp rỏp ngi ta s lp cỏc chi tit khỏc trờn nú.
Sau khi xỏc nh chi tit c s ngi ta tin hnh xõy dng s lp, trong s cỏc
chi tit ca mt n v lp ngi ta tỡm mt n v lp cỏc chi tit khỏc nờn chi tit c
s theo mt th t xỏc nh.
* Khi lp h s lp cn chỳ ý:
- Ko chờnh lch nhau quỏ ln v s lng chi tit lp, trng lng k/thc ca chỳng.
- Chn n v lp sao cho khi lp thun li nht
- B phn no cn kim tra nờn tỏch riờng d dng kim tra.
9.4.5 Kim tra cht lng lp rỏp
Trong quỏ trỡnh lp rỏp sn phm cú th cú nhng sai lch do cỏc nguyờn nhõn sau.
+ Xỏc nh khe h ca cỏc mi lp khụng chớnh xỏc.
+ iu chnh v trớ tng quan ca cỏc chi tit lp khụng i xng.
+ Lc tỏc dng, lc kp lm bin dng.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

14

- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a + Tỏc ng trong quỏ trỡnh vn chuyn lm bin dng gõy ra thay i v trớ ca chi tit
v cht lng sn phm.
a. Kim tra cht lng mi lp.
Tu theo mc phc tp ca sn phm m cú th b trớ cỏc nguyờn cụng kim tra
trung gian trong dõy truyn lp rỏp, thụng thng b trớ nhng v trớ gõy sai lch, i
vi cỏc mi lp quan trng thng phi kim tra 100%. Vi cỏc mi lp khụng quan
trng cú th kim tra nh k sau tng cụng on lp rỏp. Tu theo iu kin k thut
ca mi lp v iu kin sn xut cú th ỏp dng cỏc phng phỏp sau õy.
1. Kim tra trc tip: Ch yu da vo kinh nghim ca cụng nhõn ỏnh giỏ cht
lung mi lp (dựng bng mt, tai nghe).
Phng phỏp ny cú nng sut cao nhng cú cỏc nhc im sau:
+ chớnh xỏc thp, cht lng khụng u
+ Kt qu kim tra mang tớnh cht nh tớnh khụng phi nh lng, ỏp dng cho sn
xut nh, mi ghộp khụng quan trng.
2. Kim tra c khớ: L phng phỏp kim tra cú dng c c khớ o lng hoc ỏnh
giỏ cht lng mi ghộp (dng c o vn nng, cn mu).
Phng phỏp ny cho ta bit giỏ tr nh lng mi lp. Thng ỏp dng trong sn
xut hng lot.
3. Kim tra t ng.
Vic kim tra cht lng lp rỏp c t ng hoỏ nh cỏc thit b chuyờn dựng.
Phng phỏp ny t chớnh xỏc cao, thng dựng trong lp rỏp dõy truyn v lp
rỏp t ng.
b. Cõn bng mỏy.
Nhng thit b cú cỏc b phn chuyn ng quay nu khụng cõn bng trong quỏ
trỡnh lm vic s phỏt sinh lc toỏn tớnh li tõm hay cỏc ngu lc gõy lờn dung ng lm
gim chớnh xỏc v gim tui th ca thit b. Vỡ vy cõn bng mỏy l cụng vic cn
thit trong vn lp rỏp. Cú hai bin phỏp cõn bng l cõn bng tnh v cõn bng
ng.
1.Cõn bng tnh.

2.Cõn bng ng.
c. Kim tra cht lng sn phm.
1. Kim tra cỏc thụng s hỡnh hc: L vic kim tra chớnh xỏc v v trớ tng quan
gia cỏc chi tit v b phn mỏy.
2. Kim tra ng hc: L kim tra chớnh xỏc ca tng b phn hay ca ton mỏy
trong iu kin chy khụng ti.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

15


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a 3. Kim tra lc hc: L kim tra s lm vic cú ti ca thit b trong iu kin lm vic
ca chỳng vi cụng thc ton phn.

CHNG 10 : TI U HO QU TRèNG GIA CễNG CT GT
10.1. Khỏi nim .
10.1.1 Khỏi nim v bi toỏn ti u.
* Bi toỏn ti u húa tng quỏt:
y = f (x) max (min)

(10.1)

Vi cỏc iu kin:
gi (x) ( , = , ) bi , i = 1,....., m
x X Rn

(10.2)
(10.3)

Bi toỏn (10.1) ữ (10.3) c gi l mt quy hoch, hm f(x) c gi l hm

mc tiờu, cỏc hm gi(x), i = 1,.., m c gi l cỏc hm rng buc, mi ng thc
hoc bt ng thc trong (10.2) c gi l mt rng buc. Tp hp:
D = {x X | gi(x) ( , = , ) bi , i = 1,..., m }

(10.4)

c gi l min rng buc (hay min chp nhn c).
Mi im x = ( x1,x2, ..., xn) D c gi l mt phng ỏn.
Mt phng ỏn X* D t cc i (hay cc tiu) ca hm mc tiờu, c th l:
f(x*) f (x) , x D (i vi bi toỏn max)
f(x*) f (x) , x D (i vi bi toỏn min)
c gi l phng ỏn ti u. Khi ú giỏ tr f(x *) c gi l giỏ tr ti u ca
bi toỏn.
* Phõn loi bi toỏn:
- Quy hoch tuyn tớnh (QHTT).
- Quy hoch tham s.
- Quy hoch ng.
- Quy hoch phi tuyn.
- Quy hoch ri rc.
- Quy hoch a mc tiờu.
* Cỏc bc gii bi toỏn ti u:
- Xõy dng hm mc tiờu v cỏc hm rng buc.
- Gii bi toỏn.
- Bin lun kt qu.
10.1.2 Khỏi nim v ti u hoỏ quỏ trỡnh gia cụng ct gt.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

16

- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a Ti u hoỏ QTGC ct gt l phng phỏp nghiờn cu xỏc nh ch ct ti u
thụng qua vic xõy dng mi quan h toỏn hc gia hm mc tiờu kinh t vi cỏc
thụng s ca ch gia cụng ng vi mt h thng cỏc gii hn v cht lng, k
thut v t chc ca nh mỏy.
Nh võy, thc chõt cua viờc xac inh chờ ụ ct tụi u la giai bai toan tim cc tri
trong o it nhõt co mụt iờu kiờn biờn la mụt bõt phng trinh. Qua trinh o bao gụm 3
bc sau õy:
- Xõy dng ham muc tiờu.
- Xõy dng miờn gii han cua bai toan.
- Giai va biờn luõn kờt qua.
Trong thc tờ, hiờn nay tụn tai hai dang bai toan tụi u: tụi u hoa tinh va tụi u hoa
ụng.
10.1.3 TH quỏ trỡnh gia cụng ct gt mt tt yu khỏch quan.
Trong chờ tao c khi, gia cụng ct got la phng phap c ap dung va chiờm ty
lờ cao nhõt so vi cac phng phap gia cụng khac. Do o, nghiờn cu ti u hoa qua
trỡnh gia cụng ct got se gop phõn rõt ln vao viờc nõng cao hiờu qua kinh tờ ky thuõt
cua qua trinh chờ tao c khi
Do s phat triờn khụng ngng cua khoa hoc - cụng nghờ ma cac yờu tụ liờn quan
ờn qua trinh ct luụn luụn phat triờn va thay ụi theo hng tich cc.
a. S ra i cua cac thiờt bi gia cụng ct got hiờn ai.
Ngay nay cac may cụng c hiờn ai c s dng rt ph bin trong ngnh ch
to mỏy chỳng cú nhng c im sau:.
- Mc t ng hoỏ rt cao.
- Cú kh nng to hỡnh cỏc b mt rt phc tp.
- t chớnh xỏc gia cụng cao.
- Nng sut cao.
- Giỏ thnh mỏy cao, vn u t cho thit b rt ln.
Viờc khai thỏc, s dung cac may chi cú hiờu qua khi may c lam viờc vi
chờ ụ cụng nghờ tụi u.
b. S xuõt hiờn cua cac loai võt liờu gia cụng mi.

nõng cao cht lng cỏc sn phm c khớ, mt trong nhng hng cụng ngh
rt hiu qu l s dng cỏc loi vt liu mi nh:
- Vt liu cú bn cao.
- Vt liu cú cng cao.
- Vt liu chu mi mũn, chu nhit, chu n mũn hoỏ hc.
- Cac loai võt liờu composit.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

17


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a Nhỡn chung cỏc loi vt liu ny khú gia cụng, cụng nghờ gia cụng ct got cac
loai võt liờu nay cha c nghiờn cu mt cỏch y v ton din nờn chờ cụng
nghờ gia cụng cac loai võt liờu nay cha co trong cỏc s tay Phi tớnh toỏn.
c. S ra i cua cac loai võt liờu dung cu ct mi.
nõng cao nng sut, cht lng quỏ trỡnh ct gt, cú cỏc hng c bn:
- Nõng cao cht lng cỏc loi vt liu dng c ct truyn thng.
- S dng cỏc loi vt liu dng c mi.
- Ph b mt.
- Liờn tc ci tin kt cu dng c, kt cu v cỏc thụng s hỡnh hc phn ct.
+ Nõng cao cht lng cỏc loi vt liu dng c.
* Hp kim cng ( HKC).
Thng dựng hai nhúm chớnh l BK v TK. nõng cao cht lng thng:
- Ci tin cụng ngh ch to vt liu lm thay i cu trỳc t vi ca vt liu
nõng cao tớnh gt ca dng c.
Vớ du: BK6 cú kớch thc ht WC l 2 ữ 5 àm thỡ cú cng HRA = 89,5 b =
1200 MPa.
Nu tng ht WC lờn n 1,2 àm cú cng HRA = 90 ữ 90,5, b = 1650
MPa. ( Ký hiu l BK6B).
Nu gim ht WC lờn n 0,15 ữ 0,5 àm thỡ tui bn tng 2 ữ 3 ln.

- S dng HKC nhúm 3 cỏc bớt TTK. TT7K12, TT20K9.
- Thờm vo HKC mt s cỏc bớt nh cỏc bớt Hafini HfC, cỏc bớt Ziriconi ZC...
* Cỏc loi thộp giú mi.
Trờn c s cỏc loi thộp giú P18, P9 ngi ta hp kim hoỏ to cỏc loi thộp
giú mi.
- Thộp dng c hp kim hoỏ Cụban: P9K5, P9K10, P6M5K8, P105K5...
- Thộp dng c cú thnh phn Vanai cao: P95, P6M53...
+ Vt liu dng c mi.
* Võt liờu gụm
Võt liờu gụm da c s dung rụng rai ờ chờ tao dung cu ct .
- ụ cng cao .
- ụ bờn nhiờt cao.
- ụ dai va õp thõp .
* Kim cng a tinh thờ (PKD)
* Nitrớt bo lp th (Cubic Bonitrit CBN)
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

18


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a CBN có cấu trúc mạng lập phương thể tâm không tồn tại ở dạng tự nhiên mà
được tổng hợp ở nhiệt độ và áp suất cao (nhiệt độ từ 1800 o ÷2700oC, áp suất từ 5000 ÷
9000MPa).
CBN có độ cứng thấp hơn PKD nhưng có độ bền nhiệt cao (≤ 14000C) và trơ về
mặt hoá học đối với các vật liệu có chứa sắt, do đó được dùng trước hết để gia công
các loại thép hợp kim cao và các loại gang.
+ Công nghệ phủ.
* Phủ là phương pháp tạo ra trên bề mặt chi tiết (vật liệu nền) một hoặc nhiều lớp
chức năng có giá trị sử dụng cao nhằm:
- Nâng cao khả năng chống ăn mòn hoá học,

- Cải thiện tính chất ma sát, nâng cao khả năng chống mài mòn,
- Điều chỉnh được các tính chất vật lý cũng như hoá học đặc biệt như nâng cao
tính cách điện hoặc dẫn điễn của chi tiết.
- Trang trí với các tác dụng đặc biệt
* TiN là vật liệu thông dụng nhất để phủ dụng cụ cắt. Lớp phủ TiN có độ cứng
cao, độ bền nhiệt cao. Hợp kim cứng phủ TiN được dùng để gia công các loại hợp kim
thấp và hợp kim cao với tốc độ cắt trung bình và cao .
* Titan cacbonnitrit (TiCN) có thêm nguyên tử cacbon trong mạng. Vì vậy, so với
TiN, TiCN có độ cứng cao hơn. TiCN dùng để gia công thép với tốc độ thấp.
* TiTan Aluminium nitrit (TiAlN) có độ cứng cao hệ số ma sátt thấp tính dẫn
nhiệt rất thấp do đó dụng cụ cắt với lớp phủ bằng TiAlN có thể làm việc với tốc độ cao
hơn từ 20-50% so với dụng cụ cắt có lớp phủ TiN. Đặc biệt dụng cụ cắt phủ TiAlN rất
thích hợp với gia công thô.
* Diamant để phủ có dạng đa tinh thể với kích thước hạt thích hợp từ 3-6µm. Vì
vậy, chiều dày lớp phủ diamant phải nhỏ hơn 6µm. Do đó, độ cứng rất cao và tính đẫn
nhiệt lớn nên dụng cụ cắt phủ diamant để gia công kim loại màu và hợp kim của chúng
như nhôm và hợp kim nhôm, đồng và hợp kim đồng, gỗ, kêramik cũng như các vật
liệu nhân tạo, vật liệu có tăng cường sợi. Dụng cụ cắt có lớp phủ diamant không thích
hợp với gia công thép.
* Ngày nay, người ta thường phủ dụng cụ cắt nhiều lớp (có thể tới 10 lớp mỗi lớp
dày 0,2µm) với thành phần khác nhau từ các vật liệu TiN, TiC, TiCN hoặc TiAlN để
giảm ma sát ngăn cản sự khuếch tán để có thể cắt với tốc độ cắt lớn.
* Hướng phát triển của vật liệu dụng cụ cắt lý tưởng như hình 10.1.

Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

19


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a -

Hình 10.1. Hướng pát triển của vật liệu dụng cụ cắt.
+ Các tiến bộ về kết cấu dụng cụ.
d. Các thành tựu về công nghệ bôi trơn - làm nguội.
* Các phương án bôi trơn - làm nguội như hình 10.2

Hình 10.2. Các phương pháp bôi trơn – làm nguội.
* Do những ưu điểm trên nên từ những năm 90 của thế kỷ XX, ở các nước công
nghiệp phát triển người ta đã tiến hành nghiên cứu và thu được nhiều kết quả khả
quan. Cho đến nay công nghệ bôi trơn - làm nguội tối thiểu vẫn đang được hoàn thiện
và đang áp dụng rộng rãi trong gia công cắt gọt ở các nước công nghiệp tiên tiến.
Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

20


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a * Ngoài ra, người ta còn phối hợp sử dụng các dụng cụ cắt có các lớp phủ khác
nhau với công nghệ bôi trơn - làm nguội tối thiểu trong quá trình gia công cắt gọt để
nâng cao để nâng cao tuổi bền của dụng cụ cắt.
e. Gia công cắt gọt với tốc độ cao.
* Gia công tốc độ cao là gia công với tốc độ cắt lớn gấp 5÷10 tốc độ cắt bình
thường.
* Đặc điểm gia công ở tốc độ cao như hình 10.3.

Hình 10.3. Các đặc điểm của cắt ở tốc độ cao.
* Trong 10 năm trở lại đây, do các tiến bộ của công nghệ chế tạo dụng cụ cắt lên
công nghệ gia công ở tốc độ cao được áp dụng rộng rãi trong sản xuất đặc biệt là công
nghệ chế tạo khuôn mẫu.
KẾT LUẬN: TƯH chế độ cắt là tất yếu, khách quan.
10.1.4 Các phương pháp TƯH quá trình GC cắt gọt.

a. Tố i ưu hoá tĩ nh.
Tối ưu hoá tĩnh là quá trình nghiên cứu và giải quyết bài toán xác định chế độ cắt
tối ưu dựa trên mô hình tĩnh của quá trình gia công.
Nhược điểm cơ bản của phương pháp tối ưu hoá tĩnh là không chú ý tới động lực
học của quá trình cắt, nghĩa là không chú ý tới các đặc điểm mang tính ngẫu nhiên và
thay đổi theo thời gian như:
- Độ cứng vật liệu gia công không đồng nhất.
- Lượng dư gia công không đồng đều.
- Lượng mòn của dao thay đổi theo thời gian...
Sau khi xác định được các thông số cắt hợp lý người ta tiến hành điều chỉnh máy
làm việc theo các thông số đó. Trong quá trình làm việc các thông số bày không được
điều chỉnh lại.

Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

21


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a Do các đặc điểm trên đây nên tối ưu hoá tĩnh chưa giải quyết vấn đề thật triệt để.
Mặc dù vậy, ngày nay tối ưu hoá tĩnh vẫn được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi vì
phương pháp nghiên cứu đơn giản, không cần tới đo lường chủ động mà vẫn đảm bảo
được tính hiệu quả.
b. Tố i ưu hoá độ ng.
Tối ưu hoá động (còn gọi là tối ưu hoá trong quá trình cắt gọt) là quá trình
nghiên cứu dựa trên mô hình động của quá trình cắt, do đó trong quá trình nghiên cứu
có chú ý tới các đặc điểm mang tính ngẫu nhiên và thay đổi theo thời gian như lượng
dư không đều, độ cứng vật liệu không đồng nhất, lượng mòn của dao thay đổi theo
thời gian...
Theo hình 10.4, trong quá trình cắt người ta đo các đại lượng xuất hiện trong quá
trình gia công như kích thước, chiều cao nhấp nhô bề mặt, sai số hình dạng của bề mặt

gia công, độ mòn dao, lực cắt, nhiệt cắt, rung động của hệ thống công nghê... Sau đó
bộ phận xử lý nhanh chóng xác định ngay chế độ cắt tối ưu và chuyển kết quả cho bộ
phận điều khiển để tiến hành tự động điều chỉnh máy làm việc theo chế độ công nghệ
tối ưu tương ứng với thời điểm đó.

Hình 10.4. Sơ đồ nghiên cứu tối ưu hoá động khi tiện.
Trong quá trình làm việc mặc dù xuất hiện các yếu tố ngẫu nhiên và thay đổi theo
thời gian như: độ cứng vật liệu cũng như lượng dư gia công không đồng đều, lượng
mòn của dao thay đổi theo thời gian... nhưng nhờ có các tín hiệu do hệ thống đo lường
chủ động cung cấp, hệ thống xử lý nhanh luôn xác định được chế độ cắt hợp lý ở các
thời điểm tương ứng để cung cấp kịp thời cho hệ thống điều khiển tự động đảm bảo
cho máy luôn luôn làm việc với chế độ tối ưu.
Như vậy, khác với tối ưu hoá tĩnh, ở tối ưu hoá động chế độ gia công chẳng
những được điều chỉnh trước mà còn được tự động điều chỉnh ngay trong quá trình
cắt.
Tối ưu hoá động giải quyết vấn đề triệt để hơn so với tối ưu hoá tĩnh nhưng cũng
phức tạp hơn tốt ưu hoá tĩnh rất nhiều vì tối ưu hoá động gắn liền với đo lường chủ
22
Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN


- Bµi gi¶ng C«ng nghÖ ChÕ t¹o m¸y 2a động và điều khiển thích nghi. Tuy nhiên, do tính hiệu quả của nó, tối ưu hoá động sẽ
được phát triển rất mạnh trong thế kỷ 21 này.
10.2. Cơ sở kinh tế – kỹ thuật của TƯH quá trình gia công cắt gọt.
Để điều khiển được quá trình gia công một cách kinh tế nhất trên cơ sở đảm bảo
được độ chính xác yêu cầu cần phải xây dựng được các mô hình của các đại lượng đặc
trưng xuất hiện trong và sau quá trình cắt. Mô hình lực tạo phoi và mô hình mài mòn
dụng cụ cắt là hai mô hình quan trọng nhất trong các mô hình đó. Dựa trên mô hình
lực tạo phoi người ta xác định được yêu cầu về năng lượng và tính chất biến dạng của
hệ thống công nghệ. Dựa trên mô hình mài mòn sẽ xác định được tuổi bền của dụng

cụ, từ đó xác định được các thông số công nghệ hợp lí trong quá trình gia công.
Thông thường người ta sử dụng hai phương pháp sau đây để xây dựng các mô
hình dưới dạng các biểu thức giải tích:
- Phương pháp thứ nhất: Dựa trên các tiên đề rồi dùng phương pháp diễn giải để
mô tả cơ chế tác động cơ lý của quá trình tạo phoi, từ đó rút ra các biểu thức giải tích
mô tả các đại lượng xuất hiện trong và sau quá trình cắt. Khi sử dụng phương pháp này
người ta phải đơn giản hoá các điều kiện biên của bài toán, ví dụ phải giả thiết rằng vật
liệu luôn đồng nhất và đẳng hướng, do đó độ chính xác của mô hình đạt được thấp.
- Phương pháp thứ hai: Nghiên cứu bằng thực nghiệm dựa trên cơ sở lí thuyết qui
hoạch thực nghiệm kết hợp với xử lý số liệu theo phương pháp thống kê để rút ra các
mô hình. Nhược điểm của phương pháp này là mô hình không mang tính tổng quát mà
chỉ có giá trị tương ứng với các điều kiện công nghệ cụ thể nhưng lại có ưu điểm là đạt
được độ chính xác cao và dễ áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Đặc biệt, do sự tiến bộ
của công nghệ đo lường và công nghệ thông tin, thời gian thí nghiệm và xử lý số liệu
rút ngắn đáng kể, vì vậy phương pháp này vừa đảm bảo tính kinh tế trong quá trình
nghiên cứu vừa đạt được độ chính xác cao và dễ triển khai áp dụng vào sản xuất. Do
đó, hiện nay phương pháp này chẳng những được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu
công nghệ cắt gọt mà còn được sử dụng rộng rãi cho việc nghiên cứu trong các lĩnh
vực khác.
Mô hình lực cắt và quá trình mài mòn - tuổi bền của dụng cụ cắt được thiết lập
dựa trên bản chất vật lý của quá trình cắt cũng như dựa trên các tính chất đặc trưng của
từng nguyên công.

Th.s Ph¹m Ngäc Duy – Bm ChÕ t¹o m¸y – K.C¬ khÝ - §H. KTCNTN

23


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a 10.2.1. Mụ hỡnh lc ct.
Lc ct ti mt im M trờn li ct khi tin gm thnh phn nh sau:

Hỡnh 10.5. Lc ct ti mt im.
T s , lc ct n v K c xỏc nh nh sau:
(10.5)
Trong ú: A - Tit din ngang ca phoi (mm2).
a - Chiu dy phoi (mm). a = S.sin
- Gúc nghiờng chớnh ca dao ().
b - Chiu rng phoi (mm). b = t/sin
t - Chiu sõu ct (mm).
Giỏ tr cỏc h s k1 v s m k2 ph thuc vo cỏc iu kin gia cụng c th nh
vt liu gia cụng, vt liu dao, kt cu b phn ct ca dng c ct, ch bụi trn v
lm ngui khi ct...
FZ = k1.b.a

1+ k 2

k2

sin

Trong ú: k1 = k10. k11.... k1i
Vi k1i l cỏc h s xột ti nh hng ca cỏc yu t c trng cho iu kin gia
cụng c th ti lc ct, cỏc giỏ tr k1i phi xỏc nh bng thc nghim:
Cỏc thnh phn FX, FY c tớnh theo FZ:
FX = CX.FZ
FY= CY.FZ
F2 = FX2 + FY2 +FZ2
Trong ú: CX, CY l cỏc h s mụ t mi quan h gia F X, FY vi FZ v c xỏc
nh bng thc nghim.
10.2.2. Mụ hỡnh mi mũn.

Quỏ trỡnh mũn ca dng c ct din ra rt phc tp. Theo Vieregge quỏ trỡnh mũn
ca dng c ct l s kt hp ca bn loi mũn khỏc nhau (hỡnh 10.6), ú l:
- a: Mũn do khuch tỏn.
- b: Mũn do co xc.
- c: Mũn do kim loi b ụxi hoỏ to 8000C.
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

24


- Bài giảng Công nghệ Chế tạo máy 2a - d: Mũn do dớnh bỏm dn ti hin tng trúc lp b mt.

độ mòn
Tiện,phay,khoan

chuốt
doa Vùng lẹo
dao

mòn tổng
cộng

a
b
c

d

v
Hỡnh 10.6. Cỏc hin tng mũn xut hin dng c ct.

h

Do ma sỏt gia phoi v mt trc m mt trc b mũn lừm xung. Ni mũn
mnh nht nm cỏch li ct mt khong a (hỡnh 10.7). Vt mũn lừm mt trc lm
cho iu kin ct b thay i.
a

Be

B
B max

e
t f ac
n
o
r
F

face
Side

Hỡnh 10.7. Cỏc dng mũn mt trc v mt sau ca dng c ct.
u

B

Hỡnh 10.8. Chiu cao vt mũn mt sau ca dng c ct.
Chiu cao vt mũn mt sau B ca dng c ct (hỡnh 10.8) c dựng lm ch tiờu

ỏnh giỏ quỏ trỡnh mũn.
Lng mũn mt sau B ca dao c xỏc nh theo cụng thc:

B = C 1C 2

(10.6)

Trong ú:
Th.s Phạm Ngọc Duy Bm Chế tạo máy K.Cơ khí - ĐH. KTCNTN

25