CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM và ĐỊNH NGHĨA cơ bản QTSX

TỔNG CỤC KỸ THUẬT

TRƯỜNG SĨ QUAN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

TP. HỒ CHÍ MINH - 2011
1


Tác giả mong bạn đọc góp ý kiến phê bình
(Quyết đònh ban hành số………ngày……tháng…….năm 2011)

TÁC GIẢ:
Chủ biên: Thượng tá, Thạc só, Nguyễn Thanh Toàn
Tham gia biên soạn: Thượng úy, Thạc só, Huỳnh Đức Thuận
2


MỤC LỤC
Mục lục.......................................................................................................3
Lời nói đầu.................................................................................................7
Phần 1. Những vấn đề cơ sở của công nghệ chế tạo máy.......................9
Chương 1. Khái niệm và định nghĩa cơ bản của quá trình sản xuất...............9
1.1. Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ...........................................9
1.2. Thành phần sản xuất của nhà máy........................................................10
1.3. Các thành phần của quá trình công nghệ..............................................11
1.4. Sản lượng và sản lượng hàng năm......................................................14
1.5. Dạng sản xuất.......................................................................................15
1.6. Nhịp sản xuất.......................................................................................16
1.7. Xác định dạng sản xuất.......................................................................17

1.8. Tập trung và phân tán nguyên công....................................................17
Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công..........................................................19
2.1. Khái niệm.............................................................................................19
2.2. Tính chất hình học lớp bề mặt..............................................................20
2.3. Tính chất cơ lý lớp bề mặt....................................................................24
2.4. Ảnh hưởng độ nhám bề mặt tới chất lượng chi tiết..............................25
2.5. Ảnh hưởng của biến cứng bề mặt tới chất lượng chi tiết máy.............26
2.6. Ảnh hưởng của ứng suất dư bề mặt tới chất lượng chi tiết máy..........26
2.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công...........................26
2.8. Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt............................................30
2.9. Phương pháp đánh giá chất lượng bề mặt............................................34
Chương 3. Độ chính xác gia công...................................................................36
3.1. Khái niệm.............................................................................................36
3.2. Các phương pháp đạt độ chính xác gia công........................................38
3.3. Các nguyên nhân gây ra sai số gia công...............................................40
3.4. Các phương pháp xác định độ chính xác gia công...............................63
3.5. Điều chỉnh máy ...................................................................................66
3.6. Điều khiển độ chính xác gia công.......................................................70
Chương 4. Lượng dư gia công........................................................................73
4.1. Khái niệm và định nghĩa......................................................................73
4.2. Phân loại lượng dư gia công.................................................................74
4.3. Phương pháp xác định lượng dư..........................................................76
4.4. Trình tự tính lượng dư..........................................................................80
4.5. Ví dụ tính lượng dư..............................................................................81
Chương 5. Phương pháp tạo phôi và chuẩn bị phôi.......................................89
5.1. Nguyên tắc chung................................................................................89
5.2. Vật liệu phôi.........................................................................................90
5.3. Phân loại phôi.......................................................................................100
3

5.4. Gia công chuẩn bị phôi.........................................................................103
Chương 6. Chuẩn và gá đặt chi tiết ...............................................................112
6.1. Định nghĩa và phân loại.......................................................................112
6.2. Quá trình gá đặt chi tiết gia công ........................................................116
6.3. Nguyên tắc 6 điểm định vị chi tiết.......................................................116
6.4. Nguyên tắc chọn chuẩn .......................................................................120
6.5. Cách tính sai số gá đặt..........................................................................122
Chương 7. Phương pháp thiết kế qui trình công nghệ ...................................131
7.1. Ý nghĩa của việc thiết kế qui trình công nghệ......................................131
7.2. Các tài liệu cần thiết để thiết kế qui trình công nghệ ..........................132
7.3. Trình tự thiết kế qui trình công nghệ ...................................................132
7.4. Một số bưóc thiết kế qui trình công nghệ cơ bản................................133
Phần 2. Các phương pháp gia công cơ khí..............................................148
Chương 8. Gia công mặt phẳng .....................................................................148
8.1. Khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật khi gia công mặt phẳng................148
8.2. Các phương pháp gia công mặt phẳng.................................................148
8.3. Kiểm tra mặt phẳng..............................................................................164
Chương 9. Các phương pháp gia công mặt trụ ngoài.....................................165
9.1. Khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật.......................................................165
9.2. Các phương pháp gia công mặt trụ ngoài.............................................166
9.3. Kiểm tra trục.........................................................................................179
Chương 10. Các phương pháp gia công lỗ.....................................................181
10.1. Khái niệm, phân loại và các yêu cầu kỹ thuật....................................181
10.2. Các phương pháp gia công lỗ.............................................................181
10.3. Kiểm tra lỗ..........................................................................................195
Chương 11. Các phương pháp gia công rãnh then, then hoa, ren..................197
11.1. Gia công rãnh then trên trục...............................................................197
11.2. Gia công rãnh then trong lỗ................................................................198
11.3. Gia công then hoa...............................................................................199

11.4. Mài rãnh then hoa ..............................................................................200
11.5. Kiểm tra then, then hoa......................................................................202
Chương 12. Các phương pháp gia công ren...................................................203
12.1. Gia công ren trên máy tiện................................................................203
12.2. Phay ren..............................................................................................206
12.3. Kiểm tra ren........................................................................................209
Chương 13. Gia công bề mặt định hình .........................................................211
13.1. Gia công bằng phương pháp chép hình.............................................. 211
13.2. Gia công bằng phương pháp bao hình ...............................................214
Chương 14. Các phương pháp gia công răng.................................................215
14.1. Khái niệm, phân loại và các yêu cầu kỹ thuật....................................215
4


14.2. Các phương pháp gia công bánh răng trụ...........................................217
14.3. Các phương pháp gia công bánh vít...................................................228
Chương 15. Một số phương pháp gia công đặc biệt.......................................231
15.1. Gia công bằng tia lửa điện (Electric Discharge Machining - EDM)...232
15.2. Gia công bằng chùm tia điện tử (Electric Bim Machining - EBM)….238
15.3. Gia công bằng chùm tia laser (Laser Beam Machining - LBM)……..239
15.4. Gia công điện hóa (Eletro Chemical Machining - ECM)………....….241
Chương 16. Gia công trên máy NC, CNC.......................................................252
16.1. Các khái niệm cơ bản về điều khiển số..............................................252
16.2. Máy điều khiển số..............................................................................261
16.3. Dụng cụ dùng cho máy gia công NC, CNC.......................................264
16.4. Lập trình gia công...............................................................................265
Phần 3. Qui trình công nghệ điển hình....................................................280
Chương 17. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp..........................281
17.1. Đặc điểm cấu tạo................................................................................281
17.2. Yêu cầu kỹ thuật ................................................................................281

17.3. Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi ...............................................281
17.4. Tính công nghệ trong kết cấu ............................................................283
17.5. Quy trình công nghệ gia công chi tiết hộp ........................................283
17.6. Biện pháp công nghệ thực hiện các nguyên công chính ...................285
17.7. Kiểm tra chi tiết dạng hộp..................................................................290
Chương 18. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng..........................294
18.1. Đặc điểm, yêu cầu kỹ thuật ..............................................................294
18.2. Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi ...............................................294
18.3. Tính công nghệ trong kết cấu ............................................................295
18.4. Quy trình công nghệ gia công chi tiết càng .......................................295
18.5. Biện pháp công nghệ thực hiện các nguyên công chính ...................296
18.6. Kiểm tra .............................................................................................299
Chương 19. Quy trình công nghệ chệ tạo chi tiết trục....................................301
19.1. Đặc điểm cấu tạo, yêu cầu kỹ thuật ...................................................301
19.2. Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi ...............................................302
19.3. Tính công nghệ trong kết cấu ............................................................302
19.4. Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục ........................................303
19.5. Biện pháp công nghệ thực hiện các nguyên công chính ...................304
19.6. Kiểm tra .............................................................................................308
Chương 20. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc ...........................310
20.1. Đặc điểm cấu tạo và yêu cầu kỹ thuật ...............................................310
20.2. Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi ...............................................311
20.3. Tính công nghệ trong kết cấu ............................................................312
20.4. Quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc .........................................312
5


20.5. Biện pháp công nghệ thực hiện các nguyên công chính....................313
20.6. Kiểm tra .............................................................................................315
Chương 21. Quy trình công nghệ chế tạo bánh răng .....................................316

21.1.Phân loại bánh răng.............................................................................316
21.2. Độ chính xác.......................................................................................316
21.3. Vật liệu chế tạo bánh răng..................................................................316
21.4. Phôi bánh răng....................................................................................317
21.5. Nhiệt luyện bánh răng........................................................................317
21.6. Yêu cầu kỹ thuật.................................................................................317
21.7. Tính công nghệ trong kết cấu ............................................................317
21.8. Chuẩn định vị ....................................................................................318
21.9. Quy trình công nghệ trước khi cắt răng .............................................318
21.10. Các phương pháp gia công răng ......................................................319
Chương 22. Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí ....................................320
22.1. Khái niệm về công nghệ lắp ráp ........................................................320
22.2. Các phương pháp lắp ráp ...................................................................321
22.3. Các hình thức tổ chức lắp ráp ............................................................329
22.4. Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp .................................................332
Tài liệu tham khảo.....................................................................................335

6


LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ chế tạo máy là một môn học thuộc chương trình đào tạo hệ Đại
học các chuyên ngành Xe máy, Tăng thiết giáp, Vũ khí, Đạn của Trường Sĩ quan
kỹ thuật quân sự, Đại học Trần Đại Nghĩa. Để đáp ứng kịp thời tài liệu tham
khảo và giảng dạy chúng tôi tổ chức biên soạn bài giảng “Công nghệ chế tạo
máy”.
Đây là tài liệu dùng cho các chuyên ngành cơ khí không chuyên về chế tạo
máy. Môn học có tính chất tổng hợp từ các môn học cơ sở ngành cơ khí như: Vẽ
kỹ thuật, Sức bền vật liệu, Công nghệ kim loại, Dung sai đo lường... Do đó, để
học, nghiên cứu và đọc tài liệu này cần phải có kiến thức của các môn học trên.

Bài giảng được biên soạn gồm 3 phần, 22 chương:
Phần 1. Những vấn đề cơ sở của công nghệ chế tạo máy
- Chương 1. Khái niệm và định nghĩa cơ bản của quá trình sản xuất;
- Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công;
- Chương 3. Độ chính xác gia công;
- Chương 4. Lượng dư gia công;
- Chương 5. Phương pháp tạo phôi và chuẩn bị phôi;
- Chương 6. Chuẩn và gá đặt chi tiết;
- Chương 7. Phương pháp thiết kế qui trình công nghệ;
Phần 2. Các phương pháp gia công cơ khí
- Chương 8. Gia công mặt phẳng;
- Chương 9. Các phương pháp gia công mặt trụ ngoài
- Chương 10. Các phương pháp gia công lỗ
- Chương 11. Các phương pháp gia công rãnh then, then hoa
- Chương 12. Các phương pháp gia công ren
- Chương 13. Gia công bề mặt định hình
- Chương 14. Các phương pháp gia công răng
- Chương 15. Một số phương pháp gia công đặc biệt
- Chương 16. Gia công trên máy NC, CNC
Phần 3. Qui trình công nghệ điển hình
- Chương 17. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp
- Chương 18. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng
- Chương 19. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết trục
- Chương 20. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc
- Chương 21. Quy trình công nghệ chế tạo bánh răng
- Chương 22. Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí
Biên soạn bài giảng, chúng tôi cố gắng bám sát chương trình chung của Bộ
7

Giáo dục – đào tạo, chương trình đào tạo Đại học của Nhà trường, tham khảo
giáo trình của các trường Đại học khác, cập nhật các kiến thức mới về công nghệ
chế tạo máy... Mục tiêu của chúng tôi là biên soạn nội dung bài giảng có thể
dùng để tham khảo cho việc thiết kế qui trình công nghệ gia công một chi tiết
đơn giản và hoàn thành được đồ án môn học.
Tuy nhiên, do đặc thù của môn học là có quan hệ mật thiết với một số môn
học khác, gắn liền với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên học viên, sinh
viên cần phải tham khảo thêm một số tài liệu khác, nhất là hệ thống sổ tay tra
cứu công nghệ chế tạo máy trong việc hoàn thành tốt nội dung môn học.
Được giao nhiệm vụ biên soạn tài liệu, mặc dù chúng tôi rất cố gắng, nỗ
lực nhưng do khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu
sót. Mong bạn đọc đóng góp ý kiến để chúng tôi từng bước hoàn chỉnh nâng cao
chất lượng của tài liệu.
TÁC GIẢ

8


Phần 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ SỞ CỦA CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Chương 1. KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN
CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

Quá trình sản xuất, nhất là trong lĩnh vực cơ khí là quá trình phức tạp qua
nhiều giai đoạn khác nhau trước khi hình thành sản phẩm. Trước hết, chúng ta
tìm hiểu một số khái niệm cơ bản trong sản xuất nói chung và trong ngành cơ
khí nói riêng.
1.1. Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ
1.1.1. Quá trình sản xuất
Một cách tổng quát, quá trình sản xuất là quá trình con người tác động vào
tài nguyên thiên nhiên để biến nó thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con

người.
Như vậy, ta thấy khái niệm này rất rộng, có thể bao gồm nhiều giai đoạn và
với từng ngành thì tính chất cũng khác nhau. Ví dụ, để có một sản phẩm cơ khí
thì phải qua các giai đoạn: Khai thác quặng, luyện kim, gia công cơ khí, gia
công nhiệt, lắp ráp, thử nghiệm v.v...
Riêng trong một nhà máy cơ khí, quá trình sản xuất là quá trình tổng hợp
các hoạt động có ích để biến nguyên liệu và bán thành phẩm thành sản phẩm có
giá trị sử dụng nhất định, bao gồm các quá trình chính như: Chế tạo phôi, gia
công cắt gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp và các quá trình phụ như: vận
chuyển, chế tạo dụng cụ, sửa chữa máy, bảo quản trong kho, chạy thử, điều
chỉnh, sơn lót, bao bì, đóng gói v.v... Tất cả các quá trình trên được tổ chức thực
hiện một cách đồng bộ nhịp nhàng để cho quá trình sản xuất được liên tục.
Mỗi quá trình sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến năng suất, chất lượng của sản
phẩm. Quá trình sản xuất có ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng, năng suất của
quá trình sản xuất là những quá trình có tác động làm thay đổi về trạng thái, tính
chất của đối tượng sản xuất, đó chính là các quá trình công nghệ.
1.1.2. Quá trình công nghệ
Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay
đổi trạng thái và tính chất của đối tượng sản xuất. Thay đổi tính chất và trạng
thái bao gồm: Thay đổi hình dạng, thay đổi kích thước, thay đổi tính chất cơ lý
hóa của vật liệu và thay đổi vị trí tương quan giữa các bộ phận của chi tiết.
Quá trình công nghệ gia công cơ là quá trình cắt gọt phôi để làm thay đổi
kích thước và hình dáng của nó.
Quá trình công nghệ nhiệt luyện là quá trình thay đổi tính chất vật lý và hóa
học của vật liệu chi tiết.

9


Quá trình công nghệ lắp ráp là quá trình tạo thành những quan hệ tương

quan giữa các chi tiết thông qua các loại liên kết mối lắp ghép.
Ngoài ra còn có các quá trình công nghệ như chế tạo phôi, qúa trình đúc,
quá trình gia công áp lực, v.v…
Quá trình công nghệ hợp lý là quá trình công nghệ thỏa mãn được các yêu
cầu của chi tiết như độ chính xác gia công, độ nhám bề mặt, vị trí tương quan
giữa các bề mặt, độ chính xác về hình dáng hình học…
Quá trình công nghệ được thực hiện tại các chỗ làm việc.
1.1.3. Chỗ làm việc
Chỗ làm việc là một phần của xưởng sản xuất được dùng để thực hiện công
việc bằng một hoặc một nhóm công nhân. Tại đây được bố trí các loại dụng cụ,
đồ gá, máy cắt gọt, thiết bị nâng hạ, giá đỡ phôi, chi tiết hoặc đơn vị lắp ráp...
1.2. Thành phần sản xuất của nhà máy
Các nhà máy chế tạo máy bao gồm các đơn vị sản xuất riêng biệt được gọi
là các phân xưởng sản xuất và các bộ phận khác.
Thành phần của phân xưởng được xác định bằng sản lượng của sản phẩm,
đặc tính của qui trình công nghệ, yêu cầu đối với chất lượng sản phẩm và các
yếu tố sản xuất khác, mức độ chuyên môn hóa sản xuất và sự hợp tác của nhà
máy chế tạo máy với nhiều nhà máy, xí nghiệp khác có liên quan.
Chuyên môn hóa đòi hỏi phải tập trung sản xuất một khối lượng lớn hàng
hóa với số ít chủng loại sản phẩm trong từng nhà máy.
Sự hợp tác đòi hỏi những sự cung cấp như:
- Cung cấp phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi dập…).
- Cung cấp thiết bị năng lượng cho nhà máy (năng lượng điện, gas, hơi,
nước…).
- Cung cấp linh kiện, vật tư (ốc, vít, sơn...).
- Trong sản xuất lớn có rất nhiều sự hợp tác giữa các nhà máy chuyên môn
hóa cao để được cung cấp các bộ phận sản phẩm dùng cho sản phẩm được chế
tạo tại nhà máy mình.
Một số ví dụ:
- Nhà máy chế tạo ô tô và xe máy đã đặt hàng các động cơ, giảm xóc từ các

nhà máy khác. Một số loại xe máy như Honda sản xuất tại Việt Nam rất nhiều
chi tiết được sản xuất tại các nhà máy của Việt Nam.
- Nhà máy sản xuất cửa cuốn đặt động cơ điện, bánh răng, xích tải, ốc vít…
tại các nhà máy khác.
Thông thường thành phần của một nhà máy chế tạo máy có thể được chia ra
các nhóm sau đây:
- Các phân xưởng chuẩn bị phôi (phân xưởng đúc thép, phân xưởng đúc
gang, phân xưởng rèn, dập v.v...).
10


- Các phân xưởng gia công (phân xưởng gia công cơ, phân xưởng nhiệt
luyện, phân xưởng dập nguội, phân xưởng mạ, phân xưởng lắp ráp, phân xưởng
sơn v.v...).
- Các phân xưởng phụ (phân xưởng dụng cụ, phân xưởng sửa chữa cơ khí,
phân xưởng sửa chữa điện, phân xưởng chế tạo khuôn mẩu, phân xưởng thí
nghiệm, phân xưởng chế thử v.v...).
- Các kho chứa (kho chứa vật liệu, kho chứa dụng cụ, kho chứa khuôn mẩu,
kho chứa nhiên liệu, kho chứa sản phẩm v.v...).
- Các trạm cung cấp năng lượng (trạm cung cấp điện, trạm cung cấp nhiệt,
trạm cung cấp hơi ép khí nén, trạm cung cấp nước v.v…).
- Các bộ phận vận chuyển (đội xe, đội nâng chuyển...).
- Các bộ phận phụ trách vệ sinh- kỹ thuật (thiết bị sưởi ấm, thiết bị thông
gió, hút bụi, thiết bị đường ống cấp nước…).
- Các bộ phận chung của nhà máy (phòng thí nghiệm trung tâm, phòng thí
nghiệm công nghệ, phòng thí nghiệm đo lường, trạm xá, nhà ăn…)
1.3. Các thành phần của quá trình công nghệ
1.3.1. Nguyên công
Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ, được hoàn thành một
cách liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm công nhân thực hiện.

Như vậy, nguyên công được đặc trưng bởi 3 điều kiện cơ bản, đó là:
- Hoàn thành một nội dung công việc nào đó.
- Tính liên tục trên đối tượng sản xuất.
- Vị trí làm việc là tại một chỗ.
Trong quá trình thực hiện quy trình công nghệ nếu chúng ta thay đổi 1
trong 3 điều kiện trên thì ta đã
1
2
chuyển sang một nguyên công
khác.
Ví dụ: Tiện chi tiết trục
hình 1.1:
Nếu ta tiện đầu (1) rồi trở
đầu để tiện đầu (2) (hoặc
ngược lại) thì vẫn thuộc một
nguyên công vì vẫn đảm bảo
tính chất liên tục và vị trí làm
Hình 1.1. Minh họa về nguyên công
việc. Nhưng nếu tiện đầu (1)
cho cả loạt xong rồi mới trở
lại tiện đầu (2) cũng cho cả loạt đó thì thành hai nguyên công vì đã không đảm
bảo được tính liên tục, có sự gián đoạn khi tiện các bề mặt khác nhau trên chi
tiết. Hoặc tiện đầu (1) ở máy này, đầu (2) tiện ở máy khác thì rõ ràng đã hai
nguyên công vì vị trí làm việc đã thay đổi.
11


Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ. Việc chọn số lượng
nguyên công sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng và giá thành sản phẩm, việc phân
chia quá trình công nghệ ra thành các nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật và kinh

tế.
Ý nghĩa kỹ thuật:
Mỗi một phương pháp cắt gọt có một khả năng công nghệ nhất định (khả
năng về tạo hình bề mặt cũng như chất lượng đạt được). Vì vậy, xuất phát từ yêu
cầu kỹ thuật và dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn phương pháp gia công
tương ứng hay nói cách khác chọn nguyên công phù hợp. Chẳng hạn, không thể
ghép việc tiện các cổ trục và phay rãnh then trên một nguyên công (ở cùng một
chỗ làm việc), vì tiện các cổ trục được thực hiện trên máy tiện, phay rãnh then
thực hiện trên máy phay.
Ý nghĩa kinh tế:
Khi thực hiện công việc, tùy thuộc mức độ phức tạp của hình dạng bề mặt,
tùy thuộc số lượng chi tiết cần gia công, độ chính xác, chất lượng bề mặt yêu
cầu mà ta phân tán hoặc tập trung nguyên công nhằm mục đích đảm bảo sự cân
bằng cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế nhất. Chẳn hạn, việc gia công thô
và tinh không nên thực hiện trên cùng một máy (cùng một nguyên công) mặc dù
xét về khả năng công nghệ, máy đó có thể thực hiện được tất cả các công việc.
Do đó, nên chia gia công thô và tinh trên hai máy (2 nguyên công). Vì khi gia
công thô cần máy có công suất lớn, năng suất cao, không cần chính xác cao để
đạt hiệu quả kinh tế (lấy phần lớn lượng dư); khi gia công tinh thì cần máy có độ
chính xác cao để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
1.3.2. Gá
Trước khi gia công, ta
phải xác định vị trí tương
quan giữa chi tiết so với máy,
dụng cụ cắt và tác dụng lên
chi tiết một lực để chống lại
sự xê dịch do lực cắt và các
yếu tố khác gây ra khi gia
công nhằm đảm bảo chính
xác vị trí tương quan đó. Quá

trình này ta gọi là quá trình gá
đặt chi tiết.

1

2

3

Hình 1.2. Minh họa về gá

Gá là một phần của
nguyên công, được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết.
Trong một nguyên công có thể có một hoặc nhiều lần gá.
Ví dụ: Để tiện các mặt trụ bậc 1, 2, 3 (H.1.2) ta thực hiện 2 lần gá:

12


- Lần gá 1: Gá lên 2 mũi chống tâm và truyền mômen quay bằng tốc để gia
công các bề mặt 3 và 2.
- Lần gá 2: Đổi đầu để gia công bề mặt 1 (vì mặt này chưa được gia công ở
lần gá trước do phải lắp với tốc).
1.3.3. Vị Trí
Vị trí là một phần của nguyên công, được xác định bởi một vị trí tương
quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dụng cụ cắt. Một lần gá có thể
có một hoặc nhiều vị trí.
Ví dụ:
- Khoan một lỗ trên chi tiết có nhiều lỗ là một vị trí (nhiều vị trí trên một
lần gá).

- Phay bánh răng bằng dao phay định hình, mỗi lần phay một răng là một vị
trí (nhiều vị trí trên một lần gá).
- Phay bánh răng bằng dao phay lăn răng, mỗi lần phay một độ sâu của tất
cả các răng là một vị trí (một vị trí trên một lần gá).
Thiết kế qui trình công nghệ cần chú ý là giảm số lần gá đặt tới mức ít nhất
có thể (trong khi vẫn giữ được vị trí cần thiết); bởi vì mỗi một lần gá đặt sẽ gây
ra sai số gia công và tốn thời gian gá đặt.
1.3.4. Bước
Bước cũng là một phần của nguyên công khi thực hiện gia công một bề mặt
(hoặc một tập hợp bề mặt) sử dụng một dụng cụ cắt (hoặc một bộ dụng cụ) với
chế độ công nghệ (tốc độ cắt v, lượng chạy dao s hoặc chiều sâu cắt t) không
đổi.
Nếu thay đổi một trong các điều kiện như: bề mặt gia công hoặc chế độ cắt
thì ta đã chuyển sang bước khác.
Bước có thể là bước đơn giản và bước phức tạp.
Bước đơn giản là bước thực hiện với một dao cắt trên một bề mặt; bước
phức tạp là bước thực hiện với nhiều dao cắt trên nhiều bề mặt. Ví dụ: Tiện một
trục bậc gồm ba đoạn với đường kính khác nhau bằng một dao thì ta phải thực
hiện ba bước đơn giản. Còn khi tiện trục bậc đó đồng thời bằng nhiều dao thì ta
có một bước phức tạp.
Lắp ráp bước được xem là một quá trình nối ghép các chi tiết lại với nhau
để đạt độ chính xác cần thiết hoặc các quá trình khác nhau như cạo sửa then để
lắp nó vào vị trí, lắp một vòng bi trên trục…
Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều bước.

13


Ví dụ: Cũng là gia công hai đoạn trục nhưng nếu gia công đồng thời bằng
hai dao là một bước; còn gia công bằng một dao trên từng đoạn trục là hai bước

(H.1.3).

n

n

S

S

Hình 1.3. Minh hoạ về bước
Khi có sự trùng bước (như tiện bằng 3 dao cho 3 bề mặt cùng một lúc), thời
gian gia công chỉ cần tính cho một bề mặt gia công có chiều dài lớn nhất.
1.3.5. Đường Chuyển Dao
Đường chuyển dao là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu có cùng
chế độ cắt và bằng cùng một dao.
Mỗi bước có thể có một hoặc nhiều đường chuyển dao.
Ví dụ: Để tiện ngoài một mặt trụ có thể dùng cùng một chế độ cắt, cùng
một dao cắt để hớt làm nhiều lần; mỗi lần là một đường chuyển dao.
1.3.6. Động Tác
Động tác là một hành động của công nhân để điều khiển máy thực hiện
việc gia công hoặc lắp ráp.
Ví dụ: Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động ...
Động tác là đơn vị nhỏ nhất của quá trình công nghệ.
Việc phân chia thành động tác rất cần thiết để định mức thời gian, nghiên
cứu năng suất lao động và tự động hóa nguyên công.
1.4. Sản lượng và sản lượng hàng năm
Sản lượng là số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế tạo ra trong một
đơn vị thời gian (năm, quí, tháng).
Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức:

N=N1.m(1+

β
)
100

(1.1)

Ở đây: N- số chi tiết được sản xuất trong một năm.
N1- số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm.
m – số chi tiết trong một sản phẩm (một máy).
– số chi tiết được chế tạo thêm để dự phòng (β=5÷7%)
Nếu tính đến số α% chi tiết phế phẩm (chủ yếu trong các phân xưởng đúc
và rèn)thì ta có công thức xác định N như sau:
N=N1.m[1+

α +β
]
100

14

(1.2)


Trong đó: α=3÷6%.
Số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế tạo theo một bản vẽ nhất định
được gọi là xeri (loạt). Mỗi một loại máy mới ra đời đều được đánh số xeri (số
loạt).
1.5. Dạng sản xuất

Qui trình công nghệ mà ta thiết kế phải đảm bảo được độ chính xác và chất
lượng gia công, đồng thời phải đảm bảo tăng năng suất lao động và giảm giá
thành. Qui trình công nghệ này phải đảm bảo được sản lượng đặt ra. Để đạt
được các chỉ tiêu trên đây thì qui trình công nghệ phải được thiết kế thích hợp
với dạng sản xuất.
Tùy theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà ta chia
ra ba dạng sản xuất sau:
1.5.1. Sản xuất đơn chiếc
- Dạng sản xuất đơn chiếc là sản lượng hàng năm ít, thường từ một đến vài
chục chiếc. Sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều. Chu kỳ chế tạo không
được xác định.
- Dạng sản xuất đơn chiếc có những đặc điểm sau:
+ Tại mỗi chỗ làm việc được gia công nhiều loại chi tiết khác nhau.
+ Gia công chi tiết và lắp ráp sản phẩm được thực hiện theo tiến trình
công nghệ.
+ Sử dụng các thiết bị và dụng cụ vạn năng. Thiết bị được bố trí theo từng
loại và theo từng bộ phận sản xuất khác nhau.
+ Sử dụng các đồ gá vạn năng. Đồ gá chuyên dùng chỉ được sử dụng để
gia công những chi tiết thường xuyên được lặp lại.
+ Không thực hiện được việc lắp lẫn hoàn toàn, có nghĩa là phần lớn công
việc lắp ráp điều được thực hiện bằng phương pháp cạo sửa.
+ Công nhân phải có trình độ tay nghề cao.
+ Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao.
1.5.2. Sản xuất hàng loạt
- Sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất hàng năm không quá ít, sản phẩm
được chế tạo theo từng loạt với chu kỳ xác định. Sản phẩm tương đối ổn định.
- Là dạng sản xuất phổ biến trong ngành chế tạo máy.
Sản xuất hàng loạt có những đặc điểm sau:
- Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kỳ lặp lại
ổn định.

- Gia công cơ và lắp ráp được thực hiện theo qui trình công nghệ.
- Sử dụng các máy vạn năng và chuyên dùng.
- Các máy được bố trí theo qui trình công nghệ.
- Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng.
- Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn.
15


- Công nhân có trình độ trung bình.
Ví dụ: Dạng sản xuất hàng loạt như các nhà máy sản xuất ô tô hiện nay
(Toyota, Suzuki)…Hay như các nhà máy sản xuất thép xây dựng Vina Kyoei...
1.5.3. Dạng sản xuất hàng khối
Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là:
- Sản lượng hàng năm rất lớn.
- Sản phẩm rất ổn định.
- Trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao.
Đối với dạng sản xuất này ta phải tổ chức kỹ thuật và công nghệ như sau:
- Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thường là chuyên dùng.
- Quá trình công nghệ được thiết kế và tính toán chính xác, ghi thành các
tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và tỉ mỉ.
- Trình độ thợ đứng máy không cần cao nhưng đòi hỏi phải có thợ điều
chỉnh máy giỏi.
- Tổ chức sản xuất theo dây chuyền.
Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng các phương pháp công nghệ
tiên tiến, có điều kiện cơ khí hóa và tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức
các đường dây gia công chuyên môn hóa. Các máy ở dạng sản xuất này thường
được bố trí theo theo thứ tự nguyên công của quá trình công nghệ.
Chú ý là việc phân chia thành ba dạng sản xuất như trên chỉ mang tính
tương đối. Trong thực tế, người ta còn chia các dạng sản xuất như sau:
- Sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

- Sản xuất hàng loạt.
- Sản xuất loạt lớn và hàng khối.
Ngoài ra, cần phải nắm vững các hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng
thích hợp cho các dạng sản xuất khác nhau.
Trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí thường được thực hiện theo hai
hình thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền và không theo dây
chuyền
1.6. Nhịp sản xuất
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối thường sử dụng các phương
pháp sản xuất dây chuyền. Theo phương pháp này thì các máy được bố trí theo
thứ tự các nguyên công. Số thứ tự và năng xuất phải được tính toán sao cho
đồng bộ. muốn có dây chuyền sản xuất đồng bộ phải tuân theo nhịp sản xuất
nhất định.
Nhịp sản xuất là khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công và được tính bằng
công thức:
t=

F
q

(1.3)

Trong đó:
16


t- nhịp sản xuất (phút)
F- thời gian làm việc tính theo ca, tháng, năm (phút)
q- số lượng sản phẩm được chế tạo ra trong thời gian F.
Ví dụ: Trong một ngày làm việc 8 giờ, ta có: F=8x60 phút =480 phút, gia

công được q=200 chi tiết. Như vậy nhịp sản xuất t = 480/200 = 2,4 phút. Có
nghĩa là thời gian của mỗi nguyên công là 2,4 phút (kể cả vận chuyển) hoặc là
bội số của 2,4 (ví dụ, ở nguyên công phay rãnh then cần có 4 máy làm việc mới
kịp cho nguyên công trước bởi vì mỗi máy phay rãnh then phải phay 1 chi tiết
mất 9,6 phút tức là bội số của 2,4).
1.7. Xác định dạng sản xuất
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm N của chi tiết theo công thức
(1.2) ta phải xác định khối lượng của chi tiết. Khối lượng Q của chi tiết được
xác định theo công thức:
Q = V.γ
(1.4)
Trong đó:
V- Thể tích của chi tiết (dm3).
γ - Khối lượng riêng của vật liệu (γ của thép là 7,852kg/dm 3, γ của
gang dẻo là 7,2 kg/dm3, γ của gang xám là 7 kg/dm 3, γ của nhôm là 2,7 kg/dm 3,
và γ của đồng là 8,72 kg/dm3).
Khi có N và Q dựa vào bảng 1.1 để chọn dạng sản xuất phù hợp.
Thiết kế đồ án môn học thông thường chỉ áp dụng các dạng sản xuất hàng
loạt và hàng loạt vừa.
Bảng 1.1. Xác định dạng sản xuất
Dạng sản
xuất
Đơn chiếc
Hàng loạt nhỏ
Hàng loạt vừa
Hang loạt lớn
Hàng khối

Q – khối lượng của chi tiết
> 200 kg

< 4 kg
4 ÷ 200 kg
Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc)
<5
< 10
< 100
55 ÷ 100
10 ÷200
100 ÷ 500
100 ÷ 300
200 ÷ 500
500 ÷ 5000
300 ÷ 1000
500 ÷ 1000
5000 ÷ 50000
> 1000
> 5000
> 50000

1.8. Tập trung và phân tán nguyên công
1.8.1. Phương pháp tập trung nguyên công
Tập trung nguyên công có nghĩa là bố trí nhiều bước công nghệ vào một
nguyên công và được thực hiện trên một máy. Thông thường tập trung nguyên
công được thực hiện đối với các bước công nghệ gần giống như nhau như:
khoan, khoét, doa, cắt ren hoặc tiện ngoài, tiện trong…
Phương pháp tập trung nguyên công được ứng dụng cho những chi tiết
phức tạp có nhiều bề mặt cần gia công. Để gia công các loại chi tiết này người ta
17

phải sử dụng máy có năng suất cao. Đó là máy tổ hợp, máy có nhiều trục chính.
Trong trường hợp này thời gian gia công một chi tiết bằng thời gian gia công
trên một trục chính. Năng suất gia công tăng lên nhờ gia công song song và sự
trùng hợp thời gian máy. Thời gian phụ bằng thời gian quay của bàn máy đi một
vị trí. Ngoài các máy tổ hợp và máy nhiều trục chính ra người ta còn dùng các
máy nhiều dao để thực hiện gia công theo phương pháp tập trung nguyên công.
Ngoài năng suất cao ra, phương pháp tập trung nguyên công còn cho phép
nâng cao hệ số sử dụng mặt bằng sản xuất. Tuy nhiên phương pháp này dùng
máy có độ phức tạp cao và điều chỉnh máy cũng rất khó khăn.
1.8.2. Phương pháp phân tán nguyên công
Phương pháp phân tán nguyên công có nghĩa là chia qui trình công nghệ ra
nhiều nguyên công nhỏ, mỗi nguyên công được thực hiện trên một máy. Trong
trường hợp này người ta sử dụng các máy thông dụng, các dụng cụ tiêu chuẩn và
các trang thiết bị đơn giản. Nhờ những nét đặc trưng đó mà phương pháp phân
tán nguyên công có tính linh hoạt cao. Cụ thể là quá trình chuyển đổi đối tượng
gia công được thực hiện nhanh chóng và chi phí không đáng kể.
Hiện nay trong lĩnh vực chế tạo máy, nhìn chung người ta có xu hướng áp
dụng phương pháp tập trung nguyên công trên cơ sở tự động hóa sản xuất nhằm
tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành và lập
kế hoạch sản xuất. Còn phương pháp phân tán nguyên công chỉ áp dụng qui mô
sản xuất lớn nếu trình độ sản xuất kém nhìn từ góc độ kỹ thuật sản xuất.

18