NỘI DUNG ôn tập tốt NGHIỆP môn CÔNG NGHỆ CHẾ tạo

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP TỐT NGHIỆP
HỆ: CAO ĐẲNG NGHỀ
NGÀNH: CHẾ TẠO MÁY
MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
HÌNH THỨC THI: TỰ LUẬN
THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT
NỘI DUNG ÔN TẬP
1. Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ.

Quá trình sản xuất
Theo nghĩa rộng, 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.
Theo nghĩa hẹp, quá trình sản xuất trong một nhà máy cơ khí là tổng hợp các hoạt động có ích biến
nguyên vật liệu và bán thành phẩm thành sản phẩm hoàn chỉnh.
Quá trình sản xuất chia ra:
- Quá trình chính: là quá trình liên quan trực tiếp đến việc chế tạo chi tiết, lắp ráp và hoàn chỉnh sản
phẩm:
+ Quá trình tạo phôi.
+ Quá trình gia công cắt gọt.
+ Quá trình nhiệt luyện.
+ Quá trình lắp ráp.
+ Quá trình bao gói, sơn.v.v…
- Quá trình phụ gồm cung cấp năng lượng, cung cấp nước, khí nén, vận chuyển, bảo quản, sữa chữa,
v.v…
Quá trình công nghệ
Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi về hình dáng kích
thước, tính chất lý hóa của bản thân chi tiết và vị trí tương quan giữa các chi tiết trong sản phẩm


2. Các thành phần của quá trình công nghệ.

a. Nguyên công
là một phần của quá trình công nghệ được hoàn thành liên tục, tại một chỗ làm việc và do một hay
nhóm công nhân cùng thực hiện.
Nếu thay đổi một trong các điều kiện: tính liên tục hay chỗ làm việc thì ta đã chuyển sang một nguyên
công khác

A

C

Hình 1.1
Ví dụ: tiện trục bậc như hình vẽ
có thể có 3 phương án gia công như sau:

Phương án 1: Tiện đầu A xong trở đầu tiện đầu C ngay, đó là một nguyên công.
Phương án 2: Tiện đầu A cho hàng loạt chi tiết sau đó chuyển sang tiện đầu C cũng cho cả loạt
chi tiết trên cùng một máy đó. Như vậy ta đã chia thành hai nguyên công vì không đảm bảo tính
liên tục.
Phương án 3: Tiện đầu A trên máy số 1, tiện đầu C trên máy số 2. như vậy cũng đã chia thành 2
nguyên công vì chỗ làm việc đã thay đổi từ máy số 1 sang máy số 2.
Thực hiện nguyên công tiện xong tiến hành phay rãnh then ở một máy khác ( máy phay đứng )
cũng là 2 nguyên công.
Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ để hoạch toán và tổ chức sản xuất. Việc
phân chia quá trình công nghệ thành các bước nguyên công có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật:
Gá là một phần của nguyên công được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết. Ví dụ như chi tiết trên
hình 1.1 là: gá lần 1 tiện một đầu, rồi quay đầu gá lần 2 tiện tiếp đầu kia. Một nguyên công có thể có một
hay nhiều lần gá.
Vị trí là một phần của nguyên công, được xác định bởi vị trí tương quan giữa chi tiết với máy hoặc giữa
chi tiết với dao cắt. Ví dụ trên hình 1.1 ta gá chi tiết trên đầu phân độ phay rãnh then thứ nhất sau đó
quay 1800 phay tiếp rãnh then thứ 2 được gọi là một lần gá nhưng có 2 vị trí. Như vậy một lần gá có thể

có một hay nhiều vị trí.
Bước Cũng là một phần của nguyên công gia công một bề mặt ( hoặc tập hợp bề mặt ) sử dụng một
hoặc một bộ dao mà trong quá trình làm việc không thay đổi chế độ cắt.
Ví dụ: tiện mặt trụ C sau đó thay đổi tốc độ, bước tiến, thay dao để tiện ren là hai bước khác nhau.
Đường chuyển dao là một phần của bước để hớt đi một lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và sử dụng cùng
một dao. Như vậy một bước có thể có nhiều đường chuyển dao
Động tác là một hành động của công nhân đề điều khiển máy thực hiện việc gia công hay lắp ráp. Ví
dụ: nhấn nút khởi động máy, kẹp êtô…Động tác là đơn vị nhỏ nhất của nguyên công.


3. Các dạng sản xuất và hình thức tổ chức sản xuất
i. Các dạng sản xuất:

Tùy theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia ra 3 dạng sản xuất:
Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức:
 α +β 
N = N 1 .m1 +

100 


Trong đó:

N1

-Số sản phẩm được sản xuất trong một năm

m-Số chi tiết trong một sản phẩm
α
α ÷

-Số chi tiết phế phẩm ( =3 6)

β

β
-Số chi tiết được chế tạo dự trữ (

÷
=5 7)

Sản xuất đơn chiếc: sản lượng ít ( khoảng vài chục chiếc ), sản phẩm không ổn định gồm nhiều
chủng loại. Thường sử dụng các máy vạn năng. Qui trình công nghệ có phần đơn giản dưới dạng các
bảng hay phiếu công nghệ đòi hỏi trình độ tay nghề thợ giỏi. Ví dụ như các , cơ sở, xí nghiệp cơ khí nhỏ
sản xuất theo đơn đặt hàng.
Sản xuất hàng loạt: có sản phẩm hàng năm không quá ít, chế tạo từng loạt theo chu kỳ xác định, sản
phẩm tương đối ổn định.
Sản xuất hàng khối: có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chuyên môn hóa cao, máy
móc chuyên dùng, qui trình công nghệ được thiết kế và tính toán chính xác và được lặp thành tài liệu
công nghệ có nội dung cụ thể và tỷ mỉ. Ví dụ như các nhà máy chuyên sản xuất động cơ, hộp tốc độ, đinh
vít… ở hình thức này dể dàng ứng dụng các phương pháp công nghệ tiên tiến, tự động hóa quá trình sản
xuất tạo thành một dây chuyền sản xuất đạt hiệu quả kinh tế ỹ thuật cao.
Tổ chức sản xuất theo dây chuyền
Mỗi nguyên công được thực hiện và hoàn tất tại một địa điểm làm việc nhất định nhưng chúng có
mối quan hệ với nhau về mặt thời gian và không gian. Ơ phương pháp này các máy móc được bố trí theo
trình tự các nguyên công đồng thời phải tuân thủ theo nhịp sản xuất T ( phút ) và bước vận chuyển L
( mét ). Phương pháp này luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ap dụng cho các dạng sản xuất hàng loạt,
hàng khối.
Tổ chức sản xuất không theo dây chuyền
Mỗi nguyên công được thực hiện độc lập với nhau không có mối liên hệ về mặt không gian và thời
gian với các nguyên công khác. Hiệu quả kinh tế của phương pháp này thấp. Việc bố trí các máy móc

thiết bị thường theo nhóm chức năng của máy như là nhóm máy tiện, nhóm máy phay, nhóm máy bào…
thường được áp dụng cho dạng sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, sửa chữa thay thế.


4. Các yếu tố đặc trưng cho chất lượng bề mặt
a. Độ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt)

Độ nhấp nhô tế vi của bề mặt gia công được xác định bởi chiều cao nhấp nhô R Z và sai lệch profin
trung bình cộng Ra của lớp bề mặt.
Chiều cao nhấp nhô RZ: là trị số trung bình của 5 khoảng cách từ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đáy thấp nhất
của nhấp nhô bề mặt tế vi tính trong phạm vi chiều dài chuẩn l.

RZ =

( h1 + h3 + h5 + h7 + h9 ) − ( h2 + h4 + h6 + h8 + h10 )

RZ =

5

( h1 − h2 ) + ( h3 − h4 ) + ( h5 − h6 ) + ( h7 − h8 ) + ( h9 − h10 )
5

hay

Sai lệch profin trung bình cộng R a: là trị số trung bình của khoảng cách từ các đỉnh trên đường nhấp
nhô tế vi tới đường trục toạ độ OX. Được xác định bằng 2 phương pháp: gần đúng và chính xác.
Ra =

1 n

∑ yi
n i =1

Ra =

1
y i dx
l x∫=0

+ Tính gần đúng:

1

+ Tính chính xác:
Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì độ nhẵn bề mặt được chia làm 14 cấp ứng với giá trị R z, Ra . Trên bản vẽ
thiết kế, yêu cầu độ nhám bề mặt được cho theo giá trị của R a hoặc Rz. Trị số Ra cho khi yêu cầu độ nhẵn
bề mặt cần đạt từ cấp 6 đến cấp 12. Trị số R z cho khi yêu cầu độ nhẵn bề mặt cần đạt từ cấp 1 đến cấp 5
và cấp 13 đến cấp 14.
Độ sóng bề mặt:
Độ sóng bề mặt là chu kỳ không bằng phẳng
của bề mặt chi tiết máy được quan sát trong
phạm vi lớn hơn độ nhám bề mặt từ 1 đến 10
mm.
Độ nhám bề mặt ứng với tỷ lệ :
l = 0 ÷ 50
h

Hình 3.1- Tổng quan về độ nhám và độ sóng bề mặt.
L

Độ sóng bề mặt ứng với tỷ lệ :

H

= 50 ÷ 1000
Trong đó:

H : Chiều cao của sóng.
L : Khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng.
h : Chiều cao của nhấp nhô tế vi.
l : Khoảng cách giữa 2 đỉnh nhấp nhô tế vi.


5. Ảnh hưởng của chất lượng bề mặt tới khả năng làm việc của chi tiết máy

Ảnh hưởng đến tính chống mòn
Ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy
Ảnh hưởng tới tính chống ăn mòn hoá học của lớp bề mặt chi tiết
Ảnh hưởng đến độ chính xác của các mối lắp ghép


6. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt.

Ảnh hưởng của độ nhấp nhô tế vi (độ nhám bề mặt)
Do bề mặt hai chi tiết tiếp xúc nhau có nhấp nhô tế vi (nhám) nên trong giai đoạn đầu của quá trình làm
việc, hai bề mặt này chỉ tiếp xúc nhau ở một số đỉnh nhấp nhô; diện tích tiếp xúc thực chỉ bằng một phần
của diện tích tiếp xúc tính toán

Hình 3.2 - Sơ đồ tiếp xúc ban đầu của cặp chi tiết ma sát với nhau.

∆ = Cp x µm
(
)
C, x – hệ số và số mũ phụ thuộc vào điều kiện thực nghiệm (dạng tiếp xúc, vật liệu, .)
p – áp suất tiếp xúc (N/mm2)
Biến dạng loại này đóng một vai trò quan trọng đối với độ cứng vững của máy móc.
n

K=

∑l
i =1

i

L
K: Hệ số tiếp xúc.
L: Diện tích mặt tiếp xúc.
li : Diện tích tiếp xúc thực.

Độ nhám bề mặt có ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy, nhất là khi chi tiết máy chịu tải trọng
chu kỳ có đổi dấu, vì ở đáy các nhấp nhô tế vi có ứng suất tập trung với trị số lớn, có khi trị số này vượt
quá giới hạn mỏi của vật liệu. Ứng suất tập trung này sẽ gây ra các vết nứt tế vi ở đáy các nhấp nhô, đó là
nguồn gốc gây phá hỏng chi tiết máy.


Các chỗ lõm bề mặt do độ nhấp nhô tế vi tạo ra là nơi chứa các tạp chất như axít, muối, v.v. . . các tạp
chất này có tác dụng ăn mòn hoá học đối với kim loại. Quá trình ăn mòn hoá học trên lớp bề mặt chi tiết
làm các nhấp nhô mới hình thành.
Ảnh hưởng của lớp biến cứng bề mặt

Lớp biến cứng bề mặt của chi tiết máy có
tác dụng nâng cao tính chống mòn. hạn chế
sự khuếch tán oxy trong không khí vào bề
mặt chi tiết máy để tạo thành các oxuýt kim
loại như các ôxuýt sắt FeO, Fe2O3, Fe3O4 là
các oxuýt tác dụng ăn mòn kim
loại.

Hình 3.4 - Quá trình ăn mòn hoá học trên bề mặt chi tiết máy.

Bề mặt biến cứng có thể làm tăng độ nền
mỏi khoảng 20%. Chiều sâu và mức độ biến
cứng của lớp bề mặt đều ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy; cụ thể là hạn chế khả năng gây ra
các vết nứt tế vi làm phá hỏng chi tiết, nhất là khi bề mặt chi tiết có ứng suất dư nén.
bề mặt chi tiết máy qua quá trình gia công cơ sẽ bị biến cứng, độ nhám bề mặt thay đổi làm cho tính
chống ăn mòn hoá học của kim loại cũng bị thay đổi.
Ảnh hưởng của ứng suất dư bề mặt
Ứng suất dư ở lớp bề mặt chi tiết máy nói chung không ảnh hưởng đáng kể tới tính chống mòn
- Ứng suất dư nén làm tăng độ bền mỏi của chi tiết máy.
- Ứng suất dư kéo làm giảm độ bền mỏi của chi tiết máy.
Nếu chi tiết máy làm việc ở nhiệt độ cao thì ảnh hưởng của ứng suất dư lớp bề mặt tới độ bền mỏi của
vật liệu sẽ giảm.


7. Các nguyên tắc chọn chuẩn trong gá đặt.

Nguyên tắc chọn chuẩn thô
−

Nếu chi tiết có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô, như vậy sai lệnh

vị trí tương quan giữa bề mặt không gia công và các bề mặt phải gia công là nhỏ nhất.

−

Nếu có một số bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu độ chính xác về vị trí
tương quan cao nhất làm chuẩn thô.

−

Trong các bề mặt phải gia công, nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ, đồng đều làm chuẩn thô.

−

Chọn mặt tương đối bằng phẳng, không có ba via, đậu hơi, đậu rót, đậu ngót làm chuẩn thô.

−

Chuẩn thô chỉ nên sử dụng một lần ( chủ yếu để gia công chuẩn tinh )

Nguyên tắc chọn chuẩn tinh
−

Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, như vậy sai số vị trí tương quan khi gia công và khi làm
việc là nhỏ nhất.

−

Nên chọn chuẩn gia công ( chuẩn định vị ) trùng với gốc kích thước ( chuẩn đo lường ) để sai số
chuẩn bằng không.

−

Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp. Mặt phẳng làm
chuẩn phải có diện tích đủ lớn để định vị.

−

Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và thuận tiện khi sử dụng.

−

Nên chọn chuẩn thống nhất nghĩa là sử dụng một chuẩn cho tất cả các nguyên công để sai số do
lệch chuẩn là nhỏ nhất.


8. Tính sai số chuẩn.

Sai số chuẩn phát sinh khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước và được xác định bằng lượng
biến động lớn nhất của gốc kích thước chiếu lên phương kích thước cần thực hiện.
Ví dụ:

Hình 3.10: Chi tiết định vị trên phiến tỳ

ε c (H ) = 0
Mat day la goc kich thuoc thi

ε c ( H ) = δ h1
C la goc kich thuoc thi
H – kích thước điều chỉnh trước của dụng cụ cắt, chuẩn điều chỉnh là bề mặt của phiến tỳ trên đồ gá.
h1 – có dung sai εh1, kích thước được hình thành ở bước công nghệ sát trước

h2 – kích thước cần đạt được khi gia công.
Kích thước h2 có gốc kích thước là bề mặt C, chuẩn định vị của chi tiết là bề mặt đáy của chi tiết tiếp
xúc với phiến tỳ của đồ gá. Như vậy gốc kích thước và chuẩn định vị không trùng nhau nên phát sinh sai
số chuẩn.
Khi gia công một lọat chi tiết bằng cách gá đặt tự động đạt kích thước, ( H là kích thước được điều
chỉnh trước của dụng cụ cắt nên sẽ không có biến động ), kích thước h 1 đạt được sẽ biến động một lượng
εh1. Do vậy bề mặt C cũng sẽ biến động một lượng εh1. Do đó εc ( h2 ) = εh1


9. Các chi tiết định vị chính trong đồ gá.

Các chi tiết định vị mặt phẳng
Chốt tỳ cố định

a) Chốt tỳ đầu thẳng dùng định vị mặt phẳng đã gia công
b) Chốt tỳ đầu chỏm dùng định vị mặt thô chưa gia công
c) Chốt tỳ đầu phẳng khía nhám dùng định vị mặt phẳng thô có diện tích tiếp xúc lớn nên ma sát tiếp

xúc nhiều hơn và lâu mòn hơn
d) Lọai cuốn chốt có bạc lót dùng trong sản xuất hàng lọat lớn, dễ thay thế

Chốt tỳ điều chỉnh:
Dùng để định vị mặt chuẩn thô có nhiều sai lệch về hình dáng


Chốt tỳ tự lựa

Chốt tỳ tự lưa dùng để định vị mặt chuẩn thô của những chi tiết có trọng lượng lớn. Dùng chốt tự
lựa thay thế điểm định vị thành 2 hay 3 điểm như vậy sẽ làm tăng độ cứng vững của chi tiết gia công và
giảm áp lực trên các bề mặt tỳ

Phiến tỳ cố định:

-

a)

Phiến tỳ phẳng đơn giản lọai này khó quét phoi thường dùng ở mặt bên

b)

Phiến tỳ có bậc lọai này có kích thước lớn nên ít được sử dụng

c)

Phiến tỳ có rãnh nghiêng dễ quét phoi tuy nhiên chế tạo phức tạp hơn
Các chi tiết định vị mặt trụ ngòai

Khối V
Khối V thường được phân lọai theo góc V: 600, 900, 1200. Và thường có 3 lọai: V ngắn, V dài, V vát
mép.


Hình a) khối V ngắn định vị các trục ngắn định vị 2 bậc tự do
Hình b) và hình d) khối V dùng để định vị trục dài
Hình c) khối V được ghép từ 2 khối V ngắn định vị trục dài
Hình e) khối V mặt định vị nhỏ hoặc có khía nhám dùng định vị mặt chuẩn thô
Ống kẹp đàn hồi
Ong kẹp đàn hồi định vị và kẹp chặt chi tiết, ống tự định tâm rất tốt tuy nhiên phôi phải có độ chính
xác cao.

Các chi tiết định vị mặt trụ trong
Chốt định vị

Hình a) chốt trụ không có vai dùng định vị lỗ D>16 mm, mặt của chi tiết định vị tỳ trực tiếp lên thân
đồ gá làm cho đồ gá mau mòn
Hình b) chốt trụ cá vai dùng định vị lỗ nhỏ có D<16 mm
Hình c) chốt trụ lắp qua bạc lót và cố định bằng mũ ốc
Hình d) chốt trám khống chế 1 bậc tự do


Trục gá
Trục gá cứng

Hình a) trục gá côn ( độ côn 1/1500 )
Hình b) trục gá lắp có độ dôi với chi tiết gia công do vậy định theo chiều dài chính xác hơn đồng thời
có xẽ rãnh nên gia công được mặt đầu chi tiết
Hình c) trục gá có vai định vị cả chiều dọc trục và có then truyền momen xoắn cho chi tiết.
Trục gá bung

Hình a) trục gá bung. Khi xiết đai ốc số 5 làm ống đàn hồi số 3 dịch chuyển về phía bên trái và trượt
trên phần côn của thân trục gá làm bung các chấu của ống đàn hồi theo phương hướng kính và ép sát vào
bề mặt chi tiết gia công 2. Đai ốc số 1 sẽ khống chế sự dịch chuyển của ống đàn hồi về phía bên trái
Hình b) trục gá bung kiểu côngxôn, kẹp chặt phôi nhờ xiết trục côn. So với trục gá cứng lọai này có
độ đồng tâm cao hơn
Hình c) trục gá bung kiểu chấu. Lọai này có 3 chấu được bung ra nhờ trục côn 2. thường sử dụng gá
các phôi có thành dày.
Hình d) trục gá bung kiểu chất dẻo. Khi vặn vít điều chỉnh chất dẻo bị ép lại và làm bung ống đàn hồi
số 1 ép sát vào mặt lỗ của chi tiết gia công. Trục gá kiểu này đảm bảo độ đồng tâm rất cao 0.005-0.03
mm
Mũi tâm

a) Mũi tâm cứng thông dụng
b) Mũi tâm lớn
c) Mũi tâm vát

10. Tính lực kẹp chặt cần thiết.

Cơ cấu kẹp chặt phải thỏa mãn những yêu cầu sau đây:
- Không được phá vỡ vị trí đã định vị
- Lực kẹp phải đủ lớn không được nhỏ hơn lực kẹp cần thiết đồng thời không quá lớn làm biến dạng chi tiết gia

công.
Biến dạng do lực kẹp gây ra không được vượt quá giới hạn cho phép.
- Đảm bảo động tác phải nhanh, gọn, đơn giản, thao tác tiện lợi an tòan
- Cơ cấu phải nhỏ gọn, gắn liền thành một khối.
- bề mặt gia công.

Phương và chiều của lực kẹp
- Phương lực kẹp nên cố gắng thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính (mặt hạn chế 3 bậc tự do )vì khi đó

diện tích tiếp xúc là lớn nhất.
- Chiều lực kẹp đi từ ngòai vào mặt định vị, cùng chiều với lực cắt và trọng lực. Đôi khi kết cấu không

cho phép có thể chọn chúng thẳng góc với nhau.
Điểm đặt của lực kẹp
- Lực kẹp sao cho chi tiết gia công bị biến dạng ít nhất vì vậy lực kẹp phải đặt ở vị trí có độ cứng vững lớn
- Điểm đặt lực kẹp phải nằm trong mặt định vị hay tại vị trí đỡ chi tiết và phải gần

11. Vật liệu chế tạo dụng cụ cắt

Thép cácbon dụng cụ
Thành phần hoá học:
÷
Cacbon từ 0,7 1,5%
÷
Các thành phần hợp kim (Mn. Si, P, Cr, Ni . . .) không vượt quá 0,1 0,3%
÷
Độ cứng ở trạng thái tôi: 60 62 HRC.
÷
÷
Độ bền nhiệt thấp: 2000C 2500C nên tốc độ cắt thấp 4 5 m/ph.

Mác thép cacbon: CD70, CD80, CD70A, CD80A, . . .
Thép hợp kim dụng cụ
÷
Là thép cacbon dụng cụ có hàm lượng hợp kim vào khoảng 0,5 5%. Để tăng tính chịu nóng phải
dùng thêm Crôm, Vonfram; tăng độ thấm tôi: Vanadi; tăng độ cứng: Crôm; tăng độ chịu nhiệt và mài
mòn: Vonfram . . .

Độ cứng ở trạng thái tôi: đến 62 HRC.
÷
Độ bền nhiệt vào khoảng: 3500C 4000C. tốc độ cắt tăng 20%.
Mác thép hợp kim thông dụng: 70CrV, 80CrV, 110Cr, . . .
Thép gió
÷
Cũng là thép hợp kim dụng cụ nhưng hàm lượng hợp kim Vonfram cao từ 5 20%, nên tính năng của nó
đặc biệt và tính chịu mòn và tính chịu nhiệt tăng cao.

÷
Độ cứng ở trạng thái tôi: 60 70 HRC.
÷
Tốc độ cắt từ 25 35 m/phút.
÷
Độ bền nhiệt: 400 6000C

. Hợp kim cứng
Thành phần chủ yếu là Các-bít Vônfram (WC), Các-bít Titan (TiC), Cac-bit Titan, . . . ở dạng mịn, trộn
với Côban (Co) sau đó đem ép và thiêu kết ở nhiệt độ, áp suất cao. Do lượng Cac-bit chiếm tỉ lệ rất lớn
(>90%) nên tính chất của HRC phụ thuộc vào tính chất của Cac-bit có mặt trong nó.
Độ cứng ≥ 70HRC.
÷
Độ chịu nhiệt : 800 10000C với tốc độ cắt lên đến 400m/phút.

Khuyết điểm chính của hợp kim cứng là sức bền uốn kém nên khi làm việc có va đập dễ bị mẽ.
Hợp kim coban đúc
Hợp kim coban đúc có thành phần gồm: 38 -53% coban, 30 -33% crom và 10 -20% vonfram. Do hợp
kim coban có độ cứng cao từ 58 – 64 HRC
Carbide
Thép hợp kim, thép gió và hợp kim đúc có đặc tính bền, cường độ và tính chống nhiệt cần thiết nhưng
cũng có những hạn chế quan trọng đặc biệt về cường độ, độ cứng và độ cứng nhiệt. Do vậy các vật liệu
dao trên được sử dụng không hiệu quả trong gia công cao tốc và gia công ở nhiệt độ cao
Carbide vonfram (Tungsten carbide).
Carbide vonfram (WC) là vật liệu phức hợp gồm các hạt carbide vonfram liên kết với chất nền coban; tên
thay thế cho WC là carbide thêu kết (cemented carbide).
Carbide titan
Carbide titan (TiC) có tính chống mài mòn cao hơn carbide vonfram nhưng không bền. Với hợp kim
niken – molibden như chất nền, TiC sử dụng phù hợp để gia công các vật liệu cứng chủ yếu là thép, gang

và gia công ở tốc độ cao hơn loại dành cho carbide vonfram.
Vật liệu sứ
÷
- Sứ có độ cứng 92 92 HRC.
÷
- Độ chịu nhiệt từ 11000C 12000C.
÷
- Tuổi bền dao sứ gấp 2 3 lần dao hợp kim cứng. Tốc độ cắt lên đến 600 m/phút.

- Khuyết điểm chính là giòn, giới hạn bền uốn thấp, không chịu được va đập, rung động và rất khó
mài sắc.
Kim cương
÷
- Độ cứng cao hơn hợp kim cứng từ 5 6 lần.
÷
- Tính dẫn nhiệt cao hơn từ 1,5 2,5 lần.
÷
- Độ chịu nhiệt thấp từ 800 10000C.

- Tốc độ cắt lên tới hàng ngàn m/phút.
- Nhược điểm: dễ giòn, dễ vỡ.
Nitrít Bo lập phương (còn gọi là el-bo)


Là loại vật liệu tổng hợp có nhiều tính năng ưu việt như kim cương. Đặc biệt el-bo có tính chịu nhiệt lên
tới 20000C.
Vật liệu mài
- Vật liệu thiên nhiên: kim cương, oxuýt nhôm (Al2O3), thạch anh . . . giá thành cao, ít sử dụng.
- Vật liệu nhân tạo: kim cương nhân tạo, oxuýt nhôm điện (côrun điện), Cacbít Silic (SiC), Cácbít
Bo (B4C).

Vật liệu phủ.
Các vật liệu phủ thông thường được sử dụng là titanium nitride (TiN), titanium carbide (TiC), titanium
carbonitride (TiCN) và aluminium oxide (Al 2O3). Nói chung, lớp phủ được phủ trên dao và các insert có
độ dày từ 2 – 15 m, được phủ bằng các kỹ thuật sau:
−

Kết tủa hóa học – hơi (CVD) bao gồm VCD được trợ giúp bằng plasma..

−

Kết tủa vật lý – hơi (PVD).

12. Cơ sở vật lý quá trình cắt gọt kim loại

Quá trình hình thành phoi cắt
Khi quan sát thực tế quá trình cắt kim loại, người ta nhận thấy rằng:
-

Phoi được tách ra khỏi chi tiết khi cắt không theo phương vận tốc cắt v (phương lực tác dụng).

- Phoi khi cắt ra bị uốn cong về phía mặt tự do, kích thước phoi bị thay đổi so với lớp cắt khi còn
nằm trên chi tiết.
Quá trình hình thành phoi cắt
thực chất quá trình tách phoi ra khỏi chi tiết là quá trình biến dạng của các phần tử kim loại dưới sức
ép của đầu dao
quá trình hình thành phoi cắt là quá trình trượt dần hay trượt liên tục của các phần tử kim loại theo các
mặt trượt của chúng
Phoi vụn
Phoi xếp

Phoi dây
Hiện tượng có rút phoi
Kích thước của phoi tách ra không giống với lớp cắt tương ứng khi nó còn nằm trong chi tiết L >Lf,
af >a, bf =b.
Hiện tượng đó gọi là hiện tượng co rút phoi và được đặc trưng bởi hệ số co rút phoi:
K=

af
L
=
Lf
a

>1
Trong đó:
L, Lf – chiều dài lớp cắt và chiều của phoi.
af, a – chiều dày phoi và chiều dày lớp cắt.
bf, b – chiều rộng phoi và chiều rộng lớp cắt.
Hiện tượng nhiệt cắt.
Năng lượng này chính là để thực hiện quá trình biến dạng và ma sát khi cắt. Điều này có nghĩa là:
nguồn gốc của nhiệt là biến dạng và ma sát khi cắt. Ta có:

Q =

A Pz .V Pz .V
=
=
E
E

427

( Kcal / phút)

− Q

: nhiệt lượng – Kcal/phút

− A

: công cắt – KGm/phút

− E

: hệ số qui đổi giữa nhiệt và công – E = 427 KGm/Kcal

− Pz : lực cắt – KG
− V

: vận tốc cắt – m/phút

→

→

P = P bd

→

+ P ms

Hiện tượng lực cắt

P =

Pv = p.q
Trong đó

Pv2 + Ps2 + Pt 2


q: (mm2) là tiết diện lớp cắt. q = a.b = s.t
p ( Kg ) là lực cắt đơn vị
p = ( 2.5 – 4.5 ) σb

( vật liệu dẻo )

p = ( 0.5 – 1.0 ) HB

( vật liệu dòn )

Pz = C pz t xpz s ypz v npz K pz
Py = C py t xpy s ypy v npy K py
Px = C px t xpx s ypx v npx K px

Thực nghiệm cho thấy giữa các thành phần lực cắt có mối quan hệ với nhau. Ví dụ khi tiện bằng dao một
lưỡi cắt ta có:
Pt = ( 0.3 – 0.8 ) Pv
Ps = ( 0.1 – 0.4 ) Pv
P = ( 1.1 – 1.3 ) Pv
Nc

=

Nv + N s + Nt

(KW )
Khi vật liệu có độ bền càng cao thì lực cắt càng lớn.

13. Các phương pháp đạt độ chính xác gia công trên máy

Phương pháp rà gá (phương pháp cắt thử)
Bản chất phương pháp này là sau khi gá phôi lên trên máy, người công nhân đưa dao vào và cắt đi 1
lớp phoi trên 1 phần rất ngắn của mặt cần gia công, sau đó dừng máy và kiểm tra kích thước nhận được.
Nếu kích thước chưa đạt yêu cầu thì lại điều chỉnh dao ăn sâu thêm nữa dựa vào du xích trên máy, rồi lại
cắt thử và kiểm tra. Quá trình đó được lặp lại cho đến khi đạt kích thước yêu cầu thì mới tiến hành cắt
toàn bộ chiều dài gia công. Khi gia công chi tiết tiếp theo thì lại lần nữa lặp lại quá trình nói trên.


Trước khi cắt thử thường phải lấy dấu để người thợ có thể rà chuyển động của lưỡi cắt trùng với dấu
đã vạch sẵn một cách nhanh chóng và để tránh sinh ra phế phẩm do quá tay.
Ưu điểm
- Trên máy không chính xác vẫn có thể đạt độ chính xác gia công cao nhờ vào tay nghề công nhân.
- Loại trừ ảnh hưởng của dao mòn, do dao luôn được điều chỉnh đúng kích thước.
- Có thể tận dụng được phôi không chính xác do có quá trình rà và vạch dấu.
- Đồ gá đơn giản.
Nhược điểm
- Độ chính xác gia công bị giới hạn bởi bề dày bé nhất của lớp phoi hớt đi. Đối với dao tiện hợp kim
cứng có mài bóng lưỡi cắt, bề dày phoi có thể cắt được không nhỏ hơn 0,005 mm, đối với dao tiện đã
mòn, bề dày phoi không nhỏ hơn 0,02÷0,05 mm.
- Trình độ tay nghề công nhân cao.

- Người thợ phải chú ý cao độ nên dễ mệt mỏi do đó dễ sinh ra phế phẩm.
- Năng suất thấp.
- Giá thành cao.
Phương pháp này áp dụng cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
Phương pháp tự động đạt kích thước
Bản chất của phương pháp này là trước khi gia công,
dụng cụ đã được điều chỉnh trước, có vị trí tương
quan cố định so với chi tiết gia công hoặc chính xác
hơn là có vị trí tương quan với chi tiết định vị đồ gá.
Ưu điểm
- Đảm bảo độ chính xác gia công, giảm phế
phẩm.
- Chỉ cắt một lần là đạt kích thước yêu cầu nên
Hình 1.2 – Phương pháp tự động đạt kích thước trên máy phay.
năng suất cao, giá thành hạ.
- Nâng cao hiệu quả kinh tế.
Nhược điểm
- Không loại trừ ảnh hưởng mòn dao đến độ chính xác gia công.
- Chi phí thiết kế chế tạo đồ gá cao.
- Yêu cầu về phôi cao.
Phương pháp này áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.

14. Các nguyên nhân sinh ra sai số gia công

Ảnh hưởng do biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ
Trong quá trình gia công, khi chịu tác dụng của ngoại lực hệ thống công nghệ sẽ bị biến dạng đàn hồi
và biến dạng tiếp xúc


Ví dụ: ở hình 1.3, khi dao tiện có lượng chuyển vị là

R + ∆R
. Ta có:

∆

thì bán kính chi tiết gia công sẽ tăng từ R đến

Độ cứng vững của hệ thống công nghệ

J=

Py
y
J
(kG/mm2);

– Độ cứng vững

Py – Lực cắt theo hướng
kính (kG);
Hình 1.3 - ảnh hưởng của lượng chuyển vị đến kích thước gia công khi tiện.
y – Lượng dịch chuyển
của mũi dao theo phương Py (mm);
y ∑ = y may + y dg + y dao + y ctiet
n

y∑ = ∑ yi

Hay

i =1

Độ mềm dẻo của hệ thống công nghệ

ω=

1
y
=
J Py

Ảnh hưởng của độ cứng vững của hệ thống công nghệ đến độ chính xác gia công
Khảo sát quá trình tiện trục trơn được gá trên hai mũi chống tâm:

Hình 1.4 – Sơ đồ tiện trục trơn gá trên hai mũi tâm của máy tiện.

Lượng chuyển vị bán kính nhỏ nhất của chi tiết hay giá trị sai số do hai mũi tâm gây ra :
∆r1 min =

Py
Js + Jt

Lượng chuyển vị bán kính lớn nhất của chi tiết hay giá trị sai số do hai mũi tâm gây ra :
∆r1 max =

Py
Js

Đối với chi tiết được gá trên mâm cặp, lượng chuyển vị lớn nhất:

∆r2 = y =

Py L3
3EI

(mm)

Độ cứng vững của chi tiết:
J=

3EI
L3

(KG/mm)

Đối với chi tiết một đầu được gá lên mâm cặp, một đầu gá lên mũi chống tâm, lượng chuyển vị
lớn nhất:

∆r2 = y =
Độ cứng vững của chi tiết:
J=

100 EI
L3

Py L3
100 EI

15. Lượng dư trung gian

Lượng dư trung gian Zi

Lượng dư gia công trung

Hình 2.1 gian Zi

Là lượng dư giữa hai

nguyên

công

(bước) liên tiếp nhau. Nó xác định bằng hiệu

số kích

thước của nguyên công (bước) sát trước A i-1

và kích

thước của nguyên công (bước) đang thực hiện Ai tạo nên.
Zi = Ai-1 - Ai
Ví dụ:
- Đối với trường hợp gia công mặt ngoài:
Zi = a – b
- Đối trường hợp gia công mặt trong:
Zi = b – a
Ở đây: Zi – Lượng dư trung gian.

a – Kích thước của bước hay nguyên công sát trước để lại.
b – Kích thước của bước hay nguyên công đang thực hiện tạo nên.


16. Các phương pháp chế tạo phôi và chuẩn bị phôi

Các phương pháp chế tạo phôi: phôi đúc, phôi tạo bằng phương pháp gia công áp lực như là phôi rèn,
phôi dập, phôi cán, phôi kéo ép và phôi hàn là phôi được lắp ghép từ các loại phôi khác. Việc lựa chọn
phương pháp chế tạo phôi sẽ căn cứ vào hình dạng, kích thước chi tiết, dạng sản xuất và hình thức tổ
chức sản xuất cũng như là cơ sở vật chất sẳn có của cơ sở.
Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc
Ưu điểm: có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim có thành phần khác nhau. Có thể chế tạo
các chi tiết có kích thước và hình dạng đơn giản đến phức tạp mà các phương pháp tạo phôi khác không
thực hiện được. Khối lượng vật đúc từ nhỏ vài chục gam cho đến những chi tiết có kích thước to vài chục
tấn. Chi phí sản xuất thấp, giá thành chi tiết thấp.
Nhược điểm: hệ số sử dụng kim loại thấp do đậu rót, đậu ngót. Chi phí kiểm tra thành phần các
nguyên tố cao do phải dùng đến máy kiểm tra hiện đại ( máy phân tích thành phần kim loại )
Đúc trong khuôn cát
Là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn), được chế
tạo bằng một hỗn hợp mà cát là thành phần chính.
Là phương pháp tạo phôi được áp dụng cho sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ.
Đúc trong khuôn kim loại: khuôn sử dụng được nhiều lần. Thường dùng với những kim loại có độ
nóng chảy thấp như kẽm, nhôm, magiê, hoàng đồng và gang, chi tiết có độ chính xác cao, trọng lượng
nhỏ dưới 12kg.
Đúc áp lực: là phương pháp dùng áp lực ép kim loại lỏng điền đầy vào khuôn sau khi đông đặc, ta thu
được vật đúc. Trên hình 2.3 giới thiệu sơ đồ nguyên lí máy đúc áp lực kiểu pittông có buồng ép nguội.

Hìnhtạp,
2.3thành
– Sơ đồ

đúc(1÷5mm),
áp lực kiểu
- Đúc được vật đúc phức
mỏng
đúcpittông
được các loại lỗ có kích thước nhỏ.
- Độ bóng và độ chính xác cao.
- Cơ tính vật đúc cao
- Năng suất cao nhờ mật độ vật đúc lớn.
Đúc ly tâm: là rót kim loại lỏng vào khuôn quay. Nhờ lực ly tâm sinh ra trong khi quay, kim loại lỏng
bị ép vào thành khuôn và động đặc tại đó.


Hình 2.4 – Sơ đồ đúc ly tâm
a) Đúc ly tâm trục đứng; b) Đúc ly tâm trục ngang.

Hình 2.4 giới thiệu hai phương pháp đúc
ly tâm: đúc ly tâm có trục quay thẳng đứng (a) và đúc ly tâm có trục quay nằm ngang (b).

Phôi chế tạo bằng phương pháp gia công áp lực
Phương pháp rèn tự do
+ Cho phép rèn được những chi tiết lớn.
+ Độ chính xác và năng suất thấp.
+ Chỉ gia công được những chi tiết đơn giản.
+ Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tay nghề công nhân.
Phương pháp dập nóng ( rèn khuôn )
Phôi dập nóng có độ chính xác về hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt cũng như là cơ tính
cao. Hệ số sử dụng vật liệu có hơn so với phương pháp rèn tự do. Tuy nhiên cần phải có máy dập, máy
ép có công suất cao, chi phí đầu tư ban đầu lớn. Do vậy chỉ thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng
khối.

Phương pháp dập nguội (dập tấm)
Phôi dập nguội thông thường ở dạng tấm. Phương pháp này cho năng suất và chất lượng chi tiết rất
cao. Phù hợp cho các ngành chế tạo ôtô, thiết bị điện…
Phương pháp cán
là phương pháp gia công áp lực trong đó kim loại được biến dạng qua khe hở giữa hai trục cán quay
ngược chiều nhau. Hình dạng và khe hở giữa hai trục cán quyết định hình dạng, kích thước tiết diện
ngang của sản phẩm