LẬP QUY TRÌNH THỦ CÔNG bạc

`

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
Hà Nội, ngày..... tháng... ..năm 2017
Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ

.....................................................................................................................


`

......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
Hà Nội, ngày….. tháng….. năm 2017

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CAPP...........................................................................4
COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING (CAPP)................................................4
1.1. KHÁI NIỆM CAPP.........................................................................................................4


`

1.2. LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT (PROCESS PLANNING)-LẬP QUY TRÌNH THỦ CÔNG 5

1.3. LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY TÍNH (COMPUTER AIDED
PROCESS PLANNING :CAPP)...............................................................................................5
1.4. CÁC LOẠI HÌNH CAPP................................................................................................5
1.4.1. Lập quy trình sản xuất vòng lặp (Retrieval CAPP systems )...............................5
1.4.2. Lập quy trình sản xuất mới (Generative Process Planning Systems)....................7
1.5. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CAPP..............................................................................7
1.6. ỨNG DỤNG CỦA CAPP...............................................................................................10
1.7. KẾT LUẬN....................................................................................................................10
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NHÓM VÀ
MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT...........................................................................................11
2.1. CÔNG NGHỆ NHÓM LÀ GÌ?.........................................................................................11
2.2. LỢI ÍCH CỦA CÔNG NGHỆ NHÓM................................................................................11
2.3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT DẠNG BẠC...........................................12
2.3.1. Phôi và mô hình hoá chi tiết..................................................................................12
2.3.2. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc.....................................................13
CHƯƠNG III: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ỨNG
DỤNG CAPP...................................................................................................................15
3.1. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT:...................................................15
3.2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT:...............................15
3.3. TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT...........................................................................18
3.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG..................................................19
3.4.1 Nguyên công I: Khỏa mặt đầu, tiện thô, tiện tinh.................................................19
3.4.2 Nguyên công II: Tiện thô mặt trụ ngoài................................................................22
3.4.3. Nguyên công III: Tiện rãnh..................................................................................23
3.4.4 Nguyên công IV: Khoan lỗ  4................................................................................25
3.4.5 Nguyên công V: Khoan 4 lỗ  5..............................................................................27
3.4.6 Nguyên công VI: Mài mặt trụ trong  30...............................................................29
3.5. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG........................................................................................30
3.5.1.Ý nghĩa và yêu cầu đối với đồ gá............................................................................30
3.5.2. Thiết kế đồ gá cho nguyên công IV.......................................................................31

`

3.5.3. Tính lực kẹp khi gia công:.....................................................................................31
3.5.4 Xác định sai số chế tạo đồ gá:...............................................................................31
3.5.5. Bản vẽ chi tiết đồ gá...............................................................................................33
CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ...............................................................34
4.1 KIỂM NGHIỆM SỰ THAY ĐỔI TRONG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ...................................34
4.1.1.Khi yêu cầu đặt hàng của khách hàng thay đổi.....................................................34
4.1.2. Khi thay đổi kích thước sản phẩm........................................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................39

LỜI NÓI ĐẦU
Sang thế kỷ XX ngành cơ khí thế giới ngày một mạnh hơn và đạt được nhiều
những thành tựu lớn, góp phần không nhỏ vào sự phát triển văn minh của loài người. Và
hiện nay sang những năm đầu của thế kỷ XXI thì vai trò và vị thế của ngành cơ khí thế
giới càng có những vị thế quan trọng hơn, đòi hỏi những bước tiến cao hơn để đáp ứng
được những nhu cầu, cũng như mục đích của con người trong những giai đoạn phát triển
tiếp theo của thời đại.
Nằm trong vòng xoáy đó của thế giới thì ngành cơ khí Việt Nam nói riêng cũng
không tách khỏi xu thế phát triển mạnh mẽ đó của thời đại, mà mục tiêu cụ thể trước mắt
là “công nghiệp hoá - hiện đại hoá” và hoà nhập với nền công nghiệp thế giới.
Là một sinh viên ngành cơ khí ở giai đoạn cuối của khoá học, đặc biệt là sau khi đi
thực tập và làm đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ. Đây là một chuyên ngành
giúp em có một cái nhìn tổng qoát nhất về toàn bộ những kiến thức đã học như những
kiến thức về máy, dao, chi tiết, nguyên lý, đồ gá, công nghệ .v.v..


`

Với đề tài được nhận là: "Lập kế hoạch sản xuất chi tiết Tay Biên với sự trợ giúp
của máy tính " đây là đề tài rất mới mẻ đối với chúng em. Sau hơn hai tháng làm việc
nghiêm túc, khẩn trương cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: NGUYỄN
HOÀI SƠN cùng các thầy giáo trong bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và các bộ môn
khác, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành. Nhưng với kinh nghiệm và kiến thức
thực tế còn nhiều hạn chế nên đồ án của em chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót. Nên
em rất mong được sự giúp đỡ, chỉ bảo và góp ý của các thầy cô để đề tài của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cản ơn sự tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, đóng góp ý kiến của thầy
NGUYỄN HOÀI SƠN và các thầy cô.
Ngày… tháng… năm 20017
Nhóm sinh viên
Hà Văn Doanh
Lê Huy Đông
Trịnh Đăng Đông
Lưu Quang Dũng

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CAPP
COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING (CAPP)
1.1. Khái niệm CAPP
Computer aided process planning (CAPP), tức là kỹ thuật lập quy trình sản xuất
có sự hỗ trợ của máy tính,hay nói chi tiết hơn đó là việc lập kế hoạch chuyển những
thông tin thiết kết vào trong từng bước của quy trình sản xuất và hướng dẫn thực hiện nó
để đạt hiệu quả cao,công việc này được tiến hành với sự hỗ trợ của máy tính giúp cho việc
lập kế quy trình nhanh hơn và hiệu quả hơn
Sơ đồ quy trình sản xuất có sự hỗ trợ của CAPP:


`

Hình 1: Sơ đồ quy trình sản xuất có sự hỗ trợ của CAPP

1.2. Lập quy trình sản xuất (PROCESS PLANNING)-Lập quy trình thủ công
Lập quy trình sản xuất chính là một liên kết giữa khâu thiết kế và sản xuất trong
môi trường sản xuất tự động có sự hỗ trợ của máy tính (CIM),nó được các kỹ sư sản xuất
sử dụng để phát triển một sản phẩm dựa trên các yếu tố xác định như chi phí,thời gian
giao hàng,các thiết bị sẵn có,khối lượng sản xuất,các nguyên liệu thay thế và quy trình
kiểm tra chất lượng.
Việc lập quy trình bao gồm các công việc và nhiệm vụ nhằm chuẩn bị các thông
tin hướng dẫn chi tiết cho việc sản xuất một chi tiết hay sản phẩm nào đó
Việc lập quy trình được bắt đầu với các bản vẽ kỹ thuật,các thông số kỹ thuật, linh
kiện, vật liệu và dự báo nhu cầu của thị trường đối với sản phẩm.Kết quả của việc quy
trình sẽ cho ta các thông tin sau :


`

+Quy trình công nghệ quy định các hoạt động,trình tự hoạt động,trung tâm làm
việc,các tiêu chuẩn,dụng cụ và đồ gá.Chu trình công nghệ trở thành một yếu tố quan trọng
trong sản xuất giúp hoạch định các nguồn lực,xác định các nguồn lực cần thiết và kiểm
soát các hoạt động sản xuất.
+Việc lập quy trình sản xuất xác định chi tiết hơn các công viêc cụ thể,từng bước
hướng dẫn thực hiện các công việc,giám sát hoạt động của từng bộ phận,kiểm tra các
thông số gia công ,hướng dẫn và thiết lập cách kiểm soát và đảm bảo chất lượng sản
phẩm
+Xây dựng các bản vẽ kỹ thuật và lắp ghép chúng lại để hỗ trợ việc sản xuất
Việc lập quy trình sản xuất thủ công chủ yếu dựa vào hiểu biết của các kỹ sư về
các máy móc thiết bị,các quy trình chế tạo,thiết bị hỗ trỡ nên thời gian lập quy trình sản
xuất phụ thuộc vào từng cá nhân lập quy trình

1.3. Lập quy trình sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (Computer aided process
planning :CAPP)
Lập kế hoạch các quy trình thiết kế,sản xuất và hướng dẫn thực hiện có hiệu quả
các quy trình đó có sự hỗ trợ của các công cụ máy tính nhằm đơn giản hóa quy trình,rút
ngắn quy trình thực hiện và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lực sản xuất đó được gọi
việc lập kế hoạch có sự hỗ trợ của máy tính (CAPP)
1.4. Các loại hình CAPP
Dựa vào cách tiếp cận quy trình sản xuất ta có hai phương pháp lập quy trình sản xuất
như sau:
1.4.1. Lập quy trình sản xuất vòng lặp (Retrieval CAPP systems )
Trong phương pháp lập quy trình sản xuất vòng lặp các chi tiết khác nhau được phân loại
thành các nhóm khác nhau và được mã hóa,thông số chi tiết của từng nhóm được lưu trữ
trên máy tính.Các thông số này sau đó sẽ được áp dụng cho các sản phẩm mới.Việc lập
quy trình sản xuất theo phương pháp này có rất nhiều lợi ích như có thể xuất hàng
loạt,hiệu chỉnh hoặc thay đổi thiết kế theo yêu cầu.Ví dụ :chúng ta cần một số sản phẩm
chai nhựa và chai thủy tinh với các thiết kế khác nhau tương ứng với từng loại thì bước
đầu tiên chúng cần phân loại quy trình sản xuất cho nhóm chai nhưa,tiếp đó là nhóm chai
thủy tinh,khi có điều chỉnh thiết kế một sản phẩm nào đó,chúng ta chỉ cần xem nó thuộc
nhóm sản phẩm nào là có thể hiệu chỉnh dữ liệu đầu vào nhanh nhất,chúng ta chỉ cần
hiệu chỉnh lần đầu,các sản phẩm tiếp theo sẽ theo đó được chế tạo.
Phương pháp này gồm các bước như sau:
+Bước 1:Phân loại và mã hóa các nhóm sản phẩm
+Bước 2:Hình thành các bộ phận sản xuất cho từng nhóm sản phẩm
+Bước 3:Lập quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn cho từng nhóm
Bước 2 và bước 3 được lặp lại với các sản phẩm mới được thiết kế
Sơ đồ quy trình sản xuất theo vòng lặp:


`

Hình 2: Quy trình sản xuất theo vòng lặp
1.4.2. Lập quy trình sản xuất mới (Generative Process Planning Systems)
Lập quy trình sản xuất theo phương pháp này được thực hiện tự động ngày từ đầu
với sự trợ giúp của máy tính.Các chương trình của máy tính sử dụng một tập hợp các
thuật toán cho phép nó thực hiện một số quyết định kỹ thuật hợp lý để đạt được quy trình
sản xuất tối ưu.Người ta phải cung cấp các thông tin đầu vào cho hệ thống như mô tả
chi tiết sản phẩm cần sản xuất,phương pháp này dựa trên việc phần tích các yếu tố hình
học,vật liệu và các thông số liên quan khác.Phương pháp này thay vì lấy và hiệu chỉnh
một cơ sở dự liệu có sẵn trong máy tính nó sẽ lập quy trình sản xuất mới phù hợp với các
điều kiện sản xuất
1.5. Tài liệu và phương pháp CAPP
Các hệ thống CAPP được phát triển bao gồm các mô-đun nhận dạng đặc
điểm,các mô-đun lựa chọn máy móc,các thông số gia công và các mô-đun tối ưu hóa.Các
mô-đun đặc điểm nhận dạng được phát triển bởi hãng Solidworks là phần mềm mô phỏng
và tính năng này được biên dịch bằng một chương trình được viết bằng Visual Basic 6.0.


`

Orcale 7.3 đã được sử dụng để quản lý cơ sở dữ liệu.Đặc điểm nổi bật của hệ
thống này đó là nó một giao diện người dùng tuyệt vời cái mà người dùng có thể tương
tác các hệ thống ở các cấp độ khác nhau trong quá trình lập kế hoạch.
Phương pháp CAPP
Các mô-đun khác nhau được sử dụng để tạo ra quy trình lập kế hoạch được mô tả như
sau :
a. Mô-đun chọn lọc đặc điểm
Các phần mềm mô hình rắn đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các
dữ liệu về đặc điểm,đặc tích của chi tiết.Phần mềm mô hình rắn được sử dụng trong
trường hợp này là phần mềm Solidworks 98 plus.Phần mềm sẽ mã hóa và đưa các đặc
điểm cùng với các thông số chi tiết vào trong Visual basic 6.0 và cơ sở dữ liệu được tạo

ra trong Orcale 7.3.Sử dụng chương trình giao diện người dùng (API) của solidworks 98
plus với các tính năng của nó bạn có thể truy cập vào bất kỳ chức năng để mô hình hóa
chi tiết.
b. Mô-đun lựa chọn phôi
Sau khi lấy các thông tin về đặc điểm từ mô-đun chọn lọc đặc điểm,bước tiếp theo
là xác định kích thước tổng thể của vật liệu thô ban đầu.Kích thước tổng thể của các bộ
phận cấu thành là cần thiết cho sự lựa chọn vật liệu thô ban đầu từ cơ sở dữ liệu vật liệu
đã có.
Khi các thành phần cấu thành đã được thể hiện trong phần mềm solidworks.Nó
có thể tìm ra kích thước tổng thể của các thành phần trực tiếp trên chương trình ứng dụng
của phần mềm solidworks.Hệ thống sẽ tự động cho thêm các phần dung sai cho phép với
từng bề mặt.Điều này cũng được thực hiện bởi người dùng có thể tùy chỉnh các dung sai
cho phép theo yêu cầu
c. Lập kế hoạch sắp xếp
Thêm một chức năng được xác nhận.Bước tiếp theo là sắp xếp các nhóm đặc điểm.Lập
kế hoạch sắp xếp với các lựa chọn và chu trình cần thiết để tạo ra hình dạng hoàn chỉnh
của chi tiết.Nó là một tập hợp của các nhiệm vụ phức tạp và có liên quan đến nhau.Việc
lập kế hoạch sắp xếp cũng bao gồm việc định hướng thành phần nào được đặt vào khu
vực làm việc phục vụ cho việc gia công.Nó cũng bao gồm việc nắm giữ các tiêu chí chất
lượng sản phẩm.
d. Phương pháp lập kế hoạch sắp xếp
Đầu vào của các mô-đun đặc biệt này đến từ việc lựa chọn các đặc điểm.Các đặc
điểm này được xác định từ mô hình CAD và được đưa đến cá mô-đun để gia công tiếp.Ở
đây các đặc điểm khác nhau được có những hướng dẫn cụ thể khác nhau.Một trong những
phương pháp có thể sử dụng là vuông góc với bề mặt.Người sử dụng quyết định bằng
cách giao tiếp với hệ thống và nhập vào vị trí bề mặt của mỗi chi tiết và các đặc điểm.
Các cây thư mục nắm giữ các thông tin về nốt,kích thước,vị trí và dung sai.Nếu
người dùng lực chọn một nốt cụ thể,sau đó thông tin về đặc điểm này được thể hiện cụ
thể.Các thuật toán được phát triển để tìm kiếm tất cả các đặc điểm và kiểm tra từng bề

`

mặt của mỗi chi tiết có thể được gia công.Các bề mặt khả thi được xếp vào nhóm phù
hợp.Kế hoạch sắp xếp đạt được là mỗi giá trị lớn nhất của các đặc điểm như dung sai,vị
trí có thể xác định bằng tay trước khi việc thiết lập được hoàn thành.
e. Quy trình công nghệ hay chu trình sản xuất
Quy trình công nghệ là việc định hướng các giai đoạn khác nhau để có được đặc điểm
như ý muốn (tức là việc định hướng các bước gia công để có được một chi tiết cos đặc
điểm như yêu cầu).Trong vấn đề này thì những thông tin sau sẽ được tạo ra:
+Xác định các quy trình có thể được thực hiện để tạo ra chi tiết như mong
muốn
+Lựa chọn các quy trình tối ưu
+Tính toán các khâu trung gian cho quy trình được lựa chọn
f. Xác định các quy trình có thể thực hiện được
Quy trình nào được lựa chọn có tính đến các vấn đề sau đây :
+Các thông số hình học và công nghệ của chi tiết
+Với mỗi chi tiết nó có yêu cầu khác nhau về độ chính xác và chất lượng bề
mặt chi tiết khi hoàn thành
+Dựa trên những yêu cầu về độ chính xác và chất lượng bề mặt mà các quy
trình được đặt ra
+Các vấn đề được thông qua cho phép tùy chọn các quy trình khác nhau cho
mỗi chi tiết.Một bảng danh sách các quy trình riêng cho từng chi tiết trong cơ sở dữ liệu
và các quy trình được lựa chọn dựa trên độ chính xác yêu cầu có thể đạt được bằng cách
sử dụng các quy trình cụ thể cho từng chi tiết.
+Một chi tiết có thể có một hoặc nhiều chu trình và người dùng có thể thay
đổi các chu trình theo yêu cầu đặt ra.Một quy trình có thể được chia thành nhiều bước
nhỏ.
Ví dụ : Để phay một khối có độ chính xác IT8 có thể có hai các sau đây :
Phay thô ->phay bán tinh ->phay tinh (kết thúc)

Phay thô -> phay bán tinh ->mài (tạo độ bóng độ nhám theo yêu cầu)
+ Có rất nhiều quy trình có thể giống nhau chúng cần được xem xét trước khi
lựa chọn.Các thông số kỹ thuật liên quan chặt chẽ tới các tính năng yêu cầu để các hoạt
động sản xuất chính xác hơn,xác định các công cụ và biện pháp hỗ trợ gia công
g. Lựa chọn công cụ cắt
Các vấn đề chính trong việc lựa chọn công cụ cắt là loại công cụ,vật liệu chế tạo,hình
dáng hình học và kích thước của công cụ.Việc lựa chọn công cụ chủ yếu dựa vào các
hoạt động được thực hiện và các máy công cụ thực hiện nó
Các mô-đun của hệ thống CAPP quyết định các quá trình thực hiện để hoàn thành các
chi tiết bằng các biện pháp của quá trình có liên quan.Căn cứ vào các quy trình có liên


`

quan mà dụng cụ cắt được quyết định.Các quá trình liên quan nắm giữ tất cả các thông
tin liên quan đến việc lựa chọn các công cụ và hoạt động của nó.
Dựa vào kích thước của chi tiết mà các máy công cụ tốt nhất được lựa chọn từ cơ sở
dữ liệu tương ứng,cung cấp các dữ liệu như mã công cụ,chiều dài,đường kính và vật
liệu,có các cơ sở dữ liệu riêng được phát triển cho các mấy công cụ như máy khoan,máy
phay,máy mài.Việc lựa chọn các công cụ được đơn giản hóa nhờ hai phương pháp lựa
chọn tự động và lựa chọn bằng tay.
h. Lựa chọn máy cho các quá trình riêng lẻ
Việc lựa chọn máy dựa vào kích thước của phôi và khả năng thực hiện của máy.Đối với
mỗi quá trình sẽ có một hay nhiều máy thực hiện.Điều này được ghi vào trong một bảng
danh sách và được ký hiệu riêng.Bảng danh sách chứa các thông tin sau :
+Thông số thiết lập
+Tên của tính năng
+Quy trình
Sau khi các máy được lựa chọn,các máy dư thừa được loại bỏ và chỉ có duy nhất máy
được lựa chọn được giữ lại để thực hiện tiếp các quá trình

Tạo quy trình sản xuất hợp lý và tiêu chuẩn hóa từ khâu đầu vào cho đến phân phối sản
phẩm
Nâng cao hiệu quả lập quy trính sản xuất
Nâng cao năng suất lao động,năng suất của người lập quy trình:CAPP giúp giảm các thao
tác không cần thiết trong quá trình sản xuất,giảm thiểu các lỗi sản xuất,thích ứng nhanh
với các thay đổi kỹ thuật
CAPP giúp việc lập kế hoạch sản xuất nhanh hơn: Các kỹ sư có thể hoạch định các bước
thực hiện công việc làm giảm thời gian bắt đầu sản xuất.
Xây dựng tầm nhìn chiến lược phát triển sản phẩm
Sử dụng kết hợp nhiều phần mềm:Các phần mềm CAPP có thể dễ dàng tích hợp với các
phần mềm khác như phần mềm thiết kế,lập kế hoạch và sản xuất tạo thành một quy trình
khép kín
CAPP giúp giảm số lao động trực tiếp,tiết kiệm vật liệu,các công cụ hỗ trợ sản xuất,tận
dụng được các điều kiện sản xuất hiện có,giảm bớt các quy trình sản xuất ,có thể nhanh
chóng áp dụng công nghệ mới vào quy trình sản xuất.
CAPP tương tác và hỗ trợ mạnh mẽ cho việc tính toán thời gian và chi phí sản xuất,tang
tính cạnh tranh của sản phẩm
1.6. Ứng dụng của CAPP
Với những lợi ích đem lại CAPP được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản
xuất đem lại hiệu quả kinh tế cao giúp các nhà hoạch định xác định chiến lược phát
triển sản phẩm tang tính cạnh tranh


`

1.7. Kết luận
CAPP là một công nghệ có hiệu quả cao đối với các nhà sản xuất.Các bước lập
kế hoạch nhanh chóng được tiến hành nhờ sự tích hợp của CAPP với sự hỗ trợ của máy
tính.Các phần mềm thương mại sẵn có có thể hỗ trợ quá trình lập kế hoạch nhanh hơn.Kết
quả là nhiều công ty có thể đạt được lợi nhuận với chi phí thấp và rủi ro thấp,tang tính

cạnh tranh của các doanh nghiệp

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG NHÓM VÀ
MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT
2.1. Công nghệ nhóm là gì?
Công nghệ nhóm là một triết lý sản xuất trong đó các chi tiết tương tự nhau được
xác định và được nhóm lại với nhau để tận dụng lợi thế của sự giống nhau trong sản xuất
và thiết kế.Các chi tiết tương tự nhau được sắp xếp thành dòng sản phẩm.Mỗi dòng sản
phẩm sẽ có đặc điểm thiết kế và sản xuất tương tự nhau.Do đó việc xử lý mỗi sản phẩm
trong dòng sản phẩm sẽ được thực hiện tương tự cho các sản phẩm khác nhằm đạt hiệu
quả cao trong sản xuất.Những hiệu quả thu được ở đây là giảm thời gian lập kế
hoạch,chất lượng lập kế hoạch tốt hơn,kiểm soát tốt hơn các công cụ hỗ trợ và áp dụng
các quy trình tiêu chuẩn hóa vào sản xuất và thiết kế.Đối với công nghệ nhóm hệ thống
thiết kế của sản phẩm trước có thể áp dụng cho các sản phẩm sau trong cùng một dòng
sản phẩm.Để thực hiện một hệ thống thiết kế như vậy cần phải phân loại và mã hóa các
chi tiết.Việc phân loại và mã hóa liên quan đến việc xác định những điểm tương đồng
giữa các chi tiết liên quan.Phân loại các điểm tương đồng gồm 3 bước sau:
+Tương đồng về đặc điểm thiết kế (giống nhau về hình dạng hình học và
kích thước)


`

+Đặc điểm sản xuất (giống nhau về các bước xử lý để tạo ra sản phẩm)
+Tương đồng nhau về cả thiết kế và sản xuất
-Khi thực hiện việc phân loại và mã hóa các chi tiết thì hầu hết các công ty sẽ chọn mua
một gói thương mại sẵn có chứ họ không phát triển riêng.Các yếu tố sau đây được coi là
một phần trông việc lựa chọn hệ thống mã hóa và phân loại:
+Mục đích (đối với từng công ty khác nhau họ sẽ có các lựa chọn phù hợp
múc đích sản xuất của công ty họ)

+Phạm vi ứng dụng
+Chi phí và thời gian
+Khả năng tích hợp với các hệ thống khác
+Các vấn đề quản
2.2. Lợi ích của công nghệ nhóm
Lợi ích khi thiết kế sản phẩm: Khi thiết kế một chi tiết mới,các kỹ sư hoặc các nhà
thiết kế máy móc sẽ dành một vài phút để xác định mã hóa của các chi tiết thiết kế.Sau
đó các mẫu thiết kế hiện có phù hợp với chi tiết được mã hóa sẽ được lấy ra xem xét nếu
như một trong số chúng phù hợp với chức năng mong muốn.Dành vài phút tìm kiếm các
tập tin thiết kế với sự trợ giúp của hệ thống mã hóa có thể tiết kiệm nhiều giờ đồng hồ
trong quỹ thời gian của các nhà thiết kế.Nếu như chi tiết phù hợp nhất không được tìm
thấy thì có lẽ một sự thay đổi nhỏ trong thiết kế hiện có sẽ phù hợp với chức năng yêu cầu
của sản phảm cần thiết kế.Sử dụng hệ thống thiết kế vòng lặp tự động sẽ giúp loại bỏ các
thiết kế trùng lặp và phát triển chi tiết mới.Các lợi ích khác của công nghệ nhóm trong
thiết kế là nó giúp cải thiện quy trình lập dự toán,tính toán chi phí,thúc đẩy quá trình tiêu
chuẩn hóa trong thiết kế.Trong thiết kế các đặc điểm nhứ bán kính góc,góc vát và dung
sai có thể tiêu chuẩn hóa với công nghệ nhóm.
Gia công và lắp đặt: Trong gia công việc thiết kế đồ giá và Jig phải phù hợp với
các chi tiết của dòng sản phẩm.Cơ cấu dùng để giữ được thiết kế đặc biệt để có thể
chuyển đổi tạo thành các cơ cấu giữ (đồ gá) phù hợp với từng chi tiết của dòng sản
phẩm.Các máy công cụ không yêu cầu thay đổi nhiều trong các sơ đồ thiết lập bởi sự
giống nhau của các chi tiết làm việc trên chúng.Qua đó góp phần tiết kiệm thời gian thiết
lập.Người ta ước tính rằng việc sử dụng công nghệ nhóm có thể giảm đến 69% thời gian
thiết lập (lắp đặt)
Xử lý vật liệu : Một lợi thế trong sản xuất đó là giảm thời gian dịch chuyển công
việc và thời gian chờ.Việc bố trí các máy công cụ thành từng nhóm để việc sử dụng vật
liệu có hiệu quả hơn tại các phân xưởng.
Sản xuất và kiểm soát hang tồn kho :Việc phân nhóm máy móc vào từng khu vực
góp phần làm giảm số lượng các trung tâm sản xuất.Phân nhóm các bộ phận thành từng
vùng nhỏ làm giảm đáng kể sự phức tạp và các vấn đề gặp phải khi lập kế hoạch.Do quá

trình thiết lập và việc xử lý vật liệu hiệu quả hơn nên thời gian sản xuất ,quy trình công
việc tốt hơn,các sự cố giao hang trễ giảm


`

Sự hài lòng của nhân viên :Các cụm máy thường có thể tạo ra các chi tiết hoàn
thiện từ các nguyên liệu thô bởi một nhóm nhỏ người lao động (tứ là với sự hỗ trỡ của
máy móc các sản phẩm có thể được chế tạo gần như hoàn thiện từ các nguyên liệu thô mà
không cần nhiều công nhân làm việc).Các nhân viên có thể biết được những đóng góp
của họ cho công ty điều này người lao động gắn bó và hài lòng hơn với công việc mình
đang làm ,đồng thời nâng cao tinh thần trách nhiệm với công việc của người lao động.
Đối với việc lập kế hoạch sản xuất : Thời gian và chi phí lập kế hoạch sản xuất
giảm thông qua việc kết hợp các tiêu chuẩn hóa với công nghệ nhóm.
2.3. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc
Càng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song
song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.
Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này
(piston của động cơ đốt trong chẳng hạn) thành chuyển động quay của chi tiết khác (truc
khuỷu). Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn dung để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số
truyền trong các hộp tốc độ).
Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác, còn có
những lỗ dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố khác cần
được gia công.
2.3.1. Phôi và mô hình hoá chi tiết
Các dạng phôi thường dung để chế tạo các chi tiết dạng càng là phôi đúc như: gang, thép,
kim loại màu; phôi rèn; phôi dập.
Càng cỡ vừa và nhỏ nếu sản lượng ít, phôi được chế tạo bằng phương pháp rèn tự do, nếu
sản lượng lớn dung phương pháp dập, sau đó ép tinh trên máy ép để vừa tăng cơ tính vừa
chống cong vênh cho càng. Tùy theo kết cấu mà có thể dập phôi từng đôi chi tiết để tăng

năng suất. Phôi dập dung thuận tiện cho các chi tiết càng có mặt đầu lỗ lồi lên. Kết cấu
phôi như vaayj thì diên tích gia công sau này sẽ giảm.
Phôi đúc dung cho càng bằng gang, kim loại màu và cả bằng thép. Tùy theo điều kiện sản
xuất và sản lượng mà có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn mẫu chảy.
Càng loại lớn nếu sản lượng ít, chủ yếu là dung phôi hàn, sản lượng nhiều hơn thì kết hợp
dung hàn và dập tấm.


`

Hình 3: Mô hình hóa chi tiết
2.3.2. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng bạc
a. Chuẩn định vị khi gia công
Khi định vị chi tiết dạng bạc để gia công, phải đảm bảo được vị trí tương đối của
các bề mặt với nhau, của các lỗ với nhau và độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó.
Vì vậy chuẩn thô ban đầu được chọn là vành tròn ngoài của lỗ và một mặt đầu của phôi,
chọn chuẩn như vậy để gia công mặt đầu bên kia và gia công lỗ cơ bản.


`

Hình 4: Sơ đồ định vị khi gia công mặt đầu và lỗ cơ bản .
b. Thứ tự các nguyên công gia công càng
Để tạo ra sản phẩm chi tiết bạc trục tăng áp ta phải tiến hành gia công theo thứ tự các
nguyên công sau:
Nguyên công I: Khỏa mặt đầu, tiện thô, tiện tinh lỗ.
Nguyên công II: Tiện thô mặt trụ ngoài.
Nguyên công III: Tiện rãnh.
Nguyên công IV: Khoan lỗ 4.
Nguyên công V: Khoan 4 lỗ 5.

Nguyên công VI: Mài mặt trụ trong 30.


`

CHƯƠNG III: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ỨNG
DỤNG CAPP
3.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
So với các loại bạc khác về mặt kết cấu, bạc trục tăng áp ở máy nén khí là tương đối đơn
giản, kích thước nhỏ nên việc chế tạo phôi bằng phương pháp dập nóng hoặc rèn khuôn
có nhiều thuận lợi. Khi cắt gọt cần phải chú ý đến độ cứng vững của dao, độ chính xác và
độ bóng là phù hợp với các bề mặt làm việc.
Trong thực tế sản xuất bạc trục tăng áp người ta thường có các biện pháp công nghệ để
làm tăng sức bền của trục như sau :
 Dùng phương pháp dập để chế tạo phôi .
 Làm chai bề mặt bằng phun bi thép, phun cát thạch anh hoặc lăn cán bề mặt tạo cho
lớp bề mặt có ứng suất dư nén làm tăng sức bền mỏi.
 Nhiệt luyện bằng phương pháp tốt như tôi cao tần, thấm Nitơ,..
 Mài bóng bề mặt ,
Tóm lại, bạc trục tăng áp là một chi tiết tương đối đơn giản, kích thước nhỏ, số bề mặt gia
công là ít nhất có thể. Do làm việc trong điều kiện chịu áp suất cao nên yêu cầu kỹ thuật
cao vì thế gia công bạc trục tăng áp phải đạt độ chính xác cao. Trong các phần tiếp theo ta
sẽ nghiên cứu phương pháp gia công chi tiết này.
3.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Ứng dụng phần mềm AutoCAD ta xây dựng được hình vẽ sau:


`

Hình 5: Bản vẽ chi tiết dạng bạc

Bạc trục tăng áp có dạng trụ. Bạc là loại chi tiết quan trọng, chúng có bề mặt cơ bản cần
gia công là dạng tròn xoay.
Bề mặt làm việc bạc trục tăng áp chủ yếu là các bề mặt trụ tròn xoay 30 và 40. Vì vậy
các kích thước và bề mặt quan trọng của chi tiết là 30 và 40 và chiều dài của nó. Độ
nhám của bề mặt trụ 40 khá cao RZ = 6,3 (cấp7).
Vật liệu chế tạo bạc trục tăng áp là thép 45 có thành phần sau:
C
0,40,5

Si

Mn

S

P

0,170,37

0,50,8

0,045

0,045

Ni

Cr

0,30

0,30

Bảng 1: Chỉ số của thành phần có trong vật liệu chế tạo chi tiết
Trong khi nhiệt luyện cần chú ý đến biến dạng phôi. Khi nhiệt luyện cần đảm bảo chi tiết
ở tư thế thẳng đứng.
Các bề mặt gia công chính xác, để đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt trụ trong và mặt trụ
ngoài, độ vuông góc giữa mặt tỳ và đường tâm khi gia công ta cần chọn mặt trụ trong làm
chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công.


`

Từ sự phân tích trên ta nhận thấy điều kiện làm việc của bạc trục tăng áp tương đối
khó gia công. Định dạng sản xuất: Dựa vào phần mềm Excel ta có

Bảng 2: Sản lượng hàng năm của chi tiết
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác định trọng lượng của
chi tiết theo công thức sau:
Q = V.γ(kG)
Trong đó Q là trọng lượng chi tiết (kG)
V thể tích của chi tiết (d)
γ trọng lượng riêng của vật liệu
Dựa theo công thức các trị số được nhập và tính toán tự động bằng Microsoft Excel

Bảng 3: Trọng lượng riêng của vật liệu và thể tích của chi tiết

Trọng lượng phôi,và giá thành của phôi:
Dựa trên phần mếm solidworks ta biết được trọng lượng phôi như hình dưới đây.

`

Hình 6: Tính trọng lượng của phôi
Theo các trị số của N và Q đã tính toán tự động bằng Excel. Dựa vào bảng tra để suy ra
dạng sản suất phù hợp.

Bảng 4: Dạng sản xuất ính theo sản lượng và trọng lượng của chi tiết
3.3. Tính lượng dư cho một bề mặt
Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảo
hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:
Lượng dư lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn
năng lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển … dẫn đến giá thành tăng.
Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi
thành các chi tiết hoàn chỉnh.
Tính lượng dư cho bề mặt


`

Bảng 5: Tính lượng dư
3.4 Quy trình công nghệ cho từng nguyên công
3.4.1 Nguyên công I: Khỏa mặt đầu, tiện thô, tiện tinh.
a. Sơ đồ nguyên công:


`

Hình 7: Nguyên công 1 Khỏa mặt đầu, tiện thô, tiện tinh.
b. Biện luận nguyên công:

-Định vị: chi tiết được định vị 5 bậc tự do trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mặt trụ định
vị 2 bậc, mặt tỳ định vị 3 bậc.
-Kẹp chặt: sử dụng mõm cặp
- Chọn máy và dụng cụ cắt:
Ta thực hiện nguyên công này trên máy tiện T616:
Ta thực hiện lần lượt các bước gia công với các chế độ cắt khác nhau bằng dao tiện đầu
cong có gắn mảnh hợp kim cứng T5K10, cán hình chữ nhật có B = 12 mm, H = 16 mm
(STCN–T1).


`


`

Hình 8: Gia công chi tiết trên phần mềm NX

Bảng 6: Tính toán cho nguyên công 1
3.4.2 Nguyên công II: Tiện thô mặt trụ ngoài.
a.Sơ đồ nguyên công:


`

Hình 9: Nguyên Công 2 tiện thô mặt trụ ngoài
b. Biện luận nguyên công:
- Định vị: trong nguyên công này ta sử dụng ống kẹp, vừa định vị vừa kẹp chặt. Mặt trong
của phôi đươc định vị 2 bậc tự do, ngoài ra bề mặt tỳ của bạc được ép sát vào vai ống hạn
chế được thêm 3 bậc tự do. Do vậy chi tiết bị hạn chế tất cả là 5 bậc tự do.
Kẹp chặt: kẹp chặt ống kẹp

- Chọn máy và dụng cụ cắt: Máy t616
ta thực hiện lần lượt các bước gia công với các chế độ cắt khác nhau bằng dao tiện đầu
cong có gắn mảnh hợp kim cứng T5K10, cán hình chữ nhật có B = 12 mm, H = 16 mm
(STCN–T1).