Giáo trình Công nghệ chế tạo máy I

Đại học Đà nẵng 
tr−ờng đại học bách khoa 
Công nghệ chế tạo máy I 
Đà Nãng 12-2005 
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
Ch−ơng 1 
 các khái niệm cơ bản 
1.1- Mở đầu 
 Ngành Chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, 
công cụ cho mọi ngành trong nền kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cần thiết để các ngành 
này phát triển mạnh hơn. Vì vậy, việc phát triển KH - KT trong lĩnh vực Công nghệ 
chế tạo máy có ý nghĩa hàng đầu nhằm thiết kế, hoàn thiện và vận dụng các ph−ơng 
pháp chế tạo, tổ chức và điều khiển quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. 
 Công nghệ chế tạo máy là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiệm vụ nghiên 
cứu, thiết kế và tổ chức thực hiện quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí đạt các chỉ tiêu 
kinh tế kỹ thuật nhất định trong điều kiện quy mô sản xuất cụ thể. 
 Một mặt Công nghệ chế tạo máy là lý thuyết phục vụ cho công việc chuẩn bị 
sản xuất và tổ chức sản xuất có hiệu quả nhất. Mặt khác, nó là môn học nghiên cứu 
các quá trình hình thành các bề mặt chi tiết và lắp ráp chúng thành sản phẩm. 
 Công nghệ chế tạo máy là một môn học liên hệ chặt chẽ giữa lý thuyết và thực 
tiễn sản xuất. Nó đ−ợc tổng kết từ thực tế sản xuất trải qua nhiều lần kiểm nghiệm để 
không ngừng nâng cao trình độ kỹ thuật, rồi đ−ợc đem ứng dụng vào sản xuất để giải 
quyết những vấn đề thực tế phức tạp hơn, khó khăn hơn. Vì thế, ph−ơng pháp nghiên 
cứu Công nghệ chế tạo máy phải luôn liên hệ chặt chẽ với điều kiện sản xuất thực tế. 
 Ngày nay, khuynh h−ớng tất yếu của Chế tạo máy là tự động hóa và điều khiển 
quá trình thông qua việc điện tử hóa và sử dụng máy tính từ khâu chuẩn bị sản xuất 
tới khi sản phẩm ra x−ởng. 
 Đối t−ợng nghiên cứu của Công nghệ chế tạo máy là chi tiết gia công khi nhìn 
theo khía cạnh hình thành các bề mặt của chúng và quan hệ lắp ghép chúng lại thành 
sản phẩm hoàn chỉnh. 
 Để làm công nghệ đ−ợc tốt cần có sự hiểu biết sâu rộng về các môn khoa học 
cơ sở nh−: Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Máy công cụ, Nguyên lý 
cắt, Dụng cụ cắt v.v... Các môn học Tính toán và thiết kế đồ gá, Thiết kế nhà máy cơ 
khí, Tự động hóa quá trình công nghệ sẽ hỗ trợ tốt cho môn học Công nghệ chế tạo 
máy và là những vấn đề có quan hệ khăng khít với môn học này. 
 Môn học Công nghệ chế tạo máy không những giúp cho ng−ời học nắm vững 
các ph−ơng pháp gia công các chi tiết có hình dáng, độ chính xác, vật liệu khác nhau 
và công nghệ lắp ráp chúng thành sản phẩm, mà còn giúp cho ng−ời học khả năng 
phân tích so sánh −u, khuyết điểm của từng ph−ơng pháp để chọn ra ph−ơng pháp gia 
công thích hợp nhất, biết chọn quá trình công nghệ hoàn thiện nhất, vận dụng đ−ợc kỹ 
thuật mới và những biện pháp tổ chức sản xuất tối −u để nâng cao năng suất lao động. 
Mục đích cuối cùng của Công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt đ−ợc: chất 
l−ợng sản phẩm, năng suất lao động và hiệu quả kinh tế cao. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
1
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
1.2- quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 
 1.2.1- Quá trình sản xuất 
 Nói một cách tổng quát, quá trình sản xuất là quá trình con ng−ời tác động vào 
tài nguyên thiên nhiên để biến nó thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con ng−ời. 
 Định nghĩa này rất rộng, có thể bao gồm nhiều giai đoạn. 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 v.v... 
 Nếu nói hẹp hơn 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 nh−: Chế tạo phôi, gia công cắt 
gọt, gia công nhiệt, kiểm tra, lắp ráp và các quá trình phụ nh−: 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 đ−ợc tổ chức thực hiện một cách đồng bộ nhịp 
nhàng để cho quá trình sản xuất đ−ợc liên tục. 
Sự ảnh h−ởng của các quá trình nêu trên đến năng suất, chất l−ợng của quá trình 
sản xuất có mức độ khác nhau. ảnh h−ởng nhiều nhất đến chất l−ợng, năng suất của 
quá trình sản xuất là những quá trình có tác động làm thay đổi về trạng thái, tính chất 
của đối t−ợng sản xuất, đó chính là các quá trình công nghệ. 
 1.2.2- 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 t−ợng sản xuất. 
Đối với sản xuất cơ khí, sự thay đổi trạng thái và tính chất bao gồm: 
 - Thay đổi trạng thái hình học (kích th−ớc, hình dáng, vị trí t−ơng quan 
giữa các bộ phận của chi tiết...) 
 - Thay đổi tính chất (tính chất cơ lý nh− độ cứng, độ bền, ứng suất d−...) 
 * Quá trình công nghệ bao gồm: 
 - Quá trình công nghệ tạo phôi: hình thành kích th−ớc của phôi từ vật liệu 
bằng các ph−ơng pháp nh− đúc, hàn, gia công áp lực ... 
 - Quá trình công nghệ gia công cơ: làm thay đổi trạng thái hình học và cơ 
lý tính lớp bề mặt. 
 - Quá trình công nghệ nhiệt luyện: làm thay đổi tính chất cơ lý của vật 
liệu chi tiết cụ thể tăng độ cứng, độ bền. 
 - Quá trình công nghệ lắp ráp: tạo ra một vị trí t−ơng quan xác định giữa 
các chi tiết thông qua các mối lắp ghép giữa chúng để tạo thành sản phẩm hoàn thiện. 
 Quá trình công nghệ cho một đối t−ợng sản xuất (chi tiết) phải đ−ợc xác định 
phù hợp với các yêu cầu về chất l−ợng và năng suất của đối t−ợng. Xác định quá 
trình công nghệ hợp lý rồi ghi thành văn kiện công nghệ thì các văn kiện công 
nghệ đó gọi là quy trình công nghệ. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
2
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
1.3- các thành phần của quy trình công nghệ 
 1.3.1- Nguyên công 
 Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ, đ−ợc hoàn thành một 
cách liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm công nhân thực hiện. 
 ở đây, nguyên công đ−ợc đặc tr−ng bởi 3 điều kiện cơ bản, đó là hoàn thành và 
tính liên tục trên đối t−ợng sản xuất và vị trí làm việc. Trong quá trình thực hiện quy 
trình công nghệ nếu chúng ta thay đổi 1 trong 3 điều kiện trên thì ta đã chuyển sang 
một nguyên công khác. 
 Ví dụ: Tiện trục có hình nh− sau: 
Nếu ta tiện đầu A rồi 
trở đầu để tiện đầu B (hoặc 
ng−ợc lại) thì vẫn thuộc 
một nguyên công vì vẫn 
đảm bảo tính chất liên tục 
và vị trí làm việc. Nh−ng 
nếu tiện đầu A cho cả loạt 
xong rồi mới trở lại tiện đầu 
A B
B cũng cho cả loạt đó thì thành hai nguyên công vì đã không đảm bảo đ−ợc tính liên 
tục, có sự gián đoạn khi tiện các bề mặt khác nhau trên chi tiết. Hoặc tiện đầu A ở 
máy này, đầu B tiện ở máy khác thì rõ ràng đã hai nguyên công vì vị trí làm việc đã 
thay đổi. 
 Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ. Việc chọn số l−ợng 
nguyên công sẽ ảnh h−ởng lớn đến chất l−ợng 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 ph−ơng pháp cắt gọt có một khả năng công nghệ 
nhất định (khả năng về tạo hình bề mặt cũng nh− chất l−ợng đạt đ−ợc). Vì vậy, xuất 
phát từ yêu cầu kỹ thuật và dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn ph−ơng pháp 
gia công t−ơng ứng hay nói cách khác chọn nguyên công phù hợp. 
 Ví dụ: Ta không thể thực hiện đ−ợc việc tiện các cổ trục và phay rãnh then ở 
cùng một chỗ làm việc. Tiện các cổ trục đ−ợc 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 l−ợng chi tiết cần gia công, độ chính xác, chất l−ợng 
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. 
 Ví dụ: Trên một máy, không nên gia công cả thô và tinh mà nên chia gia công 
thô và tinh trên hai máy. 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 l−ợng d−); khi gia công 
tinh thì cần máy có độ chính xác cao để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
3
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 1.3.2- Gá 
 Tr−ớc khi gia công, ta phải xác định vị trí t−ơng 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 t−ơng quan đó. Quá 
trình này ta gọi là quá trình gá đặt chi tiết. 
 Gá là một phần của nguyên công, đ−ợc 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 A, B, C ta thực hiện 2 lần gá: 
A B C - Lần gá 1: Gá lên 2 mũi chống 
tâm và truyền mômen quay bằng tốc 
để gia công các bề mặt C và B. 
 - Lần gá 2: Đổi đầu để gia công bề 
mặt B (vì mặt này ch−a đ−ợc gia công 
ở lần gá tr−ớc do phải lắp với tốc). 
 1.3.3- Vị trí 
 Vị trí là một phần của nguyên công, đ−ợc xác định bởi một vị trí t−ơng 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: Khi phay bánh răng bằng dao phay định hình, mỗi lần phay một răng, 
hoặc khoan một lỗ trên chi tiết có nhiều lỗ đ−ợc gọi là một vị trí (một lần gá có nhiều 
vị trí). Còn khi phay bánh răng bằng dao phay lăn răng, mỗi lần phay là một vị trí 
(nh−ng do tất cả các răng đều đ−ợc gia công nên lần gá này có một vị trí). 
 1.3.4- B−ớc 
 B−ớc 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 (v, s, t) không đổi. 
 Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều b−ớc. 
Ví dụ: Cũng là gia công hai đoạn trục nh−ng nếu gia công đồng thời bằng hai 
dao là một b−ớc; còn gia công bằng một dao trên từng đoạn trục là hai b−ớc. 
* Khi có sự trùng b−ớc (nh− 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 nhát. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
4
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 1.3.5- Đ−ờng chuyển dao 
 Đ−ờng chuyển dao là một phần của b−ớc để hớt đi một lớp vật liệu có cùng 
chế độ cắt và bằng cùng một dao. 
 Mỗi b−ớc có thể có một hoặc nhiều đ−ờng chuyển dao. 
 Ví dụ: Để tiện ngoài một mặt trụ có thể dùng cùng một chế độ cắt, cùng một 
dao để hớt làm nhiều lần; mỗi lần là một đ−ờng 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- các dạng sản xuất và các hình thức tổ chức sản xuất 
 Dạng sản xuất là một khái niệm cho ta hình dung về quy mô sản xuất một sản 
phẩm nào đó. Nó giúp cho việc định h−ớng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - công nghệ 
cũng nh− tổ chức toàn bộ quá trình sản xuất. 
 Các yếu tố đặc tr−ng của dạng sản xuất: 
 - Sản l−ợng. 
 - Tính ổn định của sản phẩm. 
 - Tính lặp lại của quá trình sản xuất. 
 - Mức độ chuyên môn hóa trong sản xuất. 
 Tùy theo các yếu tố trên mà ng−ời ta chia ra 3 dạng sản xuất: 
 - Đơn chiếc 
 - Hàng loạt 
 - Hàng khối. 
 1.4.1- Dạng sản xuất đơn chiếc 
 Dạng sản xuất đơn chiếc có đặc điểm là: 
 - Sản l−ợng hàng năm ít, th−ờng từ một đến vài chục chiếc. 
 - Sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều. 
 - Chu kỳ chế tạo không đ−ợc xác định. 
 Đối với dạng sản xuất này ta phải tổ chức kỹ thuật và công nghệ nh− sau: 
 - Sử dụng các trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn năng để đáp ứng tính 
đa dạng của sản phẩm. 
 - Yêu cầu trình độ thợ cao, thực hiện đ−ợc nhiều công việc khác nhau. 
 - Tài liệu h−ớng dẫn công nghệ chỉ là những nét cơ bản, th−ờng là d−ới 
dạng phiếu tiến trình công nghệ. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
5
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 1.4.2- Dạng sản xuất hàng loạt 
 Dạng sản xuất hàng loạt có đặc điểm là: 
 - Sản l−ợng hàng năm không quá ít. 
 - Sản phẩm t−ơng đối ổn định. 
 - Chu kỳ chế tạo đ−ợc xác định. 
 Tùy theo sản l−ợng và mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia ra dạng sản xuất 
loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn. Sản xuất loạt nhỏ rất gần và giống với sản xuất đơn chiếc, 
còn sản xuất loạt lớn rất gần và giống sản xuất hàng khối. 
 1.4.3- Dạng sản xuất hàng khối 
Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là: 
 - Sản l−ợng 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 nh− sau: 
 - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ th−ờng là chuyên dùng. 
 - Quá trình công nghệ đ−ợc 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 nh−ng 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 ph−ơng pháp công nghệ tiên 
tiến, có điều kiện cơ khí hóa và tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức các đ−ờng 
dây gia công chuyên môn hóa. Các máy ở dạng sản xuất này th−ờng đ−ợc bố trí theo 
theo thứ tự nguyên công của quá trình công nghệ. 
 Chú ý là việc phân chia thành ba dạng sản xuất nh− trên chỉ mang tính t−ơng 
đối. Trong thực tế, ng−ời ta còn chia các dạng sản xuất nh− 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 th−ờng đ−ợc thực hiện theo hai hình 
thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền và không theo dây chuyền. 
1-4-4. Hình thức tổ chức sản xuất 
1 Hình thức sản xuất theo dây chuyền th−ờng đ−ợc áp dụng ở quy mô sản 
xuất hàng loạt lớn và hàng khối. 
 Đặc điểm: 
 - Máy đ−ợc bố trí theo thứ tự các nguyên công của quá trình công nghệ, nghĩa 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
6
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
là mỗi nguyên công đ−ợc hoàn thành tại một vị trí nhất định. 
 - Số l−ợng chỗ làm việc và năng suất lao động tại một chỗ làm việc phải đ−ợc 
xác định hợp lý để đảm bảo tính đồng bộ về thời gian giữa các nguyên công trên cơ sở 
nhịp sản xuất của dây chuyền. 
 Nhịp sản xuất là khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công hoặc lắp ráp, nghĩa là 
trong khoảng thời gian này từng nguyên công của quá trình công nghệ đ−ợc thực hiện 
đồng bộ và sau khoảng thời gian ấy một đối t−ợng sản xuất đ−ợc hoàn thiện và đ−ợc 
chuyển ra khỏi dây chuyền sản xuất. 
2 Hình thức sản xuất không theo dây chuyền th−ờng đ−ợc áp dụng ở quy 
mô sản xuất loạt nhỏ. 
 Đặc điểm: 
 - Các nguyên công của qúa trình công nghệ đ−ợc thực hiện không có sự ràng 
buộc lẫn nhau về thời gian và địa điểm. Máy đ−ợc bố trí theo kiểu, loại và không phụ 
thuộc vào thứ tự các nguyên công. 
 - Năng suất và hiệu quả kinh tế ... T’n. 
Việc đảm bảo dung sai của khâu khép kín T∆ sẽ đ−ợc thực hiện trong quá trình lắp ráp, 
nghĩa là bớt đi ở một khâu nào đó trong chuỗi kích th−ớc, gọi là khâu bồi th−ờng. 
 Chú ý rằng, không đ−ợc chọn khâu bồi th−ờng là 
khâu chung của hai chuỗi kích th−ớc liên kết. Nh− hình 
bên, không đ−ợc phép chọn khâu A2 = B3 làm khâu bồi 
th−ờng vì khi cạo sửa để thoả mãn chuỗi A thì không 
làm thoả mãn chuỗi B. 
B1 
B4 
B3 
B2 
A4 
A∆ 
A3 
A2 
A1 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
182
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 Ví dụ nh− khi lắp hệ dẫn tr−ợt: 
 Ta có: A2 - A1 - A∆ = 0 
 Khi chế tạo, ta mở rộng dung 
sai các khâu thành phần A1, A2 để dễ 
gia công. 
 Khi lắp, ta phải đảm bảo đặc 
tính mối lắp là khe hở ∆max bằng cách 
chọn khâu thành phần A2 làm khâu 
bồi th−ờng để cạo bớt đi một lớp 
l−ợng d− cho đảm bảo yêu cầu khe 
hở của mối lắp. 
 Một vấn đề cần quan tâm là phải chọn khâu bồi th−ờng thế nào để l−ợng d− cạo 
sửa vừa đủ, không quá nhiều (tốn công sửa chữa, tăng chi phí, giảm năng suất) hoặc 
quá ít (hụt kích th−ớc). Muốn vậy, việc bố trí tâm dung sai khâu bồi th−ờng đối với 
kích th−ớc danh nghĩa của nó sao cho chi tiết đ−ợc chọn làm khâu bồi th−ờng có lớp 
kim loại để cạo sửa là ít nhất mà vẫn đạt đ−ợc độ chính xác của khâu khép kín. 
 * Cách tính l−ợng d−, điều chỉnh vị trí của tâm dung sai khâu bồi th−ờng đã 
mở rộng nh− sau: 
 Nếu ta gọi l−ợng điều chỉnh là ∆K và giả sử ta có chuỗi kích th−ớc lắp ráp 
là: A1 + A∆ - A2 = 0 thì đảm bảo đ−ợc yêu cầu kỹ thuật của mối lắp. 
 Với: TA1, TA2 là dung sai của kích th−ớc A1, A2 ban đầu. 
 T’A1, T’A2 là dung sai mở rộng của kích th−ớc A1, A2. 
 ∆A1, ∆A2 là toạ độ tâm dung sai của các khâu A1, A2. 
 ∆’A1, ∆’A2 là toạ độ tâm dung sai mở rộng của các khâu A1, A2. 
A∆ 
Hình 10.3- Lắp hệ dẫn tr−ợt bằng cạo sửa
∆A1
A1
∆A2
A∆max
A2
A∆
∆’A1 ∆’A2
A∆’max
∆K
A∆max
A1 A2 
 Khi chế tạo, ta mở rộng 
dung sai để dễ gia công, nh−ng 
khi lắp phải đảm bảo dung sai 
khâu khép kín không đổi. Vậy, ta 
phải giữ cận trên hoặc d−ới miền 
dung sai đã mở rộng của một 
khâu là không đổi và điều chỉnh 
cận d−ới hoặc trên của khâu kia 
sao cho mối lắp vẫn có khe hở 
A∆max không đổi. L−ợng điều 
chỉnh đó là ∆K. 
 ở đây, ta chọn khâu A2 là 
khâu bồi th−ờng và giữ cận d−ới 
của khâu A1 không đổi, sau đó 
điều chỉnh cận trên khâu A2. 
Hình 10.4- Sơ đồ bố trí dung sai để tính ∆K 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
183
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 Vậy, ta có l−ợng điều chỉnh: 
 max
2A
2A1A
1A A
2
'T
'A'
2
'T
K ∆∆ −+∆++∆+=∆ 
trong đó, 
2
T
A
2
T
A 2A2A1A
1A
max +∆++∆+= ∆∆ 
suy ra: ( ) ( ) ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+∆+∆−∆+∆=∆ ∆∆
2
T
2
'T
''K AA2A1A2A1A 
 Đặt: TK = T’A∆ - TA∆, là sai lệch giữa dung sai khâu khép kín khi mở rộng và 
dung sai khâu khép kín khi ch−a mở rộng của các khâu thành phần. Ta có: 
 ( ) ( 2A1A2A1AK ''2
T
K ∆+∆−∆+∆+=∆ ) 
 Qua đây, ta có thể suy rộng ra là: Các toạ độ tâm dung sai ở công thức trên có 
thể Làm cho giá trị A∆ tăng hoặc giảm. Nếu nó làm cho khâu khép kín tăng thì mang 
dấu (+) và làm cho khâu khép kín giảm thì mang dấu (-). Vậy, công thức xác định 
l−ợng điều chỉnh sẽ là: 
 ( ) ( 2A1A2A1AK ''2
T
K ∆±∆±−∆±∆±+=∆ ) 
 Công thức trên là xét cho chuỗi 3 khâu, nếu chuỗi có nhiều khâu thì công thức 
tổng quát để tính l−ợng điều chỉnh sẽ là: 
 ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ∆±∆±−⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ∆±∆±+=∆ ∑∑∑∑ −
+==
−
+==
1n
1mi
Ai
m
1i
Ai
1n
1mi
Ai
m
1i
Ai
K ''
2
T
K 
trong đó, m: số khâu tăng. 
 n: tổng số khâu của chuỗi. 
 e) Ph−ơng pháp lắp điều chỉnh 
 Ph−ơng pháp lắp điều chỉnh về cơ bản giống ph−ơng pháp lắp sửa, nghĩa là độ 
chính xác của khâu khép kín đạt đ−ợc nhờ thay đổi giá trị của khâu bồi th−ờng. 
 Nh−ng điểm khác nhau là ph−ơng pháp này không phải lấy đi một lớp kim loại 
của khâu bồi th−ờng mà là điều chỉnh vị trí khâu bồi th−ờng hoặc thay đổi kích th−ớc 
khác nhau của khâu bồi th−ờng để đảm bảo độ chính xác của khâu khép kín. Nh− vậy, 
khâu bồi th−ờng có thể cố định nh− bạc, vòng đệm... hay có thể dịch chuyển đ−ợc nh− 
chêm, bạc đàn hồi, nối trục đàn hồi, bánh lệch tâm, êcu điều chỉnh... 
 Từ yêu cầu của mối lắp, ta có thể tính ra giá trị phải điều chỉnh ở khâu bồi 
th−ờng theo dung sai của các khâu thành phần đã mở rộng và dung sai khâu khép kín. 
 Ph−ơng pháp điều chỉnh đ−ợc dùng nhiều trong tr−ờng hợp chuỗi kích th−ớc có 
nhiều khâu, trong đó khâu khép kín đòi hỏi chính xác cao nh−ng khi chế tạo các khâu 
thành phần thì không cần cao lắm. Cuối cùng sai số các khâu đ−ợc dồn vào khâu bồi 
th−ờng. Ph−ơng pháp này có khả năng phục hồi độ chính xác của mối lắp sau thời gian 
làm việc và thuận tiện trong sửa chữa thiết bị. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
184
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
10.3- các hình thức tổ chức lắp ráp 
 Việc chọn hình thức tổ chức lắp ráp sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh−: 
 - Dạng sản xuất. 
 - Tính chất sản phẩm: phức tạp hay đơn giản, nặng hay nhẹ. 
 - Độ chính xác đạt đ−ợc của các chi tiết lắp. 
 - Tính chất mối lắp và ph−ơng pháp lắp. 
 Căn cứ vào trạng thái và vị trí của đối t−ợng lắp, ng−ời ta phân thành: 
 - Lắp ráp cố định. 
 - Lắp ráp di động. 
 10.3.1- Lắp ráp cố định 
 Lắp ráp cố định là hình thức tổ chức lắp ráp mà mọi công việc lắp đ−ợc thực 
hiện tại một hoặc một số địa điểm. Các chi tiết lắp, cụm hay bộ phận đ−ợc vận chuyển 
tới địa điểm lắp. 
 Lắp ráp cố định còn đ−ợc phân thành lắp ráp cố định tập trung và phân tán. 
 a) Lắp ráp cố định tập trung 
 Là hình thức tổ chức lắp ráp mà đối t−ợng lắp đ−ợc hoàn thành tại một vị trí 
nhất định do một công nhân hoặc một nhóm công nhân cùng thực hiện. 
 Hình thức lắp ráp cố định tập trung đòi hỏi diện tích mặt bằng làm việc lớn, đòi 
hỏi thợ có trình độ và tính vạn năng cao, đồng thời có chu kỳ lắp ráp một sản phẩm 
lớn, năng suất thấp. Do đó, hình thức này th−ờng dùng khi lắp ráp các loại máy hạng 
năng nh− máy cán, máy hơi n−ớc, tàu thủy; lắp những sản phẩm đơn giản, số nguyên 
công ít trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ... 
 b) Lắp ráp cố định phân tán 
 Hình thức lắp ráp này thích hợp với những sản phẩm phức tạp, có thể chia thành 
nhiều bộ phận lắp ráp, thực hiện ở nhiều nới độc lập. Sau đó mới tiến hành lắp các bộ 
phận lại thành sản phẩm ở một địa điểm nhất định. 
 So với hình thức lắp ráp cố định tập trung, hình thức này cho năng suất cao hơn, 
không đòi hỏi trình độ tay nghề và tính vạn năng của công nhân cao. Do đó, hạ đ−ợc 
giá thành chế tạo sản phẩm. 
 Nếu sản l−ợng càng lớn thì có thể càng phân nhỏ sản phẩm lắp thành nhiều bộ 
phận và cụm. Mỗi vị trí lắp chỉ có số nguyên công nhất định, công nhân lắp ráp đ−ợc 
chuyên môn hoá cao theo nguyên công. Vì vậy, hình thức này th−ờng dùng trong sản 
xuất dạng trung bình. 
 10.3.2- Lắp ráp di động 
 Trong hình thức lắp ráp di động đối t−ợng lắp đ−ợc di chuyển từ vị trí này sang 
vị trí khác phù hợp với quy trình công nghệ lắp ráp. Tại mỗi vị trí lắp, đối t−ợng đ−ợc 
thực hiện một hoặc một số nguyên công nhất định. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
185
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 Theo tính chất di động của đối t−ợng lắp ráp, ng−ời ta phân thành: 
 a) Lắp ráp di động tự do 
 Đây là hình thức tổ chức lắp ráp mà tại mỗi vị trí lắp đ−ợc thực hiện hoàn chỉnh 
một nguyên công lắp ráp xác định, sau đó đối t−ợng lắp mới đ−ợc di chuyển tới vị trí 
lắp tiếp theo của quy trình công nghệ lắp chứ không theo nhịp của chu kỳ lắp. Sự di 
chuyển của đối t−ợng lắp đ−ợc thực hiện bằng các ph−ơng tiện nh− xe đẩy, cần trục... 
 b) Lắp ráp di động c−ỡng bức 
 Đây là hình thức tổ chức lắp ráp mà quá trình di động của đối t−ợng lắp đ−ợc 
điều khiển thống nhất, phù hợp với nhịp độ của chu kỳ lắp nhờ các thiết bị nh−: băng 
chuyền, xích tải, xe ray, bàn quay... 
 Theo hình thức di động, ng−ời ta chia lắp ráp di động c−ỡng bức ra hai dạng: 
 - Lắp ráp di động c−ỡng bức liên tục: đối t−ợng lắp đ−ợc di chuyển liên tục 
và công nhân thực hiện các thao tác lắp trong khi đối t−ợng lắp chuyển động liên tục. 
Bởi vậy trong hình thức này, cần phải xác định vận tốc chuyển động của đối t−ợng lắp 
hợp lý để đảm bảo yêu cầu của chất l−ợng lắp và hoàn thành nguyên công lắp thỏa 
mãn chu kỳ lắp. 
 - Lắp ráp di động c−ỡng bức gián đoạn: là hình thức lắp mà đối t−ợng lắp 
đ−ợc dàng lại ở các vị trí lắp để công nhân thực hiện các nguyên công lắp ráp trong 
khoảng thời gian xác định, sau đó đối t−ợng lắp di chuyển đến vị trí lắp tiếp theo. Tổng 
thời gian dừng lại ở các vị trí lắp và di chuyển t−ơng ứng với thời gian nhịp sản xuất. 
 Lắp ráp di động c−ỡng bức liên tục có năng suất cao hơn nh−ng độ chính xác lại 
thấp hơn so với lắp ráp di động c−ỡng bức gián đoạn vì trong quá trình lắp và kiểm tra 
chất l−ợng bị ảnh h−ởng bởi chấn động của cơ cấu vận chuyển. Do đó, để đạt đ−ợc độ 
chính xác và năng suất lắp ráp thì dùng hình thức lắp ráp di động c−ỡng bức gián đoạn. 
 10.3.3- Lắp ráp dây chuyền 
 Hình thức lắp ráp dây chuyền là hình thức lắp, trong đó sản phẩm lắp đ−ợc thực 
hiện một cách liên tục quá các vị trí lắp trong một khoảng thời gian xác định. ở đây, 
các sản phẩm lắp di động c−ỡng bức gián đoạn hay di động c−ỡng bức liên tục. 
 Lắp ráp dây chuyền là cơ sở tiến tới tự động hoá quá trình lắp ráp. 
 Để thực hiện lắp ráp dây chuyền cần có những điều kiện sau: 
 - Các chi tiết lắp phải thoả mãn điều kiện lắp lẫn hoàn toàn, loại trừ việc sửa 
chữa, điều chỉnh tại các vị trí lắp của dây chuyền. 
 - Cần phải phân chia thành quá trình lắp ráp thành các nguyên công sao cho 
thời gian thực hiện gần bằng nhau hoặc bội số của nhau, đảm bảo sự đồng bộ của các 
nguyên công và nhịp sản xuất để dây chuyền làm việc liên tục và ổn định. 
 - Cần xác định chính xác số l−ợng công nhân có trình độ tay nghề phù hợp 
với tính chất lắp ở các vị trí nguyên công lắp, lựa chọn trang thiết bị, đồ gá, các dụng 
cụ phù hợp và cần thiết cho mỗi nguyên công. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
186
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 - Phải đảm bảo cung cấp đầy đủ và kịp thời tới chỗ làm việc các chi tiết, 
cụm hay bộ phận phục vụ cho quá trình lắp ráp để dây chuyền làm việc liên tục. 
 Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp theo dây chuyền đòi hỏi khối l−ợng tính 
toán lớn, tỉ mỉ và chính xác tùy theo quy mô sản xuất, mức độ phức tạp của những 
động tác lắp và điều kiện công nghệ lắp ráp. 
 Công nghệ lắp ráp theo dây chuyền có các −u điểm sau: 
 - Công nhân lắp ráp đ−ợc chuyên môn hoá cao, sử dụng hợp lý, do đó, giảm 
đ−ợc thời gian lắp ráp. 
 - Mặt bằng lắp ráp gọn, mở rộng đ−ợc khả năng của phân x−ởng. 
 - Nâng cao đ−ợc năng suất, giảm phí tổn nên giá thành sản phẩm hạ. 
10.4- thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp 
 10.4.1- Khái niệm và định nghĩa 
 Nội dung của quy trình công nghệ lắp ráp là xác định trình tự và ph−ơng pháp 
lắp ráp các chi tiết máy để tạo thành sản phẩm, thoả mãn các điều kiện kỹ thuật đề ra 
một cách kinh tế nhất. 
 Quá trình lắp ráp sản phẩm cũng đ−ợc chia thành: 
 - Nguyên công lắp ráp: là một phần của quá trình lắp, đ−ợc hoàn thành đối 
với một bộ phận hay sản phẩm tại một chỗ làm việc nhất định do một hay một nhóm 
công nhân thực hiện một cách liên tục. 
 Ví dụ: Lắp bánh răng, bánh đà lên trục hay lắp ráp máy... 
 - B−ớc lắp ráp: là một phần của nguyên công, đ−ợc quy định bởi sự không 
thay đổi vị trí dụng cụ lắp. 
 Ví dụ: Lắp bánh đai lên trục gồm các b−ớc sau: 
 + Cạo sửa và lắp then lên trục. 
 + Lắp bánh đai. 
 + Lắp vít hãm. 
 - Động tác: là thao tác của công nhân để thực hiện công việc lắp ráp. 
 Ví dụ: Lấy chi tiết lắp, đặt vào vị trí lắp, kiểm tra chất l−ợng mối lắp... 
 10.4.2- Những tài liệu ban đầu để thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp 
 Để thiết kế quy trình công nghệ lắp cần có các tài liệu chính sau: 
 - Bản vẽ lắp chung toàn sản phẩm hay bộ phận với đầy đủ yêu cầu kỹ thuật. 
 - Bản thống kê chi tiết lắp của bộ phận hay sản phẩm với đầy đủ số l−ợng, 
quy cách, chủng loại của chúng. 
 - Thuyết minh về đặc tính của sản phẩm, các yêu cầu kỹ thuật nghiệm thu, 
những yêu cầu đặc biệt trong lắp ráp sử dụng. 
 - Sản l−ợng và mức độ ổn định của sản phẩm. 
 - Khả năng về thiết bị, dụng cụ, đồ gá lắp; khả năng kỹ thuật của xí nghiệp. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
187
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy 
 10.4.3- Trình tự thiết kế quy tình công nghệ lắp ráp 
 Thiết kế quy trình công nghệ lắp ráp cần thực hiện các công việc theo trình tự: 
 - Nghiên cứu bản vẽ lắp chung sản phẩm, kiểm tra tính công nghệ trong lắp 
ráp. Giải các chuỗi kích th−ớc lắp ráp nếu cần sửa đổi tính công nghệ của kết cấu. 
 - Chọn ph−ơng pháp lắp ráp. 
 - Lập sơ đồ lắp ráp. 
 - Chọn hình thức tổ chức lắp ráp, lập quy trình công nghệ lắp ráp. 
 - Xác định nội dung, công việc cho từng nguyên công và b−ớc lắp ráp. 
 - Xác định điều kiện kỹ thuật cho các mối lắp, bộ phận hay cụm lắp. 
 - Chọn dụng cụ, đồ gá, trang bị cho các nguyên công lắp ráp hay kiểm tra. 
 - Xác định chỉ tiêu kỹ thuật, thời gian cho từng nguyên công. Tính toán và 
so sánh các ph−ơng án lắp về mặt kinh tế. 
 - Xác định thiết bị và hình thức vận chuyển qua các nguyên công. 
 - Xây dựng những tài liệu cần thiết: bản vẽ, sơ đồ lắp, thống kê dụng cụ, 
h−ớng dẫn cách lắp, kiểm tra... 
 10.4.4- Lập sơ đồ lắp ráp 
 Một sản phẩm có nhiều bộ phận, mỗi bộ phận có nhiều cụm, mỗi cụm có thể có 
nhiều nhóm, mỗi nhóm gồm nhiều chi tiết hợp thành. Ta có thể gọi các phần chia nhỏ 
đó là một đơn vị lắp (có thể là bộ phận, cụm hay nhóm). 
Trong các chi tiết của một đơn vị lắp, ta chọn một chi tiết mà trong quá trình lắp 
các chi tiết khác sẽ lắp lên nó. Chi tiết này gọi là chi tiết cơ sở. 
Từ đây, ta tiến hành xây dựng sơ đồ lắp. Trong số các chi tiết của một đơn vị 
lắp, ta tìm chi tiết cơ sở, rồi lắp các chi tiết khác lên chi tiết cơ sở theo một thứ tự xác 
định. Nói chung, các chi tiết lắp với nhau thành nhóm, các nhóm lắp với nhau thành 
cụm, các cụm lắp với nhau thành bộ phận, các bộ phận lắp với nhau thành sản phẩm. 
Nh−ng cũng có thể có những chi tiết lắp trực tiếp lên cụm, lên bộ phận hoặc sản phẩm, 
có những nhóm lắp trực tiếp lên bộ phận hoặc sản phẩm, có những cụm lắp trực tiếp 
lên sản phẩm... 
Khi lập sơ đồ lắp cần chú ý các vấn đề sau: 
 - Mỗi đơn vị lắp không nên chênh lệch quá lớn về trọng l−ợng, khuôn khổ, 
kích th−ớc, số l−ợng chi tiết. Làm đ−ợc nh− vậy, định mức lao động của các đơn vị lắp 
sẽ gần bằng nhau, tạo điều kiện tăng năng suất và tính đồng bộ khi lắp ráp dây chuyền. 
 - Chọn đơn vị lắp sao cho khi lắp ráp thuận tiện nhất. Số chi tiết lắp trực tiếp 
lên chi tiết cơ sở càng ít càng tốt. Thiết kế quy trình lắp ráp hợp lý sẽ tránh đ−ợc việc 
tháo ra, lắp vào nhiều lần trong quá trình lắp. 
 - Bộ phận nào cần kiểm tra khi lắp ráp nên tách thành đơn vị lắp riêng để 
kiểm tra dễ dàng và thuận tiện. 
L−u đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
188