Bài giảng Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Chương 1: Những khái niệm cơ bản - Phan Thanh Vũ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH 
GV: ThS. PHAN THANH VŨ 
Email: vupt@hcmute.edu.vn 
NỘI DUNG MÔN HỌC 
Cơ sở lý thuyết cắt kim loại 2 
Các phương pháp gia công 3 
Chất lượng bề mặt chi tiết máy 4 
1 Độ chính xác gia công 5
Những khái niệm cơ bản 1 
1 Chuẩn và chuỗi k.thước công nghệ 6
2 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] GS.TS. Trần Văn Địch; Nguyên lý cắt kim loại; NXB 
KHKT; 2008 
[2] GS.TS. Trần Văn Địch và các tác giả 
Công nghệ Chế tạo máy; NXB KHKT; 2008 
[3] E. Paul DeGarmo,,; Materials and Processes in 
Manufacturing (9th ed); Wiley; 2004 
[4] Kalpakjian & Schmid; Manufacturing Engineering 
and Technology; Prentice Hall; 2001 
TÀI LIỆU HỌC TẬP CHÍNH 
Phan Minh Thanh, Hồ Viết Bình; Giáo trình Cơ sở Công 
nghệ Chế tạo máy; NXB ĐH Quốc gia Tp.HCM; 2013 
TÀI LIỆU HỌC TẬP 
3 
CHƢƠNG 1- NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 
1 - Quá trình hình thành sản phẩm cơ khí (mô 
hình) 
2 – Quá trình sản xuất và quá trình công nghệ 
3 – Quá trình công nghệ 
4 – Các thành phần của quá trình công nghệ 
5 – Các dạng sản xuất 
6 – Các hình thức tổ chức sản xuất 
4 
1- QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH SẢN PHẨM CƠ KHÍ 
Sản phẩm cơ khí có thể là: 
 Chi tiết máy (Piston, xéc măng, thanh 
truyền v.v ) 
 Cụm chi tiết (Ổ bi, hộp giảm tốc) 
 Máy hoàn chỉnh (Máy công cụ, máy chế 
biến lƣơng thực) 
5 
Mô hình hình thành sản phẩm cơ khí 
Sản phẩm 
Nhu cầu 
XH 
Thiết kế 
nguyên lý 
Nghiên cứu 
& Phát triển 
Chế thử 
Sản xuất Tiếp thị 
Chuẩn bị 
sản xuất 
Thiết kế 
kết cấu 
6 
Tiếp thị 
Tiếp thị là bộ phận rất quan trọng, đầu mối giao 
tiếp giữa cung và cầu, có các nhiệm vụ: 
 Chào và bán hàng 
 Nắm bắt thị hiếu của khách hàng đối với sản 
phẩm 
 Dự báo về nhu cầu phát triển về số lƣợng, chất 
lƣợng và những yêu cầu khác. 
 Kích thích tạo ra nhu cầu chính đáng mới, qua 
đó tạo thị trƣờng mới 
7 
Nghiên cứu – Phát triển 
Là một khâu rất quan trọng, có các nhiệm vụ sau: 
Nghiên cứu cải tiến sản phẩm đang sản xuất. 
 Nghiên cứu sản xuất những sản phẩm mới do thị 
trƣờng yêu cầu. 
 Nghiên cứu các công nghệ mới đang ứng dụng 
vào lĩnh vực sản xuất. 
8 
Chế thử 
 Mục đích của chế thử là kiểm nghiệm về mặt 
nguyên lý, kết cấu và chất lƣợng làm việc của 
thiết bị. 
 Từ đó sẽ tiến hành những thay đổi về nguyên lý, 
kết cấu, vật liệu v.v để thỏa mãn điều kiện làm 
việc của sản phẩm. 
9 
Chuẩn bị sản xuất và tổ chức sản xuất 
Chuẩn bị sản xuất bao gồm: 
● Chuẩn bị về thiết kế: 
• Thiết kế nguyên lý 
• Thiết kế kết cấu 
● Chuẩn bị về công nghệ: 
• Chuẩn bị những tài liệu công nghệ hƣớng 
dẫn quá trình tổ chức sản xuất. 
• Cầu nối giữa thiết kế và chế tạo ra sản phẩm 
10 
2- QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 
VÀ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ 
2.1. Phân biệt quá trình sản xuất và quá trình 
công nghệ 
2.2. Các thành phần của quá trình công nghệ 
11 
Quá trình sản xuất 
 Quá trình sản xuất là quá trình con ngƣời tác 
động vào tài nguyên thiên nhiên để biến nó 
thành sản phẩm phục vụ cho lợi ích của con 
ngƣời. 
 Quá trình sản xuất trong nhà máy cơ khí: là 
tập hợp các hoạt động có ích để biến nguyên 
vật liệu hay bán thành phẩm thành sản 
phẩm. 
12 
Quá trình công nghệ 
  Quá trình công nghệ là một phần của quá 
trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi 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. 
  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. 
13 
2.2- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH 
CÔNG NGHỆ 
 Nguyên công 
 Gá 
 Vị trí 
 Bƣớc 
 Đƣờng chuyển dao 
 Động tác 
14 
2.2- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH 
CÔNG NGHỆ 
a) Nguyên công 
 Là một phần của quá trình công nghệ, đƣợc 
hoàn thành liên tục, tại một chỗ làm việc và 
do một hay một nhóm công nhân cùng thực 
hiện. 
 Nếu thay đổi một trong các điều kiện: tính 
liên tục, hoặc chỗ làm việc thì ta đã chuyển 
sang một nguyên công khác. 
15 
2.2- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH 
CÔNG NGHỆ 
b) Bƣớc 
Bƣớc là một phần của nguyên công đƣợc đặc 
trƣng bởi: 
  Gia công một bề mặt hoặc nhiều bề mặt 
cùng một lúc 
  Sử dụng một dao hoặc một nhóm dao 
ghép 
  Cùng một chế độ cắt 
16 
2.2- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH 
CÔNG NGHỆ 
Ví dụ: 
l1 l2 l3 
A 
B C 
Hình 1-1 Tiện trục bậc 
D 
17 
 Phƣơng án 1: Tiện đầu B xong rồi trở đầu tiện 
C ngay, đó là một nguyên công. 
  Phƣơng án 2: Tiện đầu B cho cả loạt, xong 
mới tiện đầu C cũng cho cả loạt trên máy đó, 
nhƣ vậy ta đã chia thành 2 nguyên công vì tính 
liên tục không bảo đảm 
  Phƣơng án 3: Tiện đầu B trên máy số 1; tiện 
đầu C trên máy số 2  Nhƣ vậy cũng là 2 
nguyên công vì chỗ làm việc đã thay đổi mặc dù 
tính liên tục vẫn bảo đảm. 
Có 3 phương án gia công 
18 
2.2- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH 
CÔNG NGHỆ 
c) Gá 
Gá: Là một phần của nguyên công đƣợc hoàn 
thành trong một lần gá đặt chi tiết (một lần kẹp 
chặt). Một nguyên công có thể có một hay nhiều 
lần gá. 
d) Vị trí 
Vị trí : Là một phần của nguyên công, đƣợc xác 
định bởi một vị trí tƣơng quan giữa chi tiết gia 
công với máy hoặc dụng cụ cắt. 
19 
2.2- CÁC THÀNH PHẦN CỦA QUÁ TRÌNH 
CÔNG NGHỆ 
e) Đƣờng chuyển dao 
Đường chuyển dao : Là một phần của bƣớc để hớt đi 
một lớp kim loại, sử dụng cùng một dao và một chế 
độ cắt. 
 Ví dụ: Khi tiện đầu B của trục, do lƣợng dƣ quá lớn ta 
phải cắt hai lần với n, s, t nhƣ nhau, đó là hai đƣờng 
chuyển dao trong cùng một bƣớc. 
f) Động tác 
Động tác : Là một hành động của công nhân để điều 
khiển máy thực hiện việc gia công hay lắp ráp. Ví dụ: 
nhấn nút, quay ụ dao, xiết mâm cặp  
20 
3- HÌNH THỨC TỔ CHỨC SẢN XUẤT VÀ 
DẠNG SẢN XUẤT 
3.1. Các hình thức tổ chức sản xuất: 
Có 2 hình thức tổ chức: 
 Tổ chức sản xuất theo dây chuyền 
 Tổ chức sản xuất không theo dây chuyền 
21 
Tổ chức sản xuất theo dây chuyền 
Mỗi nguyên công hoàn thành tại một địa điểm 
nhất định nhƣng có quan hệ với nhau về mặt 
thời gian và không gian  Tuân thủ nhịp gia 
công T (phút) và bƣớc vận chuyển L (mét). 
 Số lƣợng nguyên công phải đƣợc tính toán 
thông qua nhịp sản xuất và độ tin cậy của từng 
nguyên công. 
 Bố trí thiết bị theo quy trình công nghệ. 
22 
Tổ chức sản xuất không theo dây chuyền 
Mỗi nguyên công đƣợc thực hiện một cách độc 
lập, không liên quan về không gian và thời gian 
với các nguyên công khác. 
 Hiệu quả kinh tế ở phƣơng pháp này thấp 
 Bố trí thiết bị thƣờng theo nhóm máy: Tiện, phay, 
bào, mài  
 Phƣơng pháp này phù hợp với sản xuất nhỏ, sửa 
chữa, chế tạo phụ tùng thay thế v.v 
23 
3.2- DẠNG SẢN XUẤT 
Đặc trƣng của dạng sản xuất: 
 Sản lƣợng (đơn vị sản phẩm hoặc trọng 
lƣợng) 
 Tính ổn định về số lƣợng và chủng loại sp 
 Tính lặp lại của quá trình sản xuất. 
 Mức độ chuyên môn hóa trong sản xuất. 
Phân loại: 
 Dạng sản xuất đơn chiếc 
 Dạng sản xuất hàng loạt 
 Dạng sản xuất hàng khối 
24 
Sản lƣợng chi tiết cần chế tạo trong một năm 
của nhà máy đƣợc tính nhƣ sau: 
• N0 - Số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch 
• m – Số lƣợng chi tiết cùng tên trong một sản 
phẩm 
• β – Số phần trăm gối đầu kế hoạch(10÷20%) 
• α – Số phần trăm phế phẩm cho phép (≤ 3%) 
𝑁 = 𝑁0. 𝑚. 1 +
𝛼 + 𝛽
100
25 
Dạng sản xuất đơn chiếc 
• Sản lƣợng: ít, thƣờng từ 1 đến vài chục chiếc 
• Chủng loại: nhiều 
• Tính lặp lại: không biết trƣớc. 
Đặc điểm tổ chức sản xuất: 
 Thiết bị vạn năng đáp ứng tính đa dạng của sản 
phẩm. Máy móc đƣợc bố trí theo loại máy, thành 
từng bộ phận sản xuất khác nhau. 
Trình độ thợ giỏi 
Qui trình công nghệ rất đơn giản. 
26 
Dạng sản xuất hàng loạt 
 Sản lƣợng tƣơng đối nhiều, sản phẩm đƣợc chế 
tạo từng loạt theo chu kỳ xác định và có tính ổn 
định tƣơng đối. 
 Tùy theo sản lƣợng và mức độ ổn định sản phẩm 
mà ta chia ra loạt nhỏ, loạt vừa và loạt lớn. 
 Dạng sản xuất loạt nhỏ gần với sản xuất đơn 
chiếc, còn sản xuất loạt lớn thƣờng dùng nhiều 
thiết bị chuyên dùng, qui trình công nghệ đƣợc 
thành lập một cách khá tỉ mỉ. 
27 
Dạng sản xuất hàng loạt 
Đặc điểm: 
• Thiết bị đƣợc bố trí theo trình tự nguyên công 
• Sử dụng máy vạn năng và chuyên dùng 
• Thực hiện lắp lẫn hoàn toàn 
• Trình độ thợ trung bình 
• Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng 
• Qui trình công nghệ đơn giản. 
28 
Dạng sản xuất hàng khối 
 Có sản lƣợng lớn, sản phẩm ổn định. 
 Đặc điểm: 
• Trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao 
• Trang thiết bị, dụng cụ, công nghệ chuyên dùng 
• Qui trình công nghệ đƣợc thiết kế và tính toán 
chính xác 
• Bố trí thiết bị theo thứ tự nguyên công của qui 
trình công nghệ và tạo thành dây chuyền sản 
xuất. 
• Trình độ thợ đứng máy không cần cao nhƣng 
phải có thợ điều chỉnh máy giỏi. 
29 
Nhịp sản xuất 
• Nhịp sản xuất là khoảng thời gian lặp lại chu 
kì gia công hoặc lắp ráp, trong khoảng thời 
gian đó đối tƣợng sản xuất đƣợc hoàn thiện 
và đƣợc chuyển ra khỏi dây chuyền sản xuất. 
 tn = T/N 
 tn: nhịp sản xuất; T: khoảng thời gian làm việc 
 N: số sản phẩm hoàn thiện trong thời gian T 
 Để đảm bảo tính đồng bộ thì phải thỏa mãn điều 
kiện: 
 Tnci=K.tn 
30