ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ
MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA
KHOA CƠ KHÍ
TP HCM
BK
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI
HỌC THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG LẮP
RÁP BÚT BI (TL 034) SVTH : VƯƠNG QUỐC
MSSV : 20001882
SVTH :PHAN ĐÌNH QUANG
MSSV : 20001834
CBHD : Thầy TRẦN ĐẠI NGUYÊN
Thầy HUỲNH HỮU NGHỊ
BỘ MÔN : CAD/CAM/CNC

1.2.1 Đònh nghóa về tự động hoá
1.2.2 Các hình thức của tự động hoá
1.3 Sự phát triển của tự động hoá
1.4 Thiết kế sản phẩm cho lắp ráp tự động
1.4.1 Tìm hiểu về quá trình lắp ráp sản phẩm
1.4.2 Nguyên tắc ứng dụng trong thiết kế sản phẩm
1.5 Sự cần thiết phải có tự động hoá
Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ SƠ LƯC VỀ CÁC LOẠI BÚT BI TRÊN THỊ TRƯỜNG
VÀ CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CHÚNG
2.1 Nhu cầu sử dụng bút bi
2.2 Sự tiện lợi của bút bi so với bút máy
2.2.1 Bút máy
2.2.2 Bút bi
2.3 Thực trạng,xu hướng lắp ráp bút bi của các công ty hiện nay
2.4 Hệ thống lắp ráp
2.4.1 Lắp ráp bằng tay tại một vò trí
2.4.2 Dây chuyền lắp ráp bằng tay
2.4.3 Dây chuyền lắp ráp tự động
2.5 Sản phẩm
2.5.1 Giới thiệu sản phẩm trên thò trường
2.5.2 Hình ảnh sản phẩm có thể thực hiện quá trình lắp ráp
2.6 Qui trình chung để sản xuất bút bi
2.6.1 Công đoạn lắp ráp bút bi(TL-034) Chương 3: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
3.1 Đưa ra phương án
3.1.1 Phướng án thứ 1
3.1.2 Phương án thứ 2
3.2 Kết luận nên chọn phương án

9.2 Baûo trì
hoá trong hệ thống điều khiển là rất cần thiết. Mức độ tự động hoá ở nước ta
vẫn ở trình độ thấp chưa phát huy hết thế mạnh của nó. Chính vì lẽ đó mà
các sản phẩm làm ra đạt chất lượng kém và năng suất thấp, nhìn chung trình
độ tự động còn phụ thuộc nhiều vào sức người, chưa thấy được kết quả mà nó
đem lại. Đồng thời chúng ta cũng tìm hiểu nó một cách đúng đắn. Do đó ở
phần này ta sẽ biết được cách hoạt động, cách điều khiển, cách hoạt động
một cách khái quát mà cụ thể là dây chuyền lắp ráp bút bi tự động.
L
L

thiếu xót, rất mong sự thông cảm của các thầy cô. Chúng em xin chân thành
cảm ơn.
K
K
E
E
Á
Á
T

Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai
sót trong thiết kế cũng như trong cách trình bày. Rất mong sự chỉ bảo, hướng dẩn
thêm của quý thầy cô.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Trung Thực, Tự động hoá sản xuất, Khoa Cơ Khí-Bộ môn Chế Tạo
Máy-Trường ĐH Bách Khoa TPHCM
2. PTS. Đặng Văn Nghìn, Tự động hoá quá trình sản xuất, Trường ĐH Bách
Khoa TP. Hồ Chí Minh, 1991.
3. Đặng Thế Huy-Nguyễn Khắc Thường, Giáo trình nguyên lý máy, Nhà
xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội, 1982.
4. PGS. Trần Hữu Quế, Vẽ kó thuật cơ khí, Nhà xuất bản Giáo Dục, 2002.
5. Trònh Chất-Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí [1, 2],
Nhà xuất bản Giáo Dục, Hà Nội, 2001.
6. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy (Phần 1), Trường Đại học Bách
Khoa TP. HCM, 2001.

chất lượng sản phẩm.
1.1 Tình hình ngành cơ khí Việt Nam và triển vọng trong tương lai:
1.1.1 Những nét cơ bản về sự hình thành:
Bắt đầu từ năm 1956 có đònh hướng ở miền Bắc:
Nhà máy cơ khí trung, qui mô Hà Nội: Chế tạo máy công cụ.
Nhà máy cơ khí Cẩm Phả: Phục vụ khu mỏ Hòn Gai.
Nhà máy cơ khí xe lửa Gia Lâm. Nhà máy ô tô Trần Hưng Đạo, Hoà
Bình, Diesel Sông Công: Phục vụ giao thông vận tải và sức kéo cho nông
lâm nghiệp.
Các nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, Phà Rừng.
Một loạt các nhà máy qui mô 500tr/năm sản phẩm cơ khí phục vụ công
nghiệp đòa phương và chiến đấu tại chỗ.
Một loạt các nhà máy cơ khí quốc phòng và ngành.
• Những đặc điểm:
Qui mô nhỏ, và nhà máy có qui mô vừa, phục vụ nhu cầu bức thiết
trước mắt trong nước.
Sản xuất sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật không cao
Công nghệ và tổ chức khép kín từ tạo phôi đến lắp ráp thành phẩm.
Công nghệ và thiết bò lạc hậu, hơn 30 năm nay ít được đổi mới.
Hiên nay đang ở trình độ khoa học – công nghệ những năm 40 của thế
kỹ này
• Nhân lực:
Thợ bậc cao, từ bậc 6 trở lên: khoảng 7ngàn nhưng tuổi bình quân trên
40, có hạn chế
Đáng kể có 10 ngàn từ kỹ sư trở lên: Nhưng chưa phát huy tốt tiềm
năng. Tổng tài sản cố đònh toàn ngành khoảng 300 triệu USD là hết sức nhỏ
bé.
Hiện trạng ngành cơ khí thành phố Hồ Chí Minh
• Đặc điểm chung:
- Tiếp nhận từ một ngành cơ khí non yếu chỉ làm dòch vụ sửa

- Đáng chú ý la ømột số xí nghiệp quốc doanh và tư doanh đầu tư
nhập công nghệ thiết bò hiện đại trong khuôn mẫu. Tỷ trọng
thiết bò tiên tiến chỉ khoảng 15%.
- Vẫn còn thời kỳ cơ khí hoá.
• Tổng quát:
- Mặc dù hết sức năng động, tự vươn lên nhưng vẫn yếu kém về
năng lực sản xuất cả về qui mô và chất lượng sản phẩm.
- Còn khá xa trước nhiệm vụ trang thiết bò lại một phần cơ bản
cho các ngành kinh tế.
- Còn phân tán, tự phát thiếu đồng bộ và cần có qui hoạch chiến
lược tập trung đầu tư đi vào những trọng điểm. Có cơ cấu sản
phẩm đònh hướng hợp lý cho một trung tâm công nghiệp phía
nam.
- Tuy đội ngũ nhân lực khá và năng động nhưng còn thiếu khả
năng đào tạo tiếp cân một cách khoa học công nghệ tiên tiến.
Thành tựu khoa học – công nghệ tiên tiến của thế giới trong lónh vực
cơ khí:
Nhu cầu về một hình thái sản xuất linh hoạt:
Đặc điểm về thời đại về nhu cầu:
Đa dạng về mẫu mả, chủng loại.
Luôn thay đổi thò hiếu.
“ tuồi thọ “ của sản phẩm ngắn, có loại chỉ xuất hiện vài tháng là mất
hết thò trường. Nhà sản xuất đứng trước những biến động khó lường.
Đònh hướng về khoa học – công nghệ:
Trên cơ sở công nghệ tin học tạo ra một nền “ sản xuất linh hoạt” đáp
ứng sự biến động khôn lường của nhu cầu và khả năng cạnh tranh nhờ đổi
mới sản phẩm.
Hiệu quả đặc trưng quan trọng nhất của công nghê tin học là năng lực
giúp cho những ý tưởng của con người – dù có đa dạng và biến động cách
mấy – trở thành hiện thật một cách nhanh chóng nhất, ít tốn công sức nhất

Chú trọng xây dựng trung tâm nghiên cứu – phát triển.
Qui hoạch và tổ chức lại ngành thành 4 khối lớn.
Đònh hướng các sản phẩm cơ bản.
Đầu tư chiều sâu cho 4 nhà máy.
Đònh hướng ứng dụng công nghệ tiên tiến
ng dụng CAD trong thiết kế cơ khí
Hiện tại chúng ta vẫn dùng phương pháp cổ truyền trong thiết kế. Chưa
sử dụng sự hỗ trở của máy tính và các phần mềm thích hợp. Vì vậy tiềm
năng sáng tạo của người thiết kế chưa phát huy hết tiềm năng về vẽ, tra
cứu, tính toán về thiết kế, ngay cả lúc thành phố HCM đã có nhiều nhu cầu
về thiết kế như: các thiết bò chế biến nông sản, hải sản, thiết bò phục vụ làm
đất thu hoạch trong nông nghiệp; các khuôn mẫu vừa đa dạng vừa luôn luôn
đổi mới, các sản phẩm cơ khí dân dụng.
Người Việt Nam hoàn toàn có khả năng tiếp thu và dùng các phần
mềm thích hợp ở nước ngoài phục vụ mục tiêu của mình. Người Việt Nam
còn có khả năng tận dụng những phần mềm thích hợp của nước ngoài kết
hợp với phần mềm tự xây dựng để phục vụ cho thiết kế cơ khí – chẳng hạn
phần mềm cơ khí BK –CAD của cán bộ khoa học cơ khí trường đại học
Bách Khoa TP.HCM ; Me CAD của trung tâm tin học IDEA của Hà Nội.
Tránh ngộ nhận cần hiểu rõ chức năng của các phần mềm CAD trên
thò trường để dùng khi thiết kế. Không phải CAD nào cũng dùng được cho
thiết kế.
ng dụng CAD trong công nghệ gia công cơ khí.
Hiện cần thiết cho gia công các loại khuôn phức tạp trên các máy công
cụ điều khiển số NC
Hiện có phần mềm CAD/CAM /CIMATRON 90 chuyên dùng, kết hợp
giữa mô hình hoá, tạo bản vẽ cần gia công với việc mô hình hoá, tạo bản vẽ
sản phẩm cần gia công với việc mô hình hoá quá trình gia công lập trình
điều khiển máy CNC và CIMATRON-90 có thể điều khiển quá trình của
công nghệ khoan, phay 2, 5 –5 toạ độ, công nghệ tiện, đột, dập theo đường

Ngoài việc gửi tu nghiệp nước ngoài, hiện nay ở trong nước cũng có
một số cơ sở có năng lực đào tạo:
Viện máy công cụ tại Hà Nội, trường đại học BK HN
Trường đại học BKTP_HCM khoa Cơ Khí
Trung tâm Việt Đức trường đại học BKTp- HCM
Đang đầu tư trường Lý Tự Trọng
Có thể đào tạo công nhân
Kỹ thuật viên kỹ sư
Cần chú ý đào tạo nhân lực thực hành, dạng Kỹ Sư thực hành mà hiện
tại chúng ta rất cần nhưng các cơ sở đào tạo trong nước lại rất yếu trong việc
này.
• Quan tâm hơn nửa việc đào tạo nhân lực:
Không có con người đủ năng lực thì không tiếp thu và phát huy được
các công nghệ tiên tiên của thế giới dù có tiếp cận về.
Đầu tư trang thiết bò và công nghệ hiện đại, gửi đi đào tạo đội ngũ kỹ
thuật viên và giảng viên ( cho các cơ sở có chức năng đào tạo )
Nhà nước cũng nối tiếp các doanh nghiệp cùng góp cho việc đào tạo
nhân lực cho mình.
Các cơ sở đào tạo trong nước, trong thành phố nên liên kết để bổ sung
cho nhau trong đào tạo, đồng thời hợp tác với nước ngoài trên cơ sơ hai bên
cùng có lợi. Đó là một hiện thực ở một số cơ sở đào tạotrong nước đã làm
được. Nhận xét: Nhìn chung với xu hướng chung của thế giới, ngành cơ khí nước
nhà cũng đã có sự phát triển vượt bậc trong việc áp dụng tự động hoá ở một
số bộ phận. Xong nó chỉ mang tính chất riêng lẽ, cục bộ chưa phát huy hết
khả năng của nó và sự phát triển thiếu đồng bộ đó cũng do nhiều nguyên
nhân khác gây ra. Do đó để nắm vững và áp dụng nó một cách đúng mức ta
lần lượt đi tìm hiểu về các vần đề sau để có cái nhìn chung về nó và phát

Chuỗi các hoạt động có thể điều khiển bởi một chương trình, tức là một
tập lệnh được mã hoá để hệ thống có thể đọc và diễn dòch chúng.
Những chương trình mới có thể được chuẩn bò và nhập vào thiết bò để
tạo ra sản phẩm mới. Một vài đặc trưng của tự động hoá lập trình là:
+ Đầu tư cao cho những thiết bò có mục đích tổng quát
+ Năng suất tương đối thấp so với tự động hoá cứng.
+ Sự linh hoạt khi có sự thay đổi trong cấu hình sản phẩm.
+ Thích hợp nhất là cho sản xuất hàng loạt.
Tự động hoá linh hoạt là sự mở rộng của tự động hoá lập trình được.
Khái niệm của tự động hoá linh hoạt đã được phát triển trong khoảng 25 đến
30 năm vừa qua. Và những nguyên lý vẫn còn đang phát triển.
- Tự động hoá linh hoạt:
Là hệ thống tự động hoá có khả năng sản xuất rất nhiều sản phẩm (
hay bộ phận ) khác nhau mà hầu như không mất thời gian cho việc chuyển
đổi từ sản phẩm này sang sản phẩm khác. Không mất thời gian cho sản xuất
cho việc lập trình lại và thay thế các cài đặt vật lý ( công cụ đồ gá, máy
móc ). Hậu quả là hệ thống có thể lên kế hoạch kết hợp sản xuất nhiều loại
sản xuất khác nhau thay vì theo từng loại riêng biệt. Đặc trưng của tự động
hoá linh hoạt có thể tóm tắt như sau:
+ Đầu tư cao cho thiết bò.
+ Sản xuất liên tục những sản phẩm hỗn hợp khác nhau.
+ Tốc độ sản xuất trung bình.
+ Tính linh hoạt khi sản phẩm thay đổi thiết kế.
1.3 Sự phát triển của tự động hoá
Tự động hoá theo tiếng Hy Lạp có nghóa là: “ Tự chuyển động “ Ở đây
chúng ta hiểu thuật ngữ tự động hoá là thực hiện quá trình sản xuất mà trong
đó tất cả các tác động cần thiết để thực hiện nó, kể cả việc điều khiển quá
trình được tiến hành không có sự tham gia của con người.
Hiện nay tự động hoá được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế
quốc dân, vì thế mà người ta gọi thế kỹ 20 này là thế kỹ của tự hoá và điều

• Vào đầu thế kỉ 20 bắt đầu có máy tự động nhiều trục chính, máy tự
động tổ hợp và đường dây tự động.
Ngày nay nhiều nước tiên tiến trên thế giới đã có nhiều đường dây tự
động phân xưởng tự động và cả nhà máy tự động gia công các sản phẩm
hàng loạt lớn, hàng khối như vòng bi, pittong, chốt ắc …
Để áp dụng tự động hoá vào điều kiện sản xuất hàng loạt nhỏ và sản
xuất đơn chiếc khi mà số lượng chi tiết trong loạt ít mà chủng loại lại nhiều,
người ta đã dùng máy điều khiển theo chương trình số. Máy này cho phép
điều chỉnh máy nhanh khi chuyển sang gia công loạt chi tiết khác. Bước
phát triển tiếp theo là sự xuất hiện của trung tâm gia công mà đặc điểm của
nó là có ổ trữ dụng cụ để thay thế theo trình tự gia công.
Những năm gần đây trên thế giới đặc biệt là các nước tư bản có
khuynh hướng mạnh hệ thống sản xuất linh hoạt. Ưu điểm nổi bật của nó là
hệ số sử dụng thiết bò cao ( 85%), năng suất cao và tính linh hoạt rất cao. Nó
được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp máy công cụ, máy ô tô,
máy kéo và công nghiệp hàng không… Trong hệ thống sản xuất linh hoạt có
thể áp dụng tự động hoá toàn bộ quá trình sản xuất từ công đoạn thiết kế tự
động chi tiết, thiết kế tự động qui trình công nghệ, thiết kế tự động chương
trình gia công, tự động điều khiển quá trình sản xuất, tự động kiểm tra chất
lượng sản phẩm …Đây là hình thức tự động hoá tiến bộ nhất đưa lại hiệu quả
kinh tế rất lớn.
Sau khi đã tìm hiểu nó một cách kỹ lưỡng kết hợp để thiết kế sản phẩm
cho rắp ráp đó cũng là vấn đề cũng quan trọng vì trước khi thiết kế một dây
chuyền sản xuất nào đó người thiết kế phải nắm rõ sản phẩm và các thuộc
tính của nó, ưu điểm như thế nào, kết cấu ra làm sao để việc tự động hoá
sản phẩm được dễ dàng. Do đó ta đi xem xét vấn đề thiết kế sản phẩm cho
rắp ráp tự động.
1.4 Thiết kế sản phẩm cho lắp ráp tự động.
Lắp ráp là nối hai hoặc nhiều bộ phận với nhau để tạo nên một đối
tượng mới.

• Giảm số lượng khâu lắp ráp:
Nguyên tắc này có thể triển khai trong quá trình thiết kế bằng cách
kết hợp nhiều chức năng trong cùng một chi tiết nào đó mà trước đây phải
do nhiều chi tiết ghép lại. Việc sử dụng các chi tiết từ chất dẽo là một ví dụ
về nguyên tắc này. Những hình dạng khá phức tạp của một miếng Plastic có
thể thay thế cho một vài chi tiết kim loại, mặc dù vật liệu Plastic có thể đắt
hơn nhưng thời gian tiết kiệm được trong quá trình lắp ráp đã chứngminh nó
có thể thay thế được trong nhiều trường hợp
• Sử dụng kết cấu tổ hợp:
Trong lắp ráp tự động, sự gia tăng số lượng của những bước lắp ráp
riêng lẻ đưa đến kết quả là gia tăng thời gian ngừng máy trong hệ thống.
Reley cho rằng một thiết kế sản phẩm phải có tính tổ hợp, mỗi tổ hợp chỉ
gồm cỡ 11, 12 chi tiết được lắp với nhau trên một hệ thống lắp ráp đơn.
Tương tự, các cụm lắp phải được bố trí chi tiết xung quanh cơ sở để lắp
những chi tiết khác vào.
• Giảm mối ghép ren cần thiết.
Thay vì sử dụng những đinh vít và vòng đệm, đai ốc riêng lẻ, và những
mối ghép tương tự, thiết kế những cơ cấu kẹp chặt ngay trên chi tiết, và
không chỉ kẹp từng cái một mà đồng thời nhiều cái.
• Giảm sự cần thiết phải xử lý đồng thời nhiều linh kiện
Thực tế sử dụng các máy lắp ráp tự động cho thấy là phân chia các
nguyên công tại nhiều vò trí khác nhau thì tốt hơn là lắp chung tại một chỗ.
• Hạn chế số phương lắp ráp cần thiết
Nguyên lý đơn giản này có nghóa là số phương lắp linh kiện mới phải
giảm tới mức tối thiểu.
Nếu tất cả những linh kiện mà được lắp ráp theo phương thẳng đứng từ
trên xuống thì tuyệt vời nhất. Đương nhiên việc này chỉ có thể giải quyết
khi thiết kế sản phẩm.
• Đòi hỏi linh kiện có chất lượng tốt.
Chất lương cao của hệ thống lăp ráp tự động đòi hỏi những linh kiện

bằng máy móc. Bởi vì máy móc có thể sản xuất ở mức cao, việc sử dụng tự
động hoá đã làm cho chi phí trên một đơn vò sản phẩm thấp hơn.
• Sự thiếu lao động:
Trong nhiều quốc gia phát triển, có sự thiếu hụt lớn lực lượng lao
động. Chẳng hạn như Tây Đức đã bò ép buộc phải nhập khẩu lao động để
làm tăng nguồn cung cấp lao động của mình.
Việc thiếu hụt lao động cũng kích thích sự phát triển của tự động hoá
• Xu hướng dòch chuyển của lao động về thành phần dòch
vụ:
Xu hướng này đặc biệt thònh hành ở Mỹ vào lúc 1986, tỷ lệ lao động
được thuê trong sản xuất 20%. Năm 1947, nó vào khoảng 30%. Trước năm
2000, ước lượng làđạt con số khoảng 2%. Chắc chắn là tự động hoá sản
xuất đã tạo ra sự dòch chuyển này. Tuy nhiên còn có nhiều sức ép xã hội,
đoàn thể chòu trách nhiệm cho xu hướng này. Sự phát triển của lực lượng
lao động văn phòng được thuê được chính phủ liên bang, tiểu bang và đòa
phương đã tiêu thụ một phần lao động mà đáng lẽ đã phải tiêu thụ ở khu
vực sản xuất. Ngoài ra, còn có xu hướng xem công việc là tẻ nhạt, không có
ý nghóa là bẩn thỉu. Quan điểm này đã khiến cho mọi người tìm kiếm việc
làm trong thành phần dòch vụ của nền kinh tế. ( Chính phủ, bảo hiểm, dòch
vụ cá nhân, pháp luật bán hàng …)
• Sự an toàn:
Bằng việc tự động hoá các hoạt động và chuyển người vận hành máy
từ vò trí tham gia tích cực sang vai trò đốc công, công việc trở nên an toàn
hơn. Sư an toàn và thoải mái của công nhân đã trở thành mục tiêu quốc gia
với sự ban hành đạo luật sức khoẻ và an toàn nghề nghiệp ( 1970). Nó cũng
là sự tự động hoá.
• Giá nguyên vật liệu cao:
Giá cao của nguyên vật liệu tạo ra nhu cầu sử dụng các nguyên vật
một cách hiệu quả hơn. Việc giảm phế liệu là một trong những lợi ích của
tự động hoá.