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.


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 ÷

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

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.


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

−

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

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.




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




÷
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

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


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


=

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.

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



∆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



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

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