Chơng 1
những khái niệm cơ bản về sản xuất cơ khí
1. Khái niệm về sản phẩm, chi tiết máy, bộ phận máy, cơ cấu
máy, phôi
1.1. Sản phẩm
Trong sản xuất cơ khí cũng nh trong các lĩnh vực cơ khí khác, sản phẩm là
một danh từ quy ớc chỉ vật phẩm đợc tạo ra ở giai đoạn chế tạo cuối cùng của
một cơ sở sản xuất. Sản phẩm không chỉ là máy móc hoàn chỉnh đem sử
dụng đợc mà còn có thể là cụm máy hay chi tiết máy. Ví dụ: nhà máy sản
xuất xe đạp có sản phẩm là xe đạp, nhà máy sản xuất ôtô có sản phẩm là ôtô,
nhng nhà máy sản xuất ổ bi thì sản phẩm lại là các ổ bi.
1.2. Chi tiết máy
Đây là đơn vị nhỏ nhất và hoàn chỉnh của máy, đặc trng của nó là không
thể tách ra đợc và đạt mọi yêu cầu kỹ thuật. Ví dụ: bánh răng, trục xe đạp,
bulông, đai ốc...
Có thể xếp các chi tiết máy thành hai nhóm:
- Chi tiết máy có công dụng chung: là các chi tiết máy dùng đợc trong
nhiều máy khác nhau.Ví dụ: bulông, bánh răng, trục...
- Chi tiết máy có công dụng riêng: là các chi tiết máy chỉ đợc dùng trong
một số máy nhất định. Ví dụ: trục khuỷu, trục cam, van...
1.3. Bộ phận máy
Đây là một phần của máy, bao gồm hai hay nhiều chi tiết máy đợc liên kết
với nhau theo những nguyên lý máy nhất định có thể là liên kết động hay liên
kết cố định. Ví dụ: moay ơ trớc, moay ơ sau của xe đạp, hộp giảm tốc...
Có rất nhiều loại máy khác nhau về tính năng, hình dáng, kích thớc... Tuy
nhiên bất kỳ máy nào cũng đều cấu tạo bởi nhiều bộ phận máy. Ví dụ: máy
tiện gồm các bộ phận máy nh bàn máy, ụ động, ụ đứng, hộp tốc độ, bàn
dao...
1.4. Cơ cấu máy
Đây là một phần của máy hoặc của bộ phận máy có chức năng nhất định
trong máy. Ví dụ: đĩa, xích, líp của xe đạp tạo thành cơ cấu chuyển động

* Độ nhẵn bề mặt là tập hợp những nhấp nhô có bớc tơng đối nhỏ trên bề
mặt thực, đợc xét trong phạm vi chiều dài chuẩn L.
* Chiều dài đo là chiều dài tối thiểu của phần bề mặt cần thiết để xác định
một cách tin cậy nhấp nhô bề mặt, nó bao gồm một số chiều dài chuẩn.
* Đờng trung bình của prôfin là đờng chia prôfin đo đợc sao cho tổng
bình phơng khoảng cách từ các điểm của prôfin đến đờng đó (y
1
, y
2
,..., y
n
) là
nhỏ nhất trong giới hạn chiều dài chuẩn (hình 1.1). Đờng trung bình của
prôfin đợc dùng làm chuẩn để xác định các trị số của nhấp nhô bề mặt.
2
Đờng trung bình trên biểu đồ prôfin phải chia prôfin sao cho tổng diện tích
các phần nằm giữa prôfin và đờng trung bình ở hai phía của đờng trung bình
là bằng nhau trong phạm vi chiều dài chuẩn.
F
1
+ F
3
+...+ F
n-1
= F
2
+ F
4
+...+ F
n

chiều dài chuẩn.
5
)...()...(
1042931
hhhhhh
R
z
++++++
=
Trong đó h
1
, h
3
,..., h
9
và h
2
, h
4
,..., h
10
là khoảng cách từ các đỉnh cao nhất và
các đày thấp nhất của prôfin đến một đờng bất kỳ song song với đờng trung
bình (hình 1.1).
2.1.2. Phân cấp và ký hiệu đỗ nhẵn bề mặt
Độ nhẵn bề mặt đợc xác định bằng một trong hai chỉ tiêu sau:
- Sai lệch trung bình số học R
a
- Chiều cao nhấp nhô trung bình R
z

Chiều cao nhấp
nhô của profin
theo 1 điểm R
z
Không lơn hơn àm
Chiều dài chuẩn
L (mm)
Cấp 1 - 320
2 - 160 8
3 - 80
4 - 40 2,5
5 - 20
6 2,5 -
7 1,25 - 0,8
8 0,63 -
9 0,32 -
10 0,16 - 0,25
11 0,08 -
12 0,04 -
13 - 0,1 0,08
14 - 0,05
4
Bảng 1.2 Giới thiệu độ nhẵn bề mặt nhận đợc từ các phơng pháp gia
công khác nhau
Phơng pháp gia công Cấp độ nhẵn bề mặt
Gia công mặt trụ ngoài
Tiện ngoài:
- Thô 2-3
- Nửa tinh 3-5
- Tinh 4-6

Phay và bào:
-Thô 3-4
2.2. Tính chất cơ lý của lớp bề mặt kim loại
Nếu chỉ đánh giá chất lợng bề mặt chi tiết qua độ nhẵn bề mặt thì cha đủ
mà còn phải chú ý đến tính chất cơ lý của lớp bề mặt. Tính chất cơ lý biểu
hiện dới dạng các thông số cơ lý nh độ cứng tế vi của lớp bề mặt, trị số và
dấu của ứng suất d bề mặt và cấu trúc tế vi của bề mặt.
5
Cấu trúc của lớp bề mặt kim loại sau khi gia công cơ bao gồm các lớp sau:
(hình 1.2)
Hình 1.2 Cấu tạo bề mặt kim loại sau gia công cơ
* Lớp thứ nhất là một màng khí hấp thụ trên bề măt, lớp này tạo thành rất
nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí và cũng rất dễ mất đi khi bị nung
nóng. Chiều dày lớp này khoảng 2
ữ
3 A
0
(một A
0
=10
-8
cm).
* Lớp thứ hai là lớp bị ôxi hoá, lớp này có chiều dày khoảng 40
ữ
80A
0
.
* Lớp thứ ba là lớp kim loại bị biến dạng có chiều dày khá lớn 50 000A
0
,


= D
max
-
D
min
hoặc có thể viết:
IT=ES(e
s
)+EI(e
i
). Trong đó IT,
ES, es, EI, ei là ký hiệu dung
sai, sai lệch trên, sai lệch dới
theo tiêu chuẩn ISO. ES, EI
biểu thị cho lỗ còn e
s
, e
i
biểu
thị cho trục.
Để thuận tiện cho sử dụng,
trên các bản vẽ kỹ thuật thờng
ghi kích thớc danh nghĩa của chi tiết có kèm dung sai.
Kích thớc danh nghĩa sử dụng trong thiết kế phải đợc chọn tơng ứng với
kích thớc trong TCVN. Việc chọn kích thớc danh nghĩa theo tiêu chuẩn cho
phép giảm số lợng, chủng loại các dụng cụ cắt gọt và đo lờng, tạo điều kiện
phân loại các quá trình công nghệ và đơn giản hoá sản xuất.
Để thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật đối với các chi tiết riêng biệt và để lắp
ghép chúng theo yêu cầu của mối ghép, mỗi kích thớc danh nghĩa cần có một

Trục là tên gọi đợc dùng để ký hiệu các bề mặt trụ ngoài bị bao của chi
tiết.
Lỗ là tên gọi đợc dùng để ký hiệu các bề mặt trụ trong của chi tiết.
Trục cơ bản là trục mà sai lệch trên của nó bằng không.
Lỗ cơ bản là lỗ mà sai lệch dới của nó bằng không.
Kích thớc danh nghĩa của mối ghép là kích thớc danh nghĩa chung cho cả
lỗ và trục. Dung sai lắp ghép là tổng dung sai của lỗ và trục.
Độ hở là hiệu giữa các kích thớc của lỗ và trục nếu kích thớc của lỗ lớn
hơn kích thớc của trục. Lắp ghép này đợc gọi là lắp ghép lỏng.
Độ dôi là hiệu giữa các kích thớc của trục và lỗ nếu kích thớc củaổtục lớn
hơn kích thớc của lỗ. Lắp ghép này đợc gọi là lắp ghép chặt.
3.2 Khái niệm về độ chính xác gia công
8
Kích thước danh nghĩa Kích thước danh nghĩa
Độ chính xác gia công của chi tiết là đặc tính cơ bản của ngành chế tạo máy
nhằm đáp ứng yêu cầu của máy móc là cần độ chính xác để chịu đợc tải
trọng lớn, tốc độ cao, áp lực và nhiệt độ lớn ...
Độ chính xác gia công là mức độ đạt đợc độ chính xác thiết kế đề ra khi
gia công chi tiết. Độ chính xác gia công đợc biểu thị bằng sai lẹch về kích th-
ớc và sai lệch về hình dáng. Sai lệch gia công càng lớn tức là độ chính xác
gia công càng kém.
Sai lệch kích thớc đợc biểu thị bằng dung sai, còn sai lệch hình dáng đợc
chia làm 3 loại:
* Sai lệch hình dáng hình học là sự sai lệch về hình dáng thực của chi tiết
gia công so với hình dáng chi tiết thiết kế. Ví dụ: độ phẳng, độ côn, độ ô van.
* Sai lệch về vị trí tơng quan giữa các yếu tố hình học của chi tiết. Ví dụ:
độ không song song giữa các đờng tâm của các bề mặt hình trụ, độ không
vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm, v.v...
* Độ chính xác của hình dáng hình học tế vi (độ nhẵn bề mặt).
Hình 1.5 Ký hiệu quy ớc về sai số tơng quan và cách ghi trên bản vẽ

tính theo công thức:
( )
2
0
/ mmN
F
P
k
=

Khi P đạt đến một giá trị nào đó làm thanh kim loại bị đứt sẽ ứng với độ
bền kéo của vật liệu đó.
Tơng tự ta cũng đo đợc độ bền uốn và độ bền nén.
1.1.2. Độ cứng
Độ cứng là khả năng của vật liệu chống lại biến dạng deo cục bộ khi có
ngoại lực tác dụng thông qua vật nén. Nếu cùng một giá trị lực nén, lõm biến
dạng trên vật đo càng lớn, càng sâu thì độ cứng của mẫu đô càng thấp.
a.Độ cứng Brinen
Để đo độ cứng Brinen ta dùng tải trọng P để ấn lên viên bi bằng thép đã
nhiệt luyện có đờng kính D lên bề mặt vật liệu muốn thử (hình 2.2).
Hình 2.2 Sơ đồ đo độ cứng Brinen
10
Đơn vị đo độ cứng Brinen HB là KG/mm
2
.
Tuỳ theo chiều dày của mẫu thử mà chọn đờng kính viên bi D = 10mm,
D=5mm hoặc D = 0,25mm (Bảng 2.1), đồng thời tuỳ theo tính chất của vật
liệu mà chọn tải trọng P cho thích hợp:
- Đối với thép và gang P = 30D
2


















=
2
2
11
2
D
d
D
P
HB

trong đó D là đờng kính viên bi (mm); d là đờng kính của vết lõm (mm).
Độ cứng HB của vật liệu đợc kiểm tra không lớn hơn 450KG/mm