Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy
Chơng 10
Công nghệ lắp ráp các sản phẩm cơ khí

10.1- Khái niệm về công nghệ lắp ráp
10.1.1- Vị trí của công nghệ lắp ráp
Một sản phẩm cơ khí do nhiều chi tiết hợp thành. Sau khi các chi tiết đợc gia
công xong trong phân xởng cơ khí, chúng ta phải lắp chúng lại với nhau để tạo thành
một sản phẩm hoàn thiện. Nếu quá trình gia công cơ khí là giai đoạn chủ yếu của quá
trình sản xuất thì quá trình lắp ráp là giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất ấy.
Thực vậy, vì chỉ sau khi lắp ráp thành sản phẩm thì quá trình sản xuất mới có ý nghĩa;
các quá trình tạo phôi, gia công cơ, nhiệt luyện mới có tác dụng thực.
Quá trình lắp ráp là một quá trình lao động kỹ thuật phức tạp. Mức độ phức tạp,
khối lợng lắp ráp liên quan chặt chẽ đến quá trình gia công cơ vì gia công các chi tiết
càng chính xác thì lắp ráp chúng cũng sẽ nhanh, chọn lắp dễ dàng, ít sửa chữa...
Mối quan hệ giữa khối lợng gia công và lắp ráp nh sau:
- Trong sản xuất hàng khối, khối lợng lao động lắp ráp chiếm 10 ữ 15%
khối lợng gia công cơ.
- Trong sản xuất hàng loạt, khối lợng lao động lắp ráp chiếm 20 ữ 35%
khối lợng gia công cơ.
- Trong sản xuất đơn chiếc, khối lợng lao động lắp ráp chiếm 30 ữ 45%
khối lợng gia công cơ.
Mặt khác, khối lợng lao động lắp ráp cũng có quan hệ mật thiết với quá trình
thiết kế sản phẩm. Công nghệ lắp ráp phải đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật do thiết kế
đề ra, phải đạt yêu cầu của các mối ghép, các chuỗi kích thớc lắp ráp, chính xác về
truyền động. Bởi vậy, khi có bản thiết kế sản phẩm hợp lý về kết cấu và sự hình thành
chuỗi kích thớc thì giảm đợc khối lợng lao động lắp ráp.
Quá trình lắp ráp khó thực hiện cơ khí hoá, tự động hoá mà phần lớn phải làm
bằng tay. Chất lợng lắp ráp quyết định chất lợng sản phẩm. Trong nhiều trờng hợp,
giai đoạn gia công cơ có chi tiết đạt mọi yêu cầu kỹ thuật nhng công nghệ lắp ráp sản
phẩm không hợp lý thì chất lợng của sản phẩm không đạt yêu cầu, ảnh h

10.2- các phơng pháp lắp ráp
10.2.1- Phân loại các mối lắp
Trong công nghệ lắp ráp, yếu tố đợc quan tâm đầu tiên là thực hiện các mối
lắp ghép. Dựa vào đặc tính của nó, ngời ta phân mối lắp thành hai loại chính:
- Mối lắp cố định: là mối lắp mà vị trí tơng đối giữa các chi tiết không
đổi. Mối lắp cố định đợc phân thành hai loại nh sau:
+ Mối lắp cố định tháo đợc: nh mối lắp ren, then, chêm, chốt...
+ Mối lắp cố định không tháo đợc: là các mối lắp nh đinh tán, hàn, ép
nóng, ép nguội và dán. Các mối lắp này thờng gặp trong vỏ tàu thuỷ, máy bay, cầu...
- Mối lắp di động: là mối lắp mà các chi tiết có khả năng chuyển động
tơng đối với nhau. Mối lắp di động cũng đợc phân thành hai loại nh sau:
+ Mối lắp di động tháo đợc: nh khớp xoay, khớp trợt, khớp lăn,
piston - xylanh...
+ Mối lắp cố định không tháo đợc: nh
khớp xoắn, ổ bi đỡ chặn...
10.2.2- Khái niệm về độ chính xác lắp ráp
Cũng nh quá trình gia công cơ, quá trình lắp ráp cũng có khả năng xuất hiện
các sai lệch nh sai lệch về vị trí các cụm lắp, các chi tiết lắp, các mối lắp làm chúng
không thoả mãn đợc những yêu cầu của bản vẽ lắp sản phẩm.
Đảm bảo độ chính xác lắp ráp nghĩa là phải đạt đợc ba yêu cầu sau:
- Khi các chi tiết máy đợc đem lắp ghép với nhau, giữa chúng sẽ hình
Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa
179
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy
thành mối lắp (cố định hay di động). Ta phải đảm bảo tính chất của từng mối lắp đó
theo yêu cầu của thiết kế.
- Các mối lắp ghép liên tiếp tạo thành chuỗi kích thớc, có thể là chuỗi kích
thớc đờng thẳng, chuỗi kích thớc mặt phẳng, chuỗi kích thớc không gian hay
chuỗi góc tuỳ theo yêu cầu thiết kế, để khi làm việc các chi tiết chịu lực mà vẫn đảm
bảo mối quan hệ giữa các khâu với nhau, không thay đổi vị trí tơng đối của chúng

trong đó, T
ct
: dung sai chế tạo của các khâu thành phần.
T

: dung sai của khâu khép kín.
N: số khâu trong chuỗi kích thớc lắp.
Rõ ràng thấy rằng, khi dung sai của khâu khép kín cao (T
ct
nhỏ) và số khâu
trong chuỗi kích thớc nhiều thì việc thực hiện phơng pháp này là rất khó khăn, thậm
chí không thực hiện đợc hoặc có thực hiện đợc thì giá thành cũng sẽ rất cao, tỷ lệ
phế phẩm lớn vì đòi hỏi phải chế tạo các chi tiết rất chính xác.
Vì vậy, phơng pháp lắp lẫn hoàn toàn chỉ thích hợp đối với dạng sản xuất hàng
loạt lớn và hàng khối, sản phẩm đã đợc tiêu chuẩn hoá.
Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa
180
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy
b) Phơng pháp lắp lẫn không hoàn toàn
Vì điều kiện và phạm vi ứng dụng của phơng pháp lắp lẫn hoàn toàn trong
nhiều trờng hợp bị hạn chế nên ta phải dùng phơng pháp lắp lẫn không hoàn toàn.
Thực chất của phơng pháp này là cho phép chúng ta mở rộng phạm vi dung sai
của các khâu thành phần để chế tạo dễ hơn, song khi lắp thì ta phải tìm cách thực hiện
để đạt yêu cầu kỹ thuật của khâu khép kín nh thiết kế đã cho.
* Giả sử, ta có 3 khâu lắp với nhau theo yêu cầu nh sau:
A
1
+ A
2
- A

T
A1
T
A2
A
2
A
1
nh vậy, khi T
A

khá bé thì việc chế
tạo các khâu thành phần với dung
sai T
A1
, T
A2
là rất khó, năng suất
thấp, giá thành chế tạo cao và phế
phẩm lớn.
Hình 10.1- Phơng pháp lắp lẫn hoàn toàn
T
A1
A
1
A
2
T
A2
T

pháp này thờng áp dụng cho sản phẩm lắp có độ chính xác cao và số khâu nhiều.
c) Phơng pháp lắp chọn
Bản chất của phơng pháp lắp chọn là cho phép mở rộng dung sai chế tạo của
các chi tiết. Sau khi chế tạo xong, chi tiết đợc phân thành từng nhóm có dung sai nhỏ
hơn, sau đó tiến hành lắp các chi tiết trong các nhóm tơng ứng với nhau. Nh vậy, đối
với từng nhóm, việc lắp ráp đợc thực hiện theo phơng pháp lắp lẫn hoàn toàn.
Lu đức bình - Bộ môn Chế tạo máy - Khoa Cơ khí - Trờng Đại học Bách khoa
181
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy
Lắp chọn có thể tiến hành theo hai cách:
* Chọn lắp từng chiếc: Ta đo kích thớc của một chi tiết, rồi căn cứ vào yêu
cầu của mối lắp để xác định khe hở hoặc độ dôi cần thiết. Từ đó, ta đo và chọn ra chi
tiết lắp phù hợp với kích thớc đã xác định ở trên.
Nhợc điểm của cách này là mất nhiều thời gian đo, tính toán và lựa chọn
chi tiết phù hợp với mối lắp. Vì vậy, năng suất rất thấp, chi phí lắp ráp tăng.
* Chọn lắp theo nhóm: Trong quá trình lắp ráp, ta tiến hành phân nhóm các chi
tiết lắp. Sau đó thực hiện quá trình lắp ráp các chi tiết theo nhóm tơng ứng.
Ví dụ: Khi lắp ghép piston với xylanh của động cơ đốt trong. Với dung sai
kích thớc xylanh (lỗ) là T
A
, của trục (piston) là T
B
, khi lắp phải đảm bảo khe hở là

.
Nếu ta tăng dung sai chế tạo cho các chi tiết bị bao và chi tiết bao lên n lần thì:
T
A
= n. T
A

1
, T
2
... T
n
.
Việc đảm bảo dung sai của khâu khép kín T

sẽ đợc thực hiện trong quá trình lắp ráp,
nghĩa là bớt đi ở một khâu nào đó trong chuỗi kích thớc, gọi là khâu bồi thờng.
Chú ý rằng, không đợc chọn khâu bồi thờng là
khâu chung của hai chuỗi kích thớc liên kết. Nh hình
bên, không đợc phép chọn khâu A
2
= B
3
làm khâu bồi
thờng vì khi cạo sửa để thoả mãn chuỗi A thì không
làm thoả mãn chuỗi B.
B
1
B
4
B
3
B
2
A
4
A