Giáo trình Công nghệ chế tạo máy I - Chương 1: Các khái niệm cơ bản - Lưu Đức Bình

Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
2
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
1.3- các thành phần của quy trình công nghệ 
 1.3.1- Nguyên công 
 Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ, đ−ợc hoàn thành một 
cách liên tục tại một chỗ làm việc do một hay một nhóm công nhân thực hiện. 
 ở đây, nguyên công đ−ợc đặc tr−ng bởi 3 điều kiện cơ bản, đó là hoàn thành và 
tính liên tục trên đối t−ợng sản xuất và vị trí làm việc. Trong quá trình thực hiện quy 
trình công nghệ nếu chúng ta thay đổi 1 trong 3 điều kiện trên thì ta đã chuyển sang 
một nguyên công khác. 
 Ví dụ: Tiện trục có hình nh− sau: 
Nếu ta tiện đầu A rồi 
trở đầu để tiện đầu B (hoặc 
ng−ợc lại) thì vẫn thuộc 
một nguyên công vì vẫn 
đảm bảo tính chất liên tục 
và vị trí làm việc. Nh−ng 
nếu tiện đầu A cho cả loạt 
xong rồi mới trở lại tiện đầu 
A B
B cũng cho cả loạt đó thì thành hai nguyên công vì đã không đảm bảo đ−ợc tính liên 
tục, có sự gián đoạn khi tiện các bề mặt khác nhau trên chi tiết. Hoặc tiện đầu A ở 
máy này, đầu B tiện ở máy khác thì rõ ràng đã hai nguyên công vì vị trí làm việc đã 
thay đổi. 
 Nguyên công là đơn vị cơ bản của quá trình công nghệ. Việc chọn số l−ợng 
nguyên công sẽ ảnh h−ởng lớn đến chất l−ợng và giá thành sản phẩm, việc phân chia 
quá trình công nghệ ra thành các nguyên công có ý nghĩa kỹ thuật và kinh tế. 
 * ý nghĩa kỹ thuật: Mỗi một ph−ơng pháp cắt gọt có một khả năng công nghệ 
nhất định (khả năng về tạo hình bề mặt cũng nh− chất l−ợng đạt đ−ợc). Vì vậy, xuất 
phát từ yêu cầu kỹ thuật và dạng bề mặt cần tạo hình mà ta phải chọn ph−ơng pháp 
gia công t−ơng ứng hay nói cách khác chọn nguyên công phù hợp. 
 Ví dụ: Ta không thể thực hiện đ−ợc việc tiện các cổ trục và phay rãnh then ở 
cùng một chỗ làm việc. Tiện các cổ trục đ−ợc thực hiện trên máy tiện, phay rãnh then 
thực hiện trên máy phay. 
 * ý nghĩa kinh tế: Khi thực hiện công việc, tùy thuộc mức độ phức tạp của 
hình dạng bề mặt, tùy thuộc số l−ợng chi tiết cần gia công, độ chính xác, chất l−ợng 
bề mặt yêu cầu mà ta phân tán hoặc tập trung nguyên công nhằm mục đích đảm bảo 
sự cân bằng cho nhịp sản xuất, đạt hiệu qủa kinh tế nhất. 
 Ví dụ: Trên một máy, không nên gia công cả thô và tinh mà nên chia gia công 
thô và tinh trên hai máy. Vì khi gia công thô cần máy có công suất lớn, năng suất cao, 
không cần chính xác cao để đạt hiệu quả kinh tế (lấy phần lớn l−ợng d−); khi gia công 
tinh thì cần máy có độ chính xác cao để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
3
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 1.3.2- Gá 
 Tr−ớc khi gia công, ta phải xác định vị trí t−ơng quan giữa chi tiết so với máy, 
dụng cụ cắt và tác dụng lên chi tiết một lực để chống lại sự xê dịch do lực cắt và các 
yếu tố khác gây ra khi gia công nhằm đảm bảo chính xác vị trí t−ơng quan đó. Quá 
trình này ta gọi là quá trình gá đặt chi tiết. 
 Gá là một phần của nguyên công, đ−ợc hoàn thành trong một lần gá đặt chi 
tiết. Trong một nguyên công có thể có một hoặc nhiều lần gá. 
 Ví dụ: Để tiện các mặt trụ bậc A, B, C ta thực hiện 2 lần gá: 
A B C - Lần gá 1: Gá lên 2 mũi chống 
tâm và truyền mômen quay bằng tốc 
để gia công các bề mặt C và B. 
 - Lần gá 2: Đổi đầu để gia công bề 
mặt B (vì mặt này ch−a đ−ợc gia công 
ở lần gá tr−ớc do phải lắp với tốc). 
 1.3.3- Vị trí 
 Vị trí là một phần của nguyên công, đ−ợc xác định bởi một vị trí t−ơng quan 
giữa chi tiết với máy hoặc giữa chi tiết với dụng cụ cắt. Một lần gá có thể có một 
hoặc nhiều vị trí. 
 Ví dụ: Khi phay bánh răng bằng dao phay định hình, mỗi lần phay một răng, 
hoặc khoan một lỗ trên chi tiết có nhiều lỗ đ−ợc gọi là một vị trí (một lần gá có nhiều 
vị trí). Còn khi phay bánh răng bằng dao phay lăn răng, mỗi lần phay là một vị trí 
(nh−ng do tất cả các răng đều đ−ợc gia công nên lần gá này có một vị trí). 
 1.3.4- B−ớc 
 B−ớc cũng là một phần của nguyên công khi thực hiện gia công một bề mặt 
(hoặc một tập hợp bề mặt) sử dụng một dụng cụ cắt (hoặc một bộ dụng cụ) với chế 
độ công nghệ (v, s, t) không đổi. 
 Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều b−ớc. 
Ví dụ: Cũng là gia công hai đoạn trục nh−ng nếu gia công đồng thời bằng hai 
dao là một b−ớc; còn gia công bằng một dao trên từng đoạn trục là hai b−ớc. 
* Khi có sự trùng b−ớc (nh− tiện bằng 3 dao cho 3 bề mặt cùng một lúc), thời 
gian gia công chỉ cần tính cho một bề mặt gia công có chiều dài lớn nhát. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
4
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 1.3.5- Đ−ờng chuyển dao 
 Đ−ờng chuyển dao là một phần của b−ớc để hớt đi một lớp vật liệu có cùng 
chế độ cắt và bằng cùng một dao. 
 Mỗi b−ớc có thể có một hoặc nhiều đ−ờng chuyển dao. 
 Ví dụ: Để tiện ngoài một mặt trụ có thể dùng cùng một chế độ cắt, cùng một 
dao để hớt làm nhiều lần; mỗi lần là một đ−ờng chuyển dao. 
 1.3.6- Động tác 
 Động tác là một hành động của công nhân để điều khiển máy thực hiện việc 
gia công hoặc lắp ráp. 
 Ví dụ: Bấm nút, quay ụ dao, đẩy ụ động ... 
 Động tác là đơn vị nhỏ nhất của quá trình công nghệ. 
 Việc phân chia thành động tác rất cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu 
năng suất lao động và tự động hóa nguyên công. 
1.4- các dạng sản xuất và các hình thức tổ chức sản xuất 
 Dạng sản xuất là một khái niệm cho ta hình dung về quy mô sản xuất một sản 
phẩm nào đó. Nó giúp cho việc định h−ớng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - công nghệ 
cũng nh− tổ chức toàn bộ quá trình sản xuất. 
 Các yếu tố đặc tr−ng của dạng sản xuất: 
 - Sản l−ợng. 
 - Tính ổn định của sản phẩm. 
 - Tính lặp lại của quá trình sản xuất. 
 - Mức độ chuyên môn hóa trong sản xuất. 
 Tùy theo các yếu tố trên mà ng−ời ta chia ra 3 dạng sản xuất: 
 - Đơn chiếc 
 - Hàng loạt 
 - Hàng khối. 
 1.4.1- Dạng sản xuất đơn chiếc 
 Dạng sản xuất đơn chiếc có đặc điểm là: 
 - Sản l−ợng hàng năm ít, th−ờng từ một đến vài chục chiếc. 
 - Sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều. 
 - Chu kỳ chế tạo không đ−ợc xác định. 
 Đối với dạng sản xuất này ta phải tổ chức kỹ thuật và công nghệ nh− sau: 
 - Sử dụng các trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn năng để đáp ứng tính 
đa dạng của sản phẩm. 
 - Yêu cầu trình độ thợ cao, thực hiện đ−ợc nhiều công việc khác nhau. 
 - Tài liệu h−ớng dẫn công nghệ chỉ là những nét cơ bản, th−ờng là d−ới 
dạng phiếu tiến trình công nghệ. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
5
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 1.4.2- Dạng sản xuất hàng loạt 
 Dạng sản xuất hàng loạt có đặc điểm là: 
 - Sản l−ợng hàng năm không quá ít. 
 - Sản phẩm t−ơng đối ổn định. 
 - Chu kỳ chế tạo đ−ợc xác định. 
 Tùy theo sản l−ợng và mức độ ổn định sản phẩm mà ta chia ra dạng sản xuất 
loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn. Sản xuất loạt nhỏ rất gần và giống với sản xuất đơn chiếc, 
còn sản xuất loạt lớn rất gần và giống sản xuất hàng khối. 
 1.4.3- Dạng sản xuất hàng khối 
Dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là: 
 - Sản l−ợng hàng năm rất lớn. 
 - Sản phẩm rất ổn định. 
 - Trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao. 
 Đối với dạng sản xuất này ta phải tổ chức kỹ thuật và công nghệ nh− sau: 
 - Trang thiết bị, dụng cụ công nghệ th−ờng là chuyên dùng. 
 - Quá trình công nghệ đ−ợc thiết kế và tính toán chính xác, ghi thành các 
tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và tỉ mỉ. 
 - Trình độ thợ đứng máy không cần cao nh−ng đòi hỏi phải có thợ điều 
chỉnh máy giỏi. 
 - Tổ chức sản xuất theo dây chuyền. 
 Dạng sản xuất hàng khối cho phép áp dụng các ph−ơng pháp công nghệ tiên 
tiến, có điều kiện cơ khí hóa và tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức các đ−ờng 
dây gia công chuyên môn hóa. Các máy ở dạng sản xuất này th−ờng đ−ợc bố trí theo 
theo thứ tự nguyên công của quá trình công nghệ. 
 Chú ý là việc phân chia thành ba dạng sản xuất nh− trên chỉ mang tính t−ơng 
đối. Trong thực tế, ng−ời ta còn chia các dạng sản xuất nh− sau: 
 - Sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. 
 - Sản xuất hàng loạt. 
 - Sản xuất loạt lớn và hàng khối. 
 Ngoài ra, cần phải nắm vững các hình thức tổ chức sản xuất để sử dụng thích 
hợp cho các dạng sản xuất khác nhau. 
 Trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí th−ờng đ−ợc thực hiện theo hai hình 
thức tổ chức sản xuất là: sản xuất theo dây chuyền và không theo dây chuyền. 
1-4-4. Hình thức tổ chức sản xuất 
1 Hình thức sản xuất theo dây chuyền th−ờng đ−ợc áp dụng ở quy mô sản 
xuất hàng loạt lớn và hàng khối. 
 Đặc điểm: 
 - Máy đ−ợc bố trí theo thứ tự các nguyên công của quá trình công nghệ, nghĩa 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
6
 Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
là mỗi nguyên công đ−ợc hoàn thành tại một vị trí nhất định. 
 - Số l−ợng chỗ làm việc và năng suất lao động tại một chỗ làm việc phải đ−ợc 
xác định hợp lý để đảm bảo tính đồng bộ về thời gian giữa các nguyên công trên cơ sở 
nhịp sản xuất của dây chuyền. 
 Nhịp sản xuất là khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công hoặc lắp ráp, nghĩa là 
trong khoảng thời gian này từng nguyên công của quá trình công nghệ đ−ợc thực hiện 
đồng bộ và sau khoảng thời gian ấy một đối t−ợng sản xuất đ−ợc hoàn thiện và đ−ợc 
chuyển ra khỏi dây chuyền sản xuất. 
2 Hình thức sản xuất không theo dây chuyền th−ờng đ−ợc áp dụng ở quy 
mô sản xuất loạt nhỏ. 
 Đặc điểm: 
 - Các nguyên công của qúa trình công nghệ đ−ợc thực hiện không có sự ràng 
buộc lẫn nhau về thời gian và địa điểm. Máy đ−ợc bố trí theo kiểu, loại và không phụ 
thuộc vào thứ tự các nguyên công. 
 - Năng suất và hiệu quả kinh tế thấp hơn hình thức sản xuất theo dây chuyền. 
 Ngày nay, nhờ ứng dụng các thành tựu về điện tử, tin học, xử lý điện toán và 
kỹ thuật điều khiển tự động, công nghệ của quá trình sản xuất đ−ợc thực hiện bởi các 
máy đ−ợc điều khiển tự động nhờ máy tính điện tử, có khả năng lập trình đa dạng để 
thích nghi với sản phẩm mới. Dạng sản xuất nh− vậy đ−ợc gọi là sản xuất linh hoạt 
và cũng là dạng sản xuất đặc tr−ng và ngày càng phổ biến trong xã hội. 
 Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
7