A. Lý thuyết trọng tâm

I. Khái niệm về lập quy trình công nghệ gia công chi tiết

Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết là một phần quan trọng trong quy trình chế tạo cơ khí, được thực hiện sau khi đã có bản vẽ kĩ thuật. Công việc này bao gồm: chọn phôi liệu phù hợp (về hình dạng, kích thước…) theo điều kiện sản xuất hiện có; xác định trình tự gia công hợp lí các bề mặt của chi tiết; lựa chọn thiết bị, dụng cụ cắt, dụng cụ đo, đồ gá lắp, chế độ cắt; định mức thời gian, bậc thợ… sao cho phù hợp với thiết bị và điều kiện sản xuất. Mục tiêu cuối cùng là đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu bản vẽ với chi phí ít nhất, năng suất cao nhất và hiệu quả kinh tế tốt nhất.

II. Các bước lập quy trình công nghệ gia công chi tiết

Để lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, cần thực hiện 3 bước chính:

Bước 1: Tìm hiểu chi tiết cần gia công và xác định dạng sản xuất.

Ở bước này, cần phân tích bản vẽ chi tiết để nắm rõ: vật liệu chế tạo, hình dạng và kích thước các bề mặt, yêu cầu kĩ thuật (dung sai, độ nhẵn…), số lượng sản phẩm cần chế tạo (đơn chiếc hay hàng loạt).

Bước 2: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi.

Chọn đúng vật liệu phôi đảm bảo thoả mãn yêu cầu về độ bền. Kích thước phôi phải lớn hơn kích thước chi tiết: đường kính phôi phải lớn hơn đường kính lớn nhất của chi tiết, chiều dài phôi phải lớn hơn chiều dài chi tiết.

Bước 3: Xác định trình tự các bước gia công chi tiết.

Trong bước này cần lựa chọn cụ thể: thiết bị (máy), đồ gá, dụng cụ gia công (dao), tính toán lượng dư gia công, chế độ cắt và tính toán thời gian cho từng bước.

Lưu ý: Trong quá trình tiện ở các bước liên tiếp, cần giữ nguyên máy tiện và đồ gá đặt, đồng thời kẹp chặt phôi để tránh sai số do gá đặt khi gia công.

III. Ví dụ: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết mặt bích

Chi tiết mặt bích được làm bằng thép, gồm hai phần có đường kính khác nhau (Ø100 và Ø50), trên đường kính lớn có 4 lỗ khoan bậc, dạng sản xuất đơn chiếc (2 cái).

Áp dụng 3 bước đã nêu, quy trình gia công chi tiết mặt bích được lập như sau:

Bước 1: Tìm hiểu chi tiết – Chi tiết bằng thép C45, hai phần trụ Ø100 và Ø50, có 4 lỗ Ø9 khoan bậc Ø14 sâu 9 mm, vát mép 1×45°, dạng sản xuất đơn chiếc.

Bước 2: Chọn phôi – Chọn phôi hình trụ có đường kính lớn hơn Ø100 và chiều dài lớn hơn 40 mm.

Bước 3: Xác định trình tự các bước gia công chi tiết (Bảng 9.1):

Bước	Tên bước	Máy	Dao	Hình vẽ
1	Tiện (khoả) mặt đầu	Tiện	Dao đầu cong
2	Tiện trụ Ø100 dài 20 mm	Tiện	Dao vai
3	Vát mép	Tiện	Dao đầu cong
4	Đảo đầu, tiện (khoả) mặt đầu thứ hai cách bậc 20 mm	Tiện	Dao đầu cong
5	Tiện trụ Ø50 dài 20 mm và tiện vai bậc	Tiện	Dao vai
6	Vát mép hai đầu trụ	Tiện	Dao đầu cong
7	Lấy dấu và khoan 4 lỗ Ø9	Khoan	Mũi khoan
8	Khoan lỗ bậc Ø14 sâu 9 mm	Khoan	Mũi khoan bậc

Qua bảng trên ta thấy: trong các bước tiện từ bước 1 đến bước 6, đã sử dụng 2 loại dao tiện khác nhau – dao đầu cong (dùng để tiện khoả mặt đầu và vát mép) và dao vai (dùng để tiện trụ ngoài và tiện vai bậc).

Kết nối nghề nghiệp: Kĩ sư công nghệ chế tạo máy tốt nghiệp đại học tại các trường kĩ thuật, làm việc tại các phòng kĩ thuật hoặc xưởng sản xuất. Họ thực hiện các công việc như phân tích thiết kế chi tiết, lập quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm, khuôn mẫu cơ khí, tư vấn…

B. Phương pháp giải các dạng bài tập

Dạng: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết đơn giản

Phương pháp giải:

• Bước 1: Đọc bản vẽ chi tiết, xác định vật liệu, các kích thước cơ bản (đường kính, chiều dài các đoạn, góc vát mép, lỗ khoan…), số lượng và dạng sản xuất.
• Bước 2: Chọn phôi có đường kính ≥ đường kính lớn nhất của chi tiết, chiều dài > chiều dài chi tiết.
• Bước 3: Xác định trình tự gia công theo nguyên tắc:
  • Tiện khoả mặt đầu trước (tạo mặt chuẩn).
  • Tiện các bậc trụ ngoài từ lớn đến nhỏ.
  • Vát mép sau khi tiện trụ.
  • Đảo đầu phôi khi cần gia công phía còn lại.
  • Khoan lỗ thực hiện sau khi hoàn thành tiện.
  • Mỗi bước ghi rõ: tên bước, máy sử dụng, loại dao.

Bài tập 2 (Vận dụng – SGK): Hãy quan sát xưởng gia công cơ khí nơi em sống, sau đó lựa chọn một chi tiết có quy trình công nghệ gia công đơn giản và kể tên trình tự các bước gia công chi tiết đó.

Hướng dẫn trả lời:

Học sinh tự quan sát thực tế và lựa chọn chi tiết, có thể tham khảo gợi ý sau:

Ví dụ: Chi tiết trục bậc đơn giản (thường gặp ở xưởng tiện cơ khí)

• Bước 1: Tìm hiểu chi tiết – trục bậc bằng thép, gồm hai đoạn trụ có đường kính khác nhau, dạng sản xuất đơn chiếc.
• Bước 2: Chọn phôi – phôi thép hình trụ có đường kính lớn hơn đường kính lớn nhất của trục, chiều dài lớn hơn chiều dài trục.
• Bước 3: Trình tự gia công:
  • Cắt phôi bằng máy cưa.
  • Tiện khoả mặt đầu trên máy tiện (dao đầu cong).
  • Tiện trụ ngoài đạt đường kính và chiều dài yêu cầu (dao vai).
  • Đảo đầu, tiện khoả mặt đầu thứ hai.
  • Tiện trụ đoạn còn lại.
  • Vát mép hai đầu (dao đầu cong).

C. Sơ đồ tư duy

                                          ┌─ Chọn phôi phù hợp
                                          │  (hình dạng, kích thước)
                          ┌─ KHÁI NIỆM ──┼─ Xác định trình tự gia công
                          │  (Một phần    │  các bề mặt chi tiết
                          │  của quy      ├─ Chọn thiết bị, dao, đồ gá,
                          │  trình chế    │  chế độ cắt, thời gian
                          │  tạo cơ khí   └─ Mục tiêu: Đảm bảo chất lượng,
                          │  sau khi có      chi phí thấp, năng suất cao
                          │  bản vẽ KT)
                          │
  QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ   │               ┌─ B1: Tìm hiểu chi tiết
  GIA CÔNG CHI TIẾT ─────┤               │  (VL, kích thước, số lượng,
                          ├─ CÁC BƯỚC ───┤  dạng sản xuất)
                          │               ├─ B2: Chọn phôi và PP chế
                          │               │  tạo phôi (ĐK phôi > ĐK CT,
                          │               │  dài phôi > dài CT)
                          │               └─ B3: Xác định trình tự
                          │                  các bước gia công
                          │                  (máy, dao, chế độ cắt)
                          │
                          │               ┌─ B1-3: Tiện khoả mặt đầu,
                          │               │  tiện trụ, vát mép (Máy tiện
                          └─ VÍ DỤ:      │  – Dao đầu cong + Dao vai)
                             MẶT BÍCH ───┼─ B4-6: Đảo đầu, tiện mặt đầu
                             (8 bước,     │  thứ hai, tiện trụ + vai bậc,
                             thép C45,    │  vát mép (Máy tiện)
                             2 cái)       └─ B7-8: Lấy dấu, khoan 4 lỗ
                                             Ø9, khoan lỗ bậc Ø14
                                             (Máy khoan – Mũi khoan
                                             + Mũi khoan bậc)

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám