Công nghệ chế tạo máy - Chương 6: Gia công bề mặt Chi tiết máy

Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
Ch−ơng 6 
 gia công bề mặt Chi tiết máy 
 Chi tiết máy có hình dạng, chủng loại, kích th−ớc rất phong phú. Tuy nhiên, 
nếu xét một cách tổng quát thì chi tiết máy là tổng hợp của các bề mặt cơ bản nh−: 
tròn xoay (trong, ngoài), mặt phẳng, mặt xoắn vít, mặt định hình. Ch−ơng này, chúng 
ta nghiên cứu ph−ơng pháp để gia công các bề mặt đó (gia công cắt gọt). 
6.1- gia công bề mặt trụ ngoài 
 Bề mặt trụ ngoài có nhiều dạng khác nhau về kết cấu nh−: trục (trục trơn, trục 
bậc, trục ngắn, trục dài, trục đặc, trục rỗng); ống (dày, mỏng); đĩa (dày, mỏng); côn. 
Do vậy, tùy theo từng loại kết cấu mà ta có cách gá đặt cũng nh− chọn ph−ơng pháp 
gia công thích hợp. 
 Để đảm bảo tính năng sử dụng, khi chế tạo trục cần đảm bảo những yêu cầu kỹ 
thuật chủ yếu sau: 
 - Độ chính xác kích th−ớc đ−ờng kính các cổ trục để lắp ghép đạt cấp 
chính xác 7 ữ 8, có thể tới cấp 6; các sai số hình dáng hình học nh− độ côn, độ ôvan... 
nằm trong giới hạn dung sai đ−ờng kính. 
 - Độ chính xác kích th−ớc chiều dài mỗi bậc trục khoảng 0,05 ữ 2mm. 
 - Độ chính xác về vị trí t−ơng quan nh− độ đảo các cổ trục, độ không thẳng 
góc giữa đ−ờng tâm và mặt đầu vai trục sai lệch giới hạn trong khoảng 0,01 ữ 0,05mm 
 - Độ nhám bề mặt các cổ trục lắp ghép Ra = 1,25 ữ 0,16 tùy theo yêu cầu 
làm việc cụ thể. 
 Phôi để chế tạo trục có thể là phôi cán theo tiêu chuẩn (gia công các trục trơn, 
trục bậc có chênh lệch đ−ờng kính các bậc không lớn); phôi rèn khuôn, dập khuôn 
dùng cho các trục có yêu cầu cơ tính cao nh− trục lệch tâm, trục khuỷu, trong sản xuất 
hàng loạt lớn, hàng khối; phôi đúc bằng gang có độ bền cao dùng cho các trục lớn để 
giảm nhẹ trọng l−ợng, giảm l−ợng d− và thời gian gia công. 
 6.1.1- Gia công tr−ớc nhiệt luyện 
 a) Tiện mặt trụ ngoài 
 Ph−ơng pháp gá đặt chi tiết: 
Bề mặt trụ ngoài chủ yếu đ−ợc gia công bằng ph−ơng pháp tiện. Chuẩn công 
nghệ khi tiện bề mặt trụ ngoài có thể là mặt ngoài, mặt trong, hai lỗ tâm, hoặc kết hợp 
mặt trong (mặt ngoài) với lỗ tâm. 
 Tùy theo việc chọn chuẩn mà khi gia công mặt ngoài ta có nhiều cách gá đặt 
chi tiết khác nhau: 
 - Gá trên mâm cặp ba chấu tự định tâm (chuẩn là mặt trong, mặt ngoài). 
 - Gá trên mâm cặp bốn chấu (chuẩn là mặt trong, mặt ngoài). 
 - Gá trên mâm cặp và chống tâm [chuẩn là mặt trong (ngoài) và lỗ tâm]. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
63
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 - Gá trên hai mũi tâm (chuẩn là hai lỗ tâm). 
 - Gá bằng ống kẹp đàn hồi (chuẩn là mặt trong, mặt ngoài). 
 - Gá trên các loại trục gá (chuẩn là mặt trong). 
 - Gá trên các đồ gá chuyên dùng. 
 Ngoài ra, đối với các chi tiết trục dài (l/D > 10 ữ 12) thì ng−ời ta phải dùng 
thêm luynet. Luynet là trang bị công nghệ không tham gia vào định vị mà chỉ để tăng 
thêm độ cứng vững cho chi tiết gia công. 
 Luynet tĩnh là loại luynet đ−ợc gá cố định trên băng máy. Loại này có độ cứng 
vững cao nh−ng đòi hỏi phải điều chỉnh các vấu luynet cẩn thận. Bề mặt của chi tiết 
gia công tiếp xúc với các vấu phải đ−ợc gia công tr−ớc sao cho tâm của nó trùng với 
đ−ờng tâm hai lỗ tâm hay đ−ờng tâm quay của máy. 
 Luynet động là loại luynet đ−ợc gá cố định với bàn dao, nó luôn luôn nằm gần 
vị trí của dao cắt, do vậy nó có tác dụng đỡ tốt hơn luynet tĩnh. Luynet động có độ 
cứng vững kém hơn luynet tĩnh và th−ờng đ−ợc dùng khi gia công trục trơn. Vấu của 
luynet động có thể chạy tr−ớc hoặc sau vị trí của dao cắt. 
 Khi gia công tinh thì vấu của luynet động chạy tr−ớc vị trí dao cắt vì nếu chạy 
sau thì nó sẽ làm x−ớc bề mặt vừa gia công, còn các tr−ờng hợp khác thì vấu của 
luynet động chạy sau vị trí dao cắt. 
b)a)
 Hình 6.1- Tiện trục dùng luynet. 
a) Dùng luynet cố định; b) Dùng luynet di động. 
 Ph−ơng pháp cắt và biện pháp nâng cao năng suất: 
 * Ph−ơng pháp cắt: 
Khi tiện thô ta có thể dùng các ph−ơng pháp cắt sau đây: 
 - Cắt theo lớp: 
1
3
2
 Cắt từng lớp là ph−ơng pháp cắt mà việc 
cắt gọt sẽ thực hiện theo từng lớp. 
 Ph−ơng pháp này có độ cứng vững tốt, 
lực cắt nhỏ nên có thể đạt độ chính xác cao 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
64
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
nh−ng năng suất không cao. 
- Cắt từng đoạn: 
Cắt từng đoạn là ph−ơng pháp cắt để đạt 
kích th−ớc yêu cầu theo từng đoạn. 
1
2
Đoạn đầu trục có l−ợng d− lớn nên phải 
chia thành 2 lớp để cắt cho hết l−ợng d−, 
tiếp theo cắt tiếp đoạn giữa và cuối cùng là 
đoạn cuối. 
 Ph−ơng pháp này có năng suất cao nh−ng l−ợng d− lớn và không đều nhau, lực 
cắt lớn và độ cứng vững bị giảm xuống. 
 - Cắt phối hợp: 
 Đây là ph−ơng pháp cắt phối hợp của 
hai ph−ơng pháp trên, nó có thể điều hòa 
đ−ợc nh−ợc điểm của hai ph−ơng pháp đó. 
Lúc đầu ta cắt lớp ngoài 1, sau đó cắt các 
đoạn 2. 
1
2
 Khi tiện tinh, việc chọn ph−ơng pháp cắt nào còn phụ thuộc vào cách ghi 
kích th−ớc, cách chọn chuẩn và độ chính xác yêu cầu. 
 * Biện pháp nâng cao năng suất: 
 Nâng cao đ−ợc năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm là mục tiêu hàng 
đầu của tất cả các xí nghiệp sản xuất. 
 Có nhiều cách để nâng cao năng suất sản xuất nh− cơ khí hóa và tự động hoá 
các quy trình công nghệ, sử dụng máy tự động, máy điều khiển theo ch−ơng trình số, 
dùng các đồ gá chuyên dùng, cơ cấu kẹp nhanh bằng khí nén... 
ở đây, ta xét đến ta xét đến biện pháp nâng cao năng suất bằng cách rút ngắn 
thời gian gia công trực tiếp T0: 
s.n
i.L
T0 = 
trong đó, L: là chiều dài tiến dao, L = L0 + lav + lvq 
với: L0 là chiếu dài tiến dao thực. 
 lav là khoảng chừa để dao ăn vào. 
 lvq là khoảng chừa để dao v−ợt quá. 
 i: là số lần cắt hết l−ợng d−, 
t
Z
i = 
 với; Z là l−ợng d−. 
 t là chiều sâu cắt. 
 n: là số vòng quay trục chính. 
 s: là l−ợng chạy dao dọc. 
 Nh− vậy, để rút ngắn thời gian gia công trực tiếp, ta phải giảm chiều đ−ờng 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
65
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
cắt L, giảm số lần cắt, hoặc tăng số vòng quay, l−ợng chạy dao. 
 Sau đây là các biện pháp để nâng cao năng suất dùng cho ph−ơng pháp tiện. 
 - Sử dụng nhiều dao cắt một lúc: 
 Thay dao cắt thông th−ờng bằng tổ hợp gồm nhiều dao. Khi gia công, mỗi dao 
chỉ cắt một phần của chiều dài chi tiết do vậy đạt đ−ợc năng suất cao. 
 - Sử dụng máy có hai bàn dao (máy bán tự động): 
 Ng−ời ta th−ờng sử dụng ph−ơng pháp này trong sản xuất lớn khi l−ợng d− gia 
công khá lớn. 
S St 
Ss
Nhiều dao cắt một lúc. Dùng máy tiện bán tự động. 
 - Tăng chế độ cắt: 
 Nếu điều kiện kỹ thuật cho phép nh− máy đủ công suất, gá kẹp chi tiết tốt, dao 
cụ đảm bảo... có thể tăng chế độ cắt lên cao để nâng cao năng suất. 
Ngoài ra, khi gia công nên t−ới dung dịch trơn nguội để kéo dài tuổi thọ của 
dao và giảm thời gian phụ. 
 b) Phay thô mặt trụ ngoài 
Mặt trụ ngoài còn có thể gia công bằng dao phay trụ trên máy phay chuyên 
dùng và có năng suất rất cao. Máy loại này có hai trục dao lắp các dao phay và một 
trục để gá lắp chi tiết. 
Khi gia công có thể thực hiện theo hai cách: 
 - Khi gia công các trục có kết cấu đơn giản, mỗi bậc trục đ−ợc gia công 
cùng lúc bởi hai dao phay lắp trên hai trục dao (hình 6.2a). Chi tiết sau khi tiến vào 
vùng gia công phải quay quay đi một góc 1850 để gia công hết toàn bộ chu vi bề mặt. 
 - Cách hai dùng khi gia công trục có kết cấu phức tạp hơn, mỗi bề mặt 
đ−ợc gia công bởi một dao riêng và chi tiết phải quay đi 3700 để cắt hết chu vi bề mặt. 
b)a)
Hình 6.2- Phay trục trên máy phay chuyên dùng.
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
66
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 6.1.2- Gia công lần cuối và gia công sau nhiệt luyện 
 a) Tiện mỏng 
 Để gia công lần cuối, dùng ph−ơng pháp tiện mỏng bằng dao hợp kim cứng 
hoặc dao kim c−ơng có l−ỡi cắt đ−ợc mài cẩn thận để độ thẳng và độ bóng l−ỡi cắt cao. 
Chế độ cắt khi tiện mỏng có l−ợng chạy dao và chiều sâu cắt khá nhỏ còn vận 
tốc cắt thì khá lớn. Khi gia công hợp kim nhôm, tốc độ cắt có thể đạt 1000 ữ 1500 
m/ph; với hợp kim đồng V = 300 ữ 450 m/ph; kim loại khác V = 200 ữ 250 m/ph. 
Khi tiện mỏng bằng dao kim c−ơng có thể không cần dung dịch trơn nguội 
nh−ng nếu dùng dao hợp kim cứng thì cần thiết phải có vì khả năng chịu nhiệt của nó 
kém hơn. 
Máy và trang bị công nghệ để tiện mỏng phải có độ chính xác và cứng vững cao. 
Tiện mỏng có thể cho phép tạo ra bề mặt có cấp chính xác 6, độ nhám Ra = 0,1 
ữ 0,4àm; không có hạt mài bám vào bề mặt gia công, năng suất cao. 
Đây có thể là ph−ơng pháp gia công duy nhất đối với vật liệu là hợp kim màu 
vì với vật liệu này không thể mài đ−ợc do phoi mài sẽ dính bết vào bề mặt làm việc 
của đá mài và do đó làm mất khả năng cắt gọt của chúng. 
 b) Mài 
 Sau khi nhiệt luyện, chi tiết luôn bị biến dạng so với tr−ớc khi nhiệt luyện nh− 
cong vênh, lỗ tâm bị hỏng... 
 Để gia công sau khi nhiệt luyện, ng−ời ta dùng ph−ơng pháp mài. Hạt mài có 
thể ở dạng liên kết cứng (đá mài), tự do (mài nghiền), liên kết đàn hồi (dùng từ tr−ờng 
để liên kết). 
 Khi gia công thô, chọn đá cứng với chất dính kết là gốm, độ hạt lớn; gia công 
tinh, chọn đá mềm, chất dính kết hữu cơ, độ hạt nhỏ. Khi gia công thép cứng, chọn đá 
mềm hơn so với khi gia công thép mềm. 
 c Mài bằng đá mài: 
 * Ph−ơng pháp mài có tâm: 
 Chi tiết khi mài có tâm th−ờng đ−ợc gá bằng hai lỗ tâm hoặc mâm cặp kết hợp 
lỗ tâm. Do đó, tr−ớc khi mài ta phải sửa lại lỗ tâm và nắn thẳng lại chi tiết (nếu cong). 
Hình 6.3- Mài có tâm.
nct
Sn 
z
Sd
nd
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
67
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 Chuyển động cắt do chuyển động quay của đá mài tạo nên, vận tốc cắt th−ờng 
khoảng v = 25 ữ 50 (m/s). 
 Chi tiết cũng quay với chiều ng−ợc lại với đá mài nh−ng vận tốc quay nhỏ, 
khoảng: vct = (1 ữ 3%)v. 
 Khi mài có tâm, th−ờng dùng hai ph−ơng pháp ăn dao: dọc và ngang. 
 - Mài ăn dao dọc: 
Ph−ơng pháp chạy dao dọc th−ờng dùng khi mài các bề mặt có chiều dài lớn 
hơn so với chiều rộng đá mài. 
 Sau mỗi hành trình chạy dao 
dọc, đá mài mới tiến sâu vào một 
l−ợng chạy dao ngang. Ph−ơng 
pháp này rất thông dụng, đạt độ 
chính xác cao, độ sâu cắt nhỏ (cắt 
thô t = 0,1 ữ 0,4 mm; cắt tinh t = 
0,01 ữ 0,04 mm) nên lực mài bé. Hình 6.4- Chạy dao dọc.
nct
nd Sd
 L−ợng tiến dao dọc đ−ợc chọn theo chiều rộng đá B, khi mài thô th−ờng lấy Sd 
= (0,3 ữ 0,7)B; khi mài tinh lấy Sd = (0,2 ữ 0,3)B. 
 Khi mài tinh, ở những lần chạy dao cuối ta không cho đá tiến sâu vào nữa mà 
vẫn cho tiếp tục mài đến khi tắt hoa lửa mới thôi. 
 - Mài ăn dao ngang: 
Th−ờng dùng ph−ơng pháp này khi mài chi tiết có đ−ờng kính lớn, chiều dài bề 
mặt cần mài ngắn hơn chiều rộng đá mài, sản l−ợng lớn. 
 Cách mài này đòi hỏi độ cứng vững 
chi tiết tốt, máycó công suất lớn, đá 
rộng bản và sửa đá thật tốt. 
nd Sn
nct
Hình 6.5- Chạy dao ngang
 Ưu điểm của cách mài này là đạt 
năng suất cao, có thể kết hợp mài mặt 
bậc và ngỗng trục đồng thời hoặc mài 
các bề mặt định hình. Tuy nhiên độ 
chính xác đạt đ−ợc không cao và phụ 
thuộc vào chế độ sửa đá. 
Tính thời gian cơ bản: 
 + Khi mài ăn dao dọc: )ph(K
S
a
S.n
L
T
ndct
0 ⋅⋅= 
trong đó: 
L: chiều dài hành trình dọc: L = L0 - (0,4 ữ 0,6)B; với B là chiều rộng đá mài; 
L0 là chiều dài của bề mặt cần mài. 
nct: Số vòng quay chi tiết trong một phút, v/ph. 
Sd: Là l−ợng chạy dao dọc, mm/ vòng chi tiết. Đ−ợc xác định bằng α.B/ vòng 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
68
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
chi tiết. Khi mài thô, α = 0,5 ữ 0,8; khi mài tinh, α = 0,2 ữ 0,5. 
K : Hệ số liên quan với độ chính xác khi mài (mài tắt hoa lửa). Khi yêu cầu đạt 
độ chính xác đến 0,02 ữ 0,03 mm, K = 1,7; khi đạt độ chính xác đến 0,04 ữ 0,06mm, 
K = 1,4; khi đạt độ chính xác đến 0,07 ữ 0,09 mm, K = 1,25; khi đạt độ chính xác đến 
0,1 ữ 0,15 mm, K = 1,1. 
a :l−ợng d− mài tính cho một phía, mm. 
Sn :l−ợng ăn dao ngang, mm/htk 
 + Khi mài ăn dao ngang: )ph(K
S.n
a
T
nct
0 ⋅= 
Các giá trị a, nct, K đ−ợc xác định nh− trên. 
Sn: là l−ợng tiến dao ngang, mm/ vòng chi tiết. 
 * Ph−ơng pháp mài không tâm: 
 Mài không tâm có đặc điểm là chuẩn định vị của chi tiết gia công chính là bề 
mặt gia công. Chi tiết mài đ−ợc đặt tự do lên căn đỡ mà không cần định vị, kẹp chặt. 
Đối với các chi tiết ngắn, có thể đặt nối tiếp nhau trên máng dẫn. Do vậy năng suất 
gia công cao, thích hợp với dạng sản xuất loạt lớn hoặc hàng khối. 
Chi tiết nằm giữa hai đá mài, một đá cắt và một đá dẫn. Đá dẫn dùng để tạo ra 
chuyển động quay (ng−ợc chiều với đá cắt) và tịnh tiến dọc trục cho chi tiết. 
Tốc độ cắt của đá mài khoảng v = 30 ữ 50 m/s, tốc độ của đá dẫn nhỏ hơn tốc 
độ của đá cắt khoảng 75 ữ 80 lần, vì thế ma sát giữa vật mài với đá dẫn lớn hơn nhiều 
so với đá cắt. 
vctvđá
vdẫn
Chi tiếtDao đỡ
Đá mài
Đá dẫn
h
Hình 6.6- Mài không tâm
 Đồ gá chính của chi tiết khi mài không tâm là căn đỡ. Mặt của căn đỡ phải đặt 
song song với trục của đá mài. Góc nghiêng của căn đỡ là 300 (khi chi tiết có kích 
th−ớc lớn d > 30 mm thì góc nghiêng khoảng 20 ữ 250). Mặt vát của căn đỡ phải 
h−ớng vào phía đá dẫn và cùng với đá dẫn hình thành nên khối V định vị chi tiết. 
Chiều cao gá đặt của chi tiết khi mài không tâm có ảnh h−ởng đến chất l−ợng 
gia công rất nhiều. Thông th−ờng, ng−ời ta phải đặt căn đỡ làm sao cho tâm của chi 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
69
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
tiết cao hơn tâm của đá mài và đá dẫn (để không bị méo) một khoảng (0,5 ữ 1) bán 
kính chi tiết nh−ng nhỏ hơn 14 mm. 
 Mài không tâm có −u điểm là năng suất gia công cao, thích hợp cho dạng sản 
xuất hàng loạt, khối, có thể mài đ−ợc các chi tiết mà không thể mài có tâm nh− chi 
tiết nhỏ, ngắn nh− chốt xích, viên bi kim... vì khi đó không thể tạo nên lỗ tâm để gá 
đặt hoặc đá mài sẽ cắt vào các mũi tâm hoặc đồ gá của máy. 
Tuy nhiên lại có nh−ợc điểm là không đảm bảo độ đồng tâm giữa các cổ trục, 
không gia công đ−ợc các bề mặt không liên tục (nh− có rãnh then) nên chủ yếu là để 
gia công trục trơn. 
Có 2 ph−ơng pháp mài vô tâm: Mài ăn dao dọc và mài ăn dao ngang. 
 - Mài ăn dao dọc: 
 Mài không tâm chạy dao dọc về 
tính chất các chuyển động giống nh− 
mài có tâm nh−ng khác ở chỗ là đá dẫn 
làm nhiệm vụ cung cấp cho chi tiết 
chuyển động quay và tịnh tiến. Đá dẫn 
có dạng hypecbôlôit tròn xoay và đ−ợc 
đặt nghiêng đi một góc α = (1 ữ 40). 
α 
Bánh mài Bánh dẫn
Căn đỡ 
Hình 6.7- Chạy dao dọc. 
 Tốc độ quay Vct và tốc độ chạy 
dọc Sd của chi tiết phụ thuộc vào tốc độ 
đá dẫn Vđ.dẫn và α. 
 Vct = Vđ.dẫn. cosα.η (m/ph) 
 Sd = Vđ.dẫn. sinα.η/ 1000 (mm/ph) 
trong đó, η là hệ số tr−ợt giữa chi tiết và đá dẫn, η =0,95 ữ 0,98. 
Khi biết đ−ờng kính Dd.dẫn và tốc độ quay nđ.dẫn của đá dẫn, có thể xác định Vct 
và Sd theo công thức sau: 
)ph/mm(.sinn.D.S
)ph/m(.cos
1000
n.D.
V
dan.ddan.dd
dan.ddan.d
ct
η⋅α⋅π=
ηα⋅π=
Khi mài tinh, α th−ờng chọn từ 1 ữ 20 ; khi mài thô chọn từ 2030’ ữ 40. 
 Ph−ơng pháp này cho phép đạt độ chính xác hình dạng hì ... đ−ờng tâm chi tiết. 
Tuy nhiên, cũng vì điều này mà độ chính xác 
thấp hơn mài với đá một đầu mối. 
 Ph−ơng pháp này chỉ mài đ−ợc các loại ren 
có b−ớc lớn hơn 0,6 mm bởi vì nếu b−ớc ren 
nhỏ hơn thì không đảm bảo độ bền của đá mài, 
 Hình 6.44- Sơ đồ mài ren 
bằng đá mài nhiều đầu mối. 
dễ làm vỡ các đ−ờng ren của đá mài. 
 Mài ren bằng đá mài nhiều đầu mối đòi hỏi máy phải có cơ cấu sửa đá chính 
xác, thông th−ờng dùng cơ cấu tiện đá bằng mũi kim c−ơng. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
98
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
6.5- gia công bề mặt then 
 Bề mặt then là loại bề mặt dùng để truyền mômen xoắn hoặc dẫn h−ớng, đ−ợc 
dùng rộng rãi vì cấu tạo đơn giản và chắc chắn, dễ tháo lắp, giá thành rẻ... 
 Then là chi tiết đã đ−ợc tiêu chuẩn hóa gồm nhiều loại khác nhau nh− then 
bằng, then vát, then bán nguyệt, then hoa. 
 6.5.1- Gia công then trên trục 
 Then trên trục đ−ợc gia công bằng ph−ơng pháp phay sau khi trục đã tiện tinh. 
Nếu then có yêu cầu độ đối xứng cao, tr−ớc khi phay then phải mài hai cổ trục để làm 
chuẩn (gá lên hai khối V ngắn) khi gia công. 
 a) Gia công then bằng 
 Then bằng là loại then có tiết diện hình chữ nhật, hai đầu thẳng hoặc tròn, mặt 
làm việc là hai mặt bên. Rãnh then bằng có nhiều loại nh−: không thông, thông một 
đầu và thông hai đầu. 
Loại thông một đầuLoại không thông Loại thông hai đầu
Hình 6.45- Các loại rãnh then trên trục.
 Để gia công rãnh then bằng trên trục, ng−ời ta sử dụng dao phay ngón, có 
thể là dao phay ngón thông th−ờng hay dao phay ngón chuyên dùng. 
 c Dùng dao phay ngón thông th−ờng 
 Do dao phay ngón thông th−ờng 
không có l−ỡi cắt ở mặt đầu, cho nên khi 
gia công rãnh then bằng loại không thông 
thì phải khoan mồi một (hoặc hai) lỗ có 
đ−ờng kính bằng chiều rộng rãnh then, sau 
đó, mới cho dao phay ngón vào và thực 
hiện chạy dao dọc trục để cắt hết chiều dài 
rãnh then. Đ−ờng chuyển dao theo sơ đồ 
(6.48a) đối với khoan mồi một lỗ và theo sơ 
đồ (6.48b) đối với khoan mồi hai lỗ. 
Hình 6.46- Phay rãnh then bằng 
với dao phay ngón thông th−ờng.
 Khi gia công rãnh then bằng loại thông một hoặc hai đầu thì không cần phải 
khoan mồi. Đ−ờng chuyển dao khi phay rãnh then bằng thông một đầu theo sơ đồ (a) 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
99
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
và thông hai đầu theo sơ đồ (b) hình 6.48. 
 d Dùng dao phay ngón chuyên dùng 
Hình 6.47- Phay rãnh then bằng 
với dao phay ngón chuyên dùng.
 Dao phay ngón chuyên dùng khác với loại 
dao phay ngón thông th−ờng, ở chỗ nó có thêm 
l−ỡi cắt ở mặt đầu, do vậy khi cắt rãnh không 
cần phải khoan mồi. 
 Đ−ờng chuyển dao theo sơ đồ (b) hình 6.48. 
Chạy dao nhanh
Gia công 
a)
Lùi dao nhanh
Gia công
b) 
Hình 6.48- Sơ đồ đ−ờng chuyển dao.
 b) Gia công then vát 
Then vát là loại then làm việc ở các mặt trên và mặt d−ới, còn mặt bên có khe 
hở. Then đ−ợc vát một mặt để có độ dốc 1 / 100. 
 Loại then này truyền đ−ợc mômen xoắn lẫn lực 
dọc trục, có thể chịu đ−ợc va đập; tuy nhiên nó gây 
ra rung động nên ngày càng ít đ−ợc sử dụng. 
Hình 6.49- Then vát 
 Để gia công rãnh then vát trên trục, ng−ời ta 
dùng dao phay đĩa ba mặt. Tuy dùng dao phay đĩa 
ba mặt để gia công sẽ có độ chính xác kém vì rãnh 
then dễ bị rộng ra (do biến dạng đàn hồi của trục gá 
dao, dao mài không đúng, khó bảo đảm đ−ợc mặt 
bên dao thẳng góc với đ−ờng tâm trục gá dao), 
nh−ng do then vát có mặt bên để hở, cho nên vẫn 
 dùng vì loại này có năng suất rất cao. 
 c) Gia công then bán nguyệt 
 Then bán nguyệt cũng giống nh− then bằng có 
mặt làm việc là hai mặt bên, nó có −u điểm là có 
thể tự động thích ứng với các độ nghiêng của rãnh 
mayơ, nh−ng nh−ợc điểm là trục bị yếu do phay 
rãnh (có độ sâu hơn các loại then kia). 
Hình 6.50- Then bán nguyệt 
 Để gia công rãnh then bán nguyệt trên trục, 
dùng dao phay đĩa ba mặt. Lúc này, dao quay và chỉ 
có chuyển động h−ớng kính. Bán kính của dao bằng 
bán kính then và th−ờng là bé (để rãnh sâu) nên chế 
độ cắt bị hạn chế, do vậy, năng suất thấp. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
100
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 d) Gia công then hoa 
 Do công nghệ phay rãnh then ch−a hoàn thiện, muốn gia công chính xác thì rất 
phức tạp và tốn kém. Do đó, nếu cần chính xác thì thay rãnh then bằng rãnh then hoa. 
b) c)
Hình 6.51- Sơ đồ phay trục then hoa.
a)
 Then hoa có thể coi là gồm nhiều then và các then đ−ợc làm liền với trục, 
th−ờng có khoảng 5, 6, 8, 10 rãnh. 
 Phay rãnh then hoa trên trục có thể đ−ợc thực hiện bằng một hoặc hai lần tùy 
theo sản l−ợng. Trong sản xuất hàng loạt, phay rãnh then hoa đ−ợc thực hiện hai lần: 
phay hai mặt bên tr−ớc, sau đó phay phần mặt trụ (a); hoặc phay một lần bằng dao 
định hình (b). Trong sản xuất lớn, hay dùng dao phay lăn then hoa dạng trục vít trên 
máy phay lăn chuyên dùng (c). 
 6.5.2- Gia công then trên lỗ 
 a) Gia công then bằng 
 Then bằng trên lỗ th−ờng gặp ở các bánh răng, bánh đai, đĩa xích, tay quay... 
 Để gia công rãnh then trên lỗ, ng−ời ta 
th−ờng dùng ph−ơng pháp xọc trên máy xọc. Với 
ph−ơng pháp này, việc điều chỉnh máy đ−ợc thực 
hiện theo kiểu lấy dấu và đ−ợc dùng rất nhiều 
trong mọi dạng sản xuất. 
Hình 6.52- Xọc rãnh then. 
 Ngoài ra, trong sản xuất nhỏ, khi gia công 
rãnh then trên lỗ, th−ờng dùng ph−ơng pháp bào 
trên máy bào ngang. 
 Còn trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, thì 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
101
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
hay dùng ph−ơng pháp chuốt, có thể là gia công lỗ xong, sau đó mới chuốt rãnh then 
hoặc là kết hợp chuốt rãnh then và lỗ đồng thời. Với cách này, then đ−ợc gia công 
chính xác, năng suất rất cao nh−ng chế tạo dao khá tốn kém. 
 b) Gia công then hoa 
 Với sản xuất dạng nhỏ, việc gia công then hoa trên lỗ đ−ợc thực hiện bằng 
cách xọc trên máy xọc từng rãnh một, rồi phân độ để gia công đến hết. 
 Khi sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối thì dùng ph−ơng pháp chuốt để gia công 
then hoa trên lỗ. Lúc này lỗ để gia công then hoa đã đ−ợc gia công sẵn, dao chuốt chỉ 
cắt phần rãnh then hoa. 
 Ngoài ra, có thể dùng ph−ơng pháp biến dạng dẻo để gia công lỗ then hoa, đó 
là đột lỗ then hoa. 
 6.5.3- Mài rãnh then hoa 
 Then hoa là mối ghép cần có độ chính xác, vì vậy, sau khi gia công cần phải 
mài then hoa ở cả trục lẫn lỗ. 
 Khi lắp ghép then hoa, sẽ có 3 ph−ơng pháp để định tâm mối ghép: 
Định tâm theo đ−ờng 
kính trong. 
Định tâm theo đ−ờng 
kính ngoài. 
Hình 6.53- Các ph−ơng pháp định tâm then hoa. 
Định tâm theo hai 
cạnh bên. 
 - Lắp theo đ−ờng kính trong đạt đ−ợc độ đồng tâm cao nhất. Thông th−ờng 
là dùng kiểu lắp này vì nó chính xác. 
 - Lắp theo đ−ờng kính ngoài đạt đ−ợc độ đồng tâm thấp hơn, nh−ng khi 
mài sẽ dễ hơn so với định tâm theo đ−ờng kính trong. Kiểu lắp này th−ờng dùng trong 
tất cả các mối ghép then không dịch chuyển dọc trục. 
 - Lắp theo hai cạnh bên có độ đồng tâm kém nhất nh−ng nó truyền đ−ợc 
mômen xoắn cao nhất vì tải trọng phân bố đều trên các răng. Mối ghép này th−ờng 
dùng khi yêu cầu quay hai chiều, truyền mômen xoắn lớn, không yêu cầu cao về độ 
đồng tâm. 
 a) Mài rãnh then hoa trên trục 
 Khi mài rãnh then hoa trên trục, ng−ời ta th−ờng dùng các ph−ơng pháp mài sau: 
 c Khi định tâm theo đ−ờng kính trong 
 Để mài rãnh then hoa trên trục khi định tâm theo đ−ờng kính trong, ng−ời ta 
th−ờng dùng ph−ơng pháp mài định hình. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
102
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
Hình 6.54- Mài định hình 
rãnh then hoa trên trục. 
 Ph−ơng pháp mài định hình này, gá lắp đơn 
giản, đảm bảo độ chính xác vị trí t−ơng quan của 
các bề mặt. Tuy nhiên, do đá mài đồng thời cả ba 
mặt cho nên, đá rất nhanh mòn, trong quá trình gia 
công phải sửa đá liên tục. 
 Nếu muốn kéo dài tuổi thọ của đá thì phải dùng 
đá có độ cứng cao hơn độ cứng chi tiết, do vậy sẽ 
làm cho chất l−ợng bề mặt mài xấu. Để khắc phục 
nh−ợc điểm này, ng−ời ta tiến hành mài nửa tinh 
bằng đá có đặc tính kỹ thuật phù hợp, sau đó mài tinh bằng đá cứng hơn. Tuy nhiên, 
nh− thế thì năng suất sẽ giảm. 
 Ngoài ra, ng−ời ta còn dùng các kiểu mài khác nh−: mài hai cạnh bên riêng, 
mài đ−ờng kính trong riêng. 
 d Khi định tâm theo đ−ờng kính ngoài: 
 Khi định tâm theo đ−ờng kính ngoài thì việc mài rãnh then hoa trên trục sẽ 
đ−ợc tiến hành trên máy mài tròn ngoài giống nh− mài các bề mặt trụ trơn. 
 e Khi định tâm theo hai cạnh bên: 
 Khi định tâm theo hai cạnh bên, việc mài 
hai cạnh bên sẽ đ−ợc tiến hành trên máy mài 
phẳng bằng đá đĩa, có dùng thêm cơ cấu phân 
độ để mài hết các mặt bên. 
Hình 6.55- Mài cạnh bên 
rãnh then hoa trên trục. 
 Khó khăn của cách này là việc gá lắp và 
điều chỉnh phức tạp vì trên cùng một trục lắp 
hai đá nên khoảng trục thò ra để lắp các mặt 
bích ép sẽ dài, dễ gây ra rung động. 
 b) Mài rãnh then hoa trên lỗ 
 Việc mài rãnh then hoa trên lỗ khó thực hiện hơn so với mài trên trục. 
 c Khi định tâm theo đ−ờng kính trong 
 Mài rãnh then hoa trên lỗ, định tâm theo đ−ờng kính trong cũng đ−ợc thực hiện 
giống nh− mài lỗ ở bề mặt trụ trong, đ−ợc tiến hành trên máy mài tròn trong. 
 d Khi định tâm theo đ−ờng kính ngoài: 
 Tr−ờng hợp này, ng−ời ta th−ờng dùng ph−ơng pháp mài khôn. Kết cấu của 
đầu khôn rãnh then hoa khác với đầu khôn lỗ th−ờng. 
 e Khi định tâm theo hai cạnh bên: 
 Khi định tâm theo hai cạnh bên, th−ờng dùng ph−ơng pháp mài nghiền để mài 
hai cạnh bên. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
103
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
6.6- gia công bề mặt định hình 
 Bề mặt các chi tiết máy, ngoài các mặt cơ bản nh− mặt phẳng, mặt trụ... còn có 
các mặt cong, mặt thân khai, mặt hypecboit... Tập hợp các loại bề mặt này ta có mặt 
định hình. 
 6.6.1- Gia công bằng ph−ơng pháp chép hình 
 a) Dùng dao định hình 
 c Tiện 
 Tiện bằng dao định hình tạo nên các bề mặt chi tiết bởi một đ−ờng sinh là một 
đ−ờng bất kỳ do l−ỡi dao tạo thành, quay quanh đ−ờng chuẩn tròn. 
 Tiện định hình có thể dùng dao tiện 
định hình hình trụ hoặc hình tròn. Cả l−ỡi 
cắt của dao là một đ−ờng sinh nên cần 
mài dao chính xác, quá trình chế tạo dao 
phức tạp, giá thành cao nên chỉ dùng trong 
sản xuất lớn. S
Hình 6.56- Tiện định hình.
 Do chỉ cần thực hiện chạy dao ngang 
là có thể hình thành đ−ợc chi tiết nên năng 
suất rất cao. Tuy nhiên, do quá trình cắt 
thực hiện trên toàn bộ chiều dài l−ỡi cắt nên lực cắt rất lớn, đòi hỏi máy phải có công 
suất lớn, độ cứng vững của hệ thống công nghệ rất cao. 
 Độ chính xác của chi tiết sẽ không đạt đ−ợc cao, do phụ thuộc vào việc chế tạo 
dao và biên dạng đ−ờng cong. 
 d Phay 
 Phay với dao định hình có thể phay đ−ợc một số loại mặt định hình nh− mặt 
cong, rãnh, mặt tổng hợp... với năng suất cao. 
 Ph−ơng pháp này th−ờng chỉ 
dùng gia công các bề mặt định 
hình ngắn trong sản xuất lớn vì 
dao phải chế tạo riêng cho từng 
loại sản phẩm, có hình dáng giống 
nh− hình dạng bề mặt chi tiết, độ 
chính xác t−ơng đối nên quá trình 
chế tạo dao rất phức tạp, giá cao. 
Hình 6.57- Phay định hình.
 Khi gia công, lực cắt sẽ lớn, 
phải hạn chế về chế độ cắt. Chiều 
sâu cắt và đ−ờng kính dao sẽ thay 
đổi trong quá trình cắt, độ chính xác của sản phẩm phụ thuộc vào độ chính xác của 
dao, cách gá đặt chi tiết và độ chính xác của bề mặt chuẩn. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
104
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 b) Chép hình theo d−ỡng 
 c Tiện 
 Tiện chép hình theo d−ỡng sử dụng dao tiện th−ờng, d−ỡng đ−ợc làm riêng có 
thể giống hình dạng chi tiết (nh− gia công piston) hoặc khác hình dạng chi tiết (nh− 
chỉ là rãnh để cho bàn dao có con lăn chạy bên trong). 
 Ph−ơng pháp này không những 
chỉ gia công đ−ợc mặt định hình tròn 
xoay mà còn có thể gia công đ−ợc 
những mặt lệch tâm, mặt làm việc của 
cam, mặt ôvan của pittông... 
Sd
Hình 6.58- Tiện chép hình theo d−ỡng.
 Khi gia công theo ph−ơng pháp 
này thì d−ỡng đ−ợc lắp cố định trên 
bàn máy, vitme - đai ốc bàn dao 
ngang của máy tiện đ−ợc tháo đi, máy 
chỉ có chuyển động chạy dao dọc, còn 
chuyển động chạy dao ngang đ−ợc thực hiện theo d−ỡng. 
 d Phay 
 Ph−ơng pháp này giải quyết đ−ợc khó khăn mà dao phay định hình gặp phải 
nh− chiều dài mặt định hình lớn, nếu dùng dao phay định hình thì việc thiết kế và chế 
tạo dao rất khó khăn, mặt khác l−ỡi cắt dài nên lực cắt lớn, chế độ cắt sẽ bị hạn chế . 
 Thực chất của quá trình phay chép 
hình là một trong hai chuyển động 
vuông góc với nhau đ−ợc thực hiện dựa 
theo profin của d−ỡng đã chế tạo tr−ớc. 
Để làm đ−ợc việc đó phải tháo vitme - 
đai ốc chạy dao của bàn máy theo 
ph−ơng đó, còn mũi dò luôn áp sát với 
d−ỡng chép hình do tác dụng của lò xo 
hay đối trọng t−ơng ứng. Chuyển động 
chạy dao theo ph−ơng còn lại đ−ợc giữ 
nguyên nh− cũ. 
Hình 6.59- Phay chép hình. Độ chính xác của phay chép hình 
phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác 
của d−ỡng, truyền động của máy, cơ cấu phụ, đồng thời phụ thuộc vào độ chính xác 
điều chỉnh. 
 Hình dạng d−ỡng đ−ợc tạo nên bằng ph−ơng pháp vẽ và hoàn toàn căn cứ vào 
dạng chi tiết gia công. Để giảm ảnh h−ởng sai số của d−ỡng, ng−ời ta làm d−ỡng có 
kích th−ớc lớn hơn nhiều so với chi tiết thực. Tuy nhiên, nh− thế thì kết cấu sẽ rất cồng 
kềnh, phức tạp. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
105
Giáo trình: Công nghệ chế tạo máy L−u đức bình 
 c) Chép hình theo cơ cấu 
 Chép hình theo cơ cấu là dạng gia công chép hình, nh−ng phải dựa vào d−ỡng 
mà dựa vào các cơ cấu đặc biệt. 
Tiện chỏm cầu ngoài bằng thanh cữ.
Tiện chỏm cầu ngoài bằng mâm quay.
Hình 6.60- Tiện chỏm cầu ngoài.
 Khi cần tiện chỏm cầu, muốn đảm bảo độ chính xác và năng suất cao, ta sử 
dụng thêm đồ gá chuyên dùng để gia công, có thể là mâm quay hoặc thanh cữ. 
 Mâm quay là một bộ phận đ−ợc gá thêm lên bàn xe dao thông qua một cái ke 
vuông góc. Trên mâm quay là dao để gia công. Khi quay tay quay, nhờ bộ truyền trục 
vít - bánh vít mà mâm quay sẽ mang dao, quay quanh tâm của mâm quay (lúc này đã 
đ−ợc điều chỉnh trùng với tâm của chỏm cầu cần tiện). 
 Ngoài ra, còn có thể dùng thanh cữ để tiện chỏm cầu. Dùng một thanh cữ đặt 
một dầu vào lỗ khuyết trên một cữ chuyên dùng, đầu kia của thanh cữ đ−ợc gắn với 
bàn tr−ợt ngang. Khi cho tiến dao ngang tự động, thanh cữ sẽ quay quanh lỗ khuyết 
trên cữ chuyên dùng, đẩy bàn tr−ợt xe dao sang phía bên phải, lúc đó dao sẽ cắt đ−ợc 
một mặt cong có bán kính bằng chiều dài thanh cữ. 
 6.6.2- Gia công bằng ph−ơng pháp bao hình 
 Mặt định hình đ−ợc gia công theo ph−ơng pháp bao hình là bánh răng dạng 
thân khai. Lúc này, l−ỡi cắt có dạng thẳng nên dễ mài chính xác. Hơn nữa, ph−ơng 
pháp này có nguyên lý gia công tốt nên đảm bảo chính xác cao. Ph−ơng pháp này ta 
sẽ nghiên cứu kỹ ở Ch−ơng 9 - Gia công bánh răng. 
 6.6.3- Gia công bằng máy điều khiển theo ch−ơng trình số CNC 
 Đây là lĩnh vực gia công mới, xem kỹ giáo trình “Lập trình trên máy CNC”. 
Khoa Cơ khí - Tr−ờng Đại học Bách khoa 
106