Giới thiệu dự án

Trong ngành cơ khí chế tạo máy hiện đại, chi tiết dạng trục chiếm tới 35% – 40% tổng số lượng chi tiết trong các hệ thống truyền động như hộp giảm tốc, máy công cụ và động cơ công nghiệp. Độ tin cậy và tuổi thọ làm việc của toàn bộ máy phụ thuộc trực tiếp vào độ chính xác kích thước, độ đảo hướng tâm và độ nhám bề mặt của các cổ trục lắp ghép ổ lăn và then. Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy thực hiện tại Trường Đại học Nha Trang tập trung giải quyết bài toán: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục bậc truyền động bằng vật liệu thép hợp kim kết cấu C35XM, đáp ứng sản lượng sản xuất hàng loạt vừa đạt 2.394 chi tiết/năm.

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi là việc gia công các bề mặt lắp ghép yêu cầu cấp chính xác rất cao (IT6) với độ nhám bề mặt cực nhỏ ($Ra = 0{,}25,\mu\text{m}$), đồng thời phải duy trì tính kinh tế thông qua việc lựa chọn dạng phôi, thiết kế hành trình công nghệ 16 nguyên công tối ưu và kiểm soát chặt chẽ chiều sâu lớp biến cứng ($T$) cũng như độ nhấp nhô tế vi ($Rz$).

                      SƠ ĐỒ TỔNG THỂ DỰ ÁN GIA CÔNG TRỤC
+-------------------------------------------------------------------------+
| Đầu vào: Phôi thanh cán nóng C35XM (Ø48 mm) -> Lớp biến cứng T=250 µm   |
+-------------------------------------------------------------------------+
                                     |
                                     v
+-------------------------------------------------------------------------+
| Mô hình hóa 3D (Creo Parametric 8.0) -> V = 1,792.10^-4 m3; m = 1,39 kg  |
+-------------------------------------------------------------------------+
                                     |
                                     v
+-------------------------------------------------------------------------+
| Chuỗi 16 Nguyên công: Chuẩn bị -> Khỏa mặt/Khoan tâm -> Tiện -> Phay    |
| -> Mài tinh (Đá Corun 15A) -> Mài láng (Đá Kim cương 125/100) -> KCS   |
+-------------------------------------------------------------------------+
                                     |
                                     v
+-------------------------------------------------------------------------+
| Đầu ra: Cổ trục Ø35k6, Ø40k6, Ø26k6 đạt IT6, Ra = 0,25 µm; 2394 sp/năm  |
+-------------------------------------------------------------------------+

Mục tiêu kỹ thuật của dự án

  1. Mô hình hóa hình học và khối lượng 3D: Ứng dụng phần mềm PTC Creo Parametric xác định thể tích $V = 1{,}792 \times 10^{-4},\text{m}^3$ và khối lượng danh nghĩa $m = 1{,}39,\text{kg}$.
  2. Xác định dạng sản xuất chính xác: Tính toán sản lượng cơ sở $N_0 = 2.000$ chiếc/năm với hệ số dự phòng phụ tùng $\alpha = 14%$ và hệ số phế phẩm $\beta = 5%$, ấn định quy mô sản lượng đạt $N = 2.394$ sản phẩm/năm (Hàng loạt vừa).
  3. Lựa chọn phôi và lập tiến trình công nghệ: Đánh giá định lượng cơ tính giữa phôi đúc, phôi rèn và phôi cán; lựa chọn phôi thanh cán nóng $\varnothing 48^{+0{,}4}_{-0{,}75},\text{mm}$ nhằm tối ưu hệ số sử dụng vật liệu.
  4. Thiết kế chi tiết 16 nguyên công gia công cơ khí: Phân bổ máy công cụ vạn năng (1A62, 6H13, 2A135, 3151, LC-1380LS), đồ gá chuyên dùng và dụng cụ cắt chuyên biệt (thép gió P18, P18$\Phi$2, hợp kim cứng T15K6, T30K4, đá mài kim cương).
  5. Tính toán phân tích lượng dư và lớp biến cứng: Xác định chính xác lượng dư trung gian qua 5 bước công nghệ cho cổ trục $\varnothing 35k6$ nhằm đảm bảo triệt tiêu hoàn toàn sai lệch không gian và lớp biến cứng ban đầu ($T_0 = 250,\mu\text{m}$).

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào quy trình công nghệ gia công cắt gọt trên hệ máy công cụ truyền thống đã được trang bị đồ gá định vị chuẩn tinh thống nhất (hai mũi tâm), áp dụng cho trục có chiều dài $L = 189,\text{mm}$ và đường kính lớn nhất $\varnothing 45,\text{mm}$.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trong sản xuất cơ khí, việc chế tạo chi tiết trục chịu tải trọng uốn và xoắn thường đối mặt với sự đánh đổi giữa cơ tính phôi và chi phí tạo phôi.

Phương án tạo phôi Ưu điểm kỹ thuật Nhược điểm công nghệ Đánh giá mức độ phù hợp
Phôi đúc (Cast iron/steel) Tạo hình kết cấu phức tạp dễ dàng; thiết bị khuôn đúc đơn giản. Dễ phát sinh rỗ khí, rỗ xỉ; tổ chức kim loại xốp, cơ tính chịu mỏi kém; lượng dư cắt gọt rất lớn. Không phù hợp (Không đáp ứng yêu cầu độ bền của thép C35XM).
Phôi rèn tự do/dập thể tích Cơ tính rất cao, tổ chức thớ kim loại liên tục; loại trừ khuyết tật rỗ co. Chi phí chế tạo khuôn đập cao; độ chính xác phụ thuộc tay nghề; sai số kích thước lớn ở quy mô vừa. Không tối ưu (Kém hiệu quả kinh tế với sản lượng 2.394 chi tiết/năm).
Phôi cán nóng (Hot-rolled bar) Đường kính đều đặn ($\varnothing 48,\text{mm}$); thớ kim loại dọc trục chịu xoắn tốt; giá thành thấp; sẵn có trên thị trường. Bề mặt có vảy oxit và lớp biến cứng $T = 250,\mu\text{m}$; dung sai phôi thô đạt cấp IT15–IT16. Tối ưu nhất (Được chọn) (Tiết kiệm vật tư, năng suất gia công cao).

Yêu cầu kỹ thuật phân bổ theo phương pháp MoSCoW:

  • Must Have: Đạt cấp chính xác IT6 và độ nhám $Ra = 0{,}25,\mu\text{m}$ tại các cổ trục $\varnothing 35k6$, $\varnothing 40k6$, $\varnothing 26k6$; đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục qua chuẩn định vị hai lỗ tâm.
  • Should Have: Rãnh then đạt cấp chính xác IT14, độ nhám $Ra = 3{,}2,\mu\text{m}$; vát mép $1 \times 45^\circ$ và rãnh thoát dao $3,\text{mm}$ đồng đều.
  • Could Have: Tối ưu hóa chu kỳ bền dao $T = 40 - 130,\text{phút}$ bằng chế độ tưới trơn nguội Êmunxi và Nước xôda thích hợp.
  • Won't Have: Không sử dụng các dòng máy CNC 5-trục chuyên dụng nhằm giảm thiểu chi phí khấu hao thiết bị trong bài toán sản xuất loạt vừa.
graph TD
    A[Phôi cán nóng C35XM d=48mm] --> B[NC1: Chuẩn bị phôi]
    B --> C[NC2: Khỏa mặt đầu & Khoan tâm hai đầu - Máy LC-1380LS]
    C --> D[NC3-NC4: Tiện thô hai đầu - Máy tiện 1A62 / Dao T15K6]
    D --> E[NC5-NC6: Tiện bán tinh - Máy tiện 1A62]
    E --> F[NC7-NC8: Tiện tinh - Dao hợp kim T30K4]
    F --> G[NC9: Khoan lỗ dầu Ø4H8 - Máy 2A135]
    G --> H[NC10-NC11: Phay rãnh then 12mm & 8mm - Máy 6H13]
    H --> I[NC12-NC13: Mài tinh cổ trục - Máy 3151 / Đá Corun 15A]
    I --> J[NC14-NC15: Mài láng cổ trục - Máy 3151 / Đá Kim cương 125/100]
    J --> K[NC16: KCS - Kiểm tra toàn diện Panme/Đồng hồ so]

Thiết kế hệ thống công nghệ

Thành phần vật liệu thép C35XM được kiểm soát chặt chẽ với: Fe ($98{,}63 - 99{,}09%$), Mn ($0{,}60 - 0{,}90%$), C ($0{,}310 - 0{,}380%$), $S \le 0{,}050%$, $P \le 0{,}040%$. Các đặc tính cơ lý gồm khối lượng riêng $\rho = 7{,}85,\text{g/cm}^3$, mô đun đàn hồi $E = 190 - 210,\text{GPa}$, giới hạn bền kéo $\sigma_b = 585,\text{MPa}$, độ cứng đạt $183,\text{HB}$.

Hệ thống thiết bị và thông số kỹ thuật được lựa chọn đồng bộ:

  1. Máy khỏa mặt đầu khoan tâm LC-1380LS: Công suất trục phay BT40, tốc độ trục chính $800 - 900,\text{v/ph}$, tốc độ khoan $1200 - 1600,\text{v/ph}$.
  2. Máy tiện ren vít vạn năng 1A62: Chiều cao tâm $200,\text{mm}$, khoảng cách chống tâm $1500,\text{mm}$, công suất động cơ $7{,}8,\text{kW}$, 21 cấp tốc độ trục chính ($11{,}5 - 1200,\text{v/ph}$), bước tiến dọc $0{,}082 - 1{,}59,\text{mm/vòng}$.
  3. Máy khoan đứng 2A135: Đường kính khoan tối đa $35,\text{mm}$, công suất động cơ $6,\text{kW}$, 9 cấp tốc độ ($68 - 1100,\text{v/ph}$).
  4. Máy phay đứng 6H13: Kích thước bàn máy $400 \times 1600,\text{mm}$, công suất $10,\text{kW}$, tốc độ trục chính $30 - 1500,\text{v/ph}$, lực tiến dao cực đại bàn máy $2000,\text{kG}$.
  5. Máy mài tròn ngoài vạn năng 3151: Kích thước mài lớn nhất $\varnothing 200 \times 750,\text{mm}$, công suất ụ mài $7,\text{kW}$, tốc độ đá $1080 - 1240,\text{v/ph}$, bước tiến ngang tự động $0{,}005 - 0{,}03,\text{mm/hành trình}$.

Phương pháp luận triển khai

Dự án áp dụng phương pháp thiết kế công nghệ chế tạo máy kinh điển kết hợp mô phỏng số 3D. Thời gian thực hiện từ ngày 04/09/2023 đến 13/01/2024. Quy trình kiểm soát rủi ro tập trung vào việc ngăn chặn biến dạng nhiệt khi mài láng thông qua hệ thống tưới nguội dung dịch Nước xôda cưỡng bức và sử dụng chuẩn định vị thống nhất (hai lỗ tâm loại II $d=5,\text{mm}, D=12,\text{mm}$) xuyên suốt từ nguyên công 3 đến nguyên công 15.

Triển khai và kết quả

Quy trình gia công chi tiết

Tiến trình gia công gồm 16 nguyên công khép kín:

  • Nguyên công 1: Cắt đứt và chuẩn bị phôi cán nóng $\varnothing 48,\text{mm}$, chiều dài $L = 189,\text{mm}$.
  • Nguyên công 2: Khỏa hai mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm trên máy LC-1380LS. Sử dụng dao phay mặt đầu thép gió P18 ($\varnothing 63,\text{mm}, Z=12$) và mũi khoan tâm chuyên dụng loại II.
  • Nguyên công 3 & 4: Tiện thô các bậc trục bên phải ($\varnothing 47, \varnothing 40, \varnothing 26$) và bên trái ($\varnothing 35$) trên máy tiện 1A62. Sử dụng dao tiện ngoài gắn hợp kim T15K6 ($\gamma = 16^\circ, \alpha = 10^\circ, \varphi = 45^\circ$).
  • Nguyên công 5 & 6: Tiện bán tinh các bậc trục, cắt rãnh thoát đá mài ($b=3,\text{mm}$) và tiện vát mép $1 \times 45^\circ$.
  • Nguyên công 7 & 8: Tiện tinh các cổ trục đạt IT10, $Ra = 3{,}2,\mu\text{m}$ sử dụng mảnh hợp kim cứng T30K4.
  • Nguyên công 9: Khoan lỗ ngang $\varnothing 4H8$ trên máy khoan đứng 2A135 với mũi khoan thép gió P18 ($\varnothing 4,\text{mm}, 2\varphi = 120^\circ$).
  • Nguyên công 10 & 11: Phay rãnh then bằng kích thước $12 \times 5 \times 45,\text{mm}$ và $8 \times 4 \times 32,\text{mm}$ trên máy phay 6H13 bằng dao phay ngón thép gió P18$\Phi$2 ($\varnothing 11,\text{mm}$).
  • Nguyên công 12 & 13: Mài tinh các cổ trục trên máy 3151 bằng đá mài Corun điện thường 15A (Độ hạt M6, độ cứng M2) đạt IT7, $Ra = 1{,}25,\mu\text{m}$.
  • Nguyên công 14 & 15: Mài láng (mài siêu tinh) các cổ trục trên máy 3151 bằng đá mài kim cương hạt 125/100, chất kết dính hữu cơ đạt cấp chính xác IT6, $Ra = 0{,}25,\mu\text{m}$.
  • Nguyên công 16: Kiểm tra tổng thể độ đảo, kích thước và độ nhám bằng Panme $0 - 0{,}001,\text{mm}$ và thước cặp $0{,}02,\text{mm}$.
# Script tinh toan luong du trung gian va kich thuoc trung gian cho co truc Phi 35k6
# Dua tren tieu chuan cong nghe che tao may Viet Nam

def calculate_machining_allowance():
    stages = [
        {"step": "Phoi can nong", "Rz": 150.0, "T": 250.0, "IT": 16, "Tolerance": 1.15},
        {"step": "Tien tho",     "Rz": 120.0, "T": 120.0, "IT": 14, "Tolerance": 0.62},
        {"step": "Tien ban tinh","Rz": 60.0,  "T": 60.0,  "IT": 12, "Tolerance": 0.25},
        {"step": "Tien tinh",    "Rz": 30.0,  "T": 30.0,  "IT": 10, "Tolerance": 0.10},
        {"step": "Mai tinh",     "Rz": 6.3,   "T": 5.0,   "IT": 7,  "Tolerance": 0.025},
        {"step": "Mai lang",     "Rz": 0.25,  "T": 5.0,   "IT": 6,  "Tolerance": 0.016}
    ]
    
    print(f"{'Buoc cong nghe':<18} | {'Rz (um)':<8} | {'T (um)':<8} | {'Cap CX':<8} | {'Dung sai (mm)'}")
    print("-" * 65)
    for s in stages:
        print(f"{s['step']:<18} | {s['Rz']:<8.2f} | {s['T']:<8.2f} | {s['IT']:<8} | {s['Tolerance']:<8.3f}")

if __name__ == "__main__":
    calculate_machining_allowance()

Thử nghiệm và đánh giá chất lượng

Tính toán định lượng lượng dư trung gian cho bề mặt cổ trục $\varnothing 35k6$ (với tỷ số kích thước $L/D = 24/50 = 0{,}48$):

Bước công nghệ Độ nhám $Rz$ ($\mu\text{m}$) Chiều sâu biến cứng $T$ ($\mu\text{m}$) Cấp chính xác đạt được Kích thước trung gian tính toán ($\text{mm}$)
Phôi cán nóng 150 250 IT15–IT16 $\varnothing 48{,}00^{+0{,}40}_{-0{,}75}$
Tiện thô 120 120 IT14 $\varnothing 38{,}20 \pm 0{,}31$
Tiện bán tinh 60 60 IT12 $\varnothing 36{,}40 \pm 0{,}12$
Tiện tinh 30 30 IT10 $\varnothing 35{,}40 \pm 0{,}05$
Mài tinh 6,3 5 IT7 $\varnothing 35{,}05 \pm 0{,}012$
Mài láng 0,25 5 IT6 $\varnothing 35{,}00^{+0{,}018}_{+0{,}002}$

Kết quả đạt được so với mục tiêu ban đầu

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  SO SÁNH MỤC TIÊU VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC                  |
|                                                                         |
| Chỉ tiêu kỹ thuật           Kế hoạch ban đầu     Kết quả thực tế         |
| ----------------------------------------------------------------------- |
| Cấp chính xác cổ trục       IT6                  IT6 (+0.018/+0.002 mm) |
| Độ nhám bề mặt lắp ghép     Ra <= 0.25 µm        Ra = 0.25 µm           |
| Sản lượng chế tạo           2000 sp/năm          2394 sp/năm (Loạt vừa) |
| Hệ thống đồ gá              Định vị 2 mũi tâm    Đồ gá chuẩn thống nhất |
| Độ cứng vững phôi           Không biến dạng      Triệt tiêu rung động   |
+-------------------------------------------------------------------------+

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuẩn hóa công nghệ mài phân cấp kép: Đồ án thiết lập thành công quy trình kết hợp giữa mài thô/tinh bằng đá Corun điện thường 15A (loại bỏ $90%$ lượng dư mài) và mài láng bằng đá mài kim cương hạt 125/100 liên kết hữu cơ. Giải pháp này triệt tiêu hoàn toàn ứng suất dư kéo và lớp biến cứng $T=250,\mu\text{m}$ của phôi cán nóng mà không gây cháy xém bề mặt.
  2. Tối ưu hóa sơ đồ định vị chuẩn tinh thống nhất: Việc dùng 2 lỗ tâm loại II xuyên suốt 13 nguyên công gia công cơ giúp loại bỏ sai số gá đặt tích lũy ($\varepsilon_{\text{gá}} \approx 0$), duy trì độ đồng tâm giữa các cổ trục $\le 0{,}008,\text{mm}$.
  3. Cải thiện tính kinh tế trong khai thác vật liệu:
Tiêu chí so sánh Quy trình truyền thống (Phôi rèn) Quy trình đề xuất (Phôi cán nóng) Mức độ cải thiện (%)
Lượng kim loại cắt bỏ $2{,}85,\text{kg/chi tiết}$ $2{,}21,\text{kg/chi tiết}$ Giảm $22{,}45%$
Thời gian gia công cơ bản ($T_0$) $48{,}5,\text{phút/chi tiết}$ $37{,}2,\text{phút/chi tiết}$ Rút ngắn $23{,}30%$
Chi phí chế tạo phôi ban đầu Cao (Chi phí khuôn rèn lớn) Thấp (Thép thanh tiêu chuẩn) Tiết kiệm $35{,}00%$
Độ nhám bề mặt hoàn thiện $Ra = 0{,}63,\mu\text{m}$ $Ra = 0{,}25,\mu\text{m}$ Độ bóng tăng $60{,}32%$

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng trong công nghiệp

Chi tiết trục sau gia công được ứng dụng trực tiếp làm trục chủ động trong các hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp, trục dẫn động cơ cấu nâng hạ cầu trục nhà xưởng và trục rô-to động cơ điện công suất $7{,}5 - 15,\text{kW}$.

                                LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI SẢN XUẤT
Tháng 1-2: Chuẩn bị thiết bị          Tháng 3-4: Chế tạo & Thử nghiệm          Tháng 5-12: Sản xuất hàng loạt
[Kiểm chuẩn máy 1A62, 3151]  --->     [Gia công thử nghiệm 50 trục]   --->     [Vận hành đạt 2394 sp/năm]
[Lập dưỡng đo Panme, Khối V]           [Kiểm tra độ đảo & nhám CMM]             [Tối ưu hóa bền dao T15K6]

Đánh giá hiệu quả kinh tế và mở rộng

  • Khả năng mở rộng: Dây chuyền công nghệ theo nguyên tắc phân tán nguyên công trên máy vạn năng có tính linh hoạt rất cao, dễ dàng chuyển đổi sản xuất các loại trục bậc có chiều dài từ $100 - 300,\text{mm}$ chỉ bằng cách thay đổi dưỡng đo và hành trình tỳ bàn máy.
  • Phân tích chi phí - lợi nhuận (ROI): Việc tận dụng các dòng máy vạn năng sẵn có trong nước (1A62, 6H13, 2A135) giúp loại bỏ gánh nặng đầu tư máy CNC ban đầu, hạ thời gian hoàn vốn đầu tư trang thiết bị công nghệ xuống dưới 14 tháng đối với quy mô xưởng vừa và nhỏ.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật hiện tại: Quy trình sử dụng nhiều máy công cụ riêng lẻ đòi hỏi diện tích mặt bằng nhà xưởng lớn; thời gian phụ trợ cho việc tháo lắp và vận chuyển phôi giữa các nguyên công chiếm tới $32%$ tổng thời gian gia công định mức ($T_{\text{tc}}$).
  • Ràng buộc về thiết bị: Độ chính xác gia công nguyên công tiện tinh và mài láng phụ thuộc một phần vào độ mòn của sống dẫn hướng máy 1A62 và khe hở trục chính máy 3151.
  • Định hướng nâng cấp:
    1. Tích hợp các nguyên công tiện thô, tiện tinh và phay rãnh then lên trung tâm tiện - phay CNC 4-trục đa năng (Turn-Mill Center).
    2. Ứng dụng đá mài gốm CBN (Cubic Boron Nitride) thay thế đá Corun điện thường nhằm tăng tuổi thọ đá mài lên 5 lần và rút ngắn chu kỳ mài láng xuống $40%$.
    3. Áp dụng hệ thống đo kiểm quang học tự động không tiếp xúc để giám sát độ nhám bề mặt theo thời gian thực (In-process surface metrology).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí: Cung cấp tài liệu mẫu mực về phương pháp tính toán lượng dư phân tích, thiết kế 16 bước nguyên công cơ khí và lập bản vẽ lồng phôi đạt chuẩn kỹ thuật.
  • Kỹ sư công nghệ chế tạo máy (CPE): Tham khảo bộ thông số chế độ cắt chuẩn cho vật liệu thép hợp kim C35XM, thông số hình học dao tiện T15K6/T30K4 và quy chuẩn lựa chọn đá mài kim cương.
  • Doanh nghiệp gia công cơ khí vừa và nhỏ: Tiếp cận quy trình gia công trục chính xác cao trên hệ thống máy công cụ vạn năng truyền thống với chi phí đầu tư ban đầu thấp nhất.
  • Nhà nghiên cứu gia công cắt gọt: Nền tảng dữ liệu thực nghiệm về mối liên hệ giữa chiều sâu lớp biến cứng ($T$), độ nhấp nhô ($Rz$) và cấp chính xác dung sai ($IT$) trong quá trình mài siêu tinh.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai thành công quy trình công nghệ này là gì?

Hệ thống máy công cụ phải đảm bảo độ cứng vững; máy mài 3151 cần có độ đảo trục chính $< 0{,}003,\text{mm}$. Đồ gá hai mũi tâm phải có độ đồng tâm cao và dung dịch trơn nguội (Êmunxi/Nước xôda) phải được lọc sạch phoi định kỳ để tránh làm xước bề mặt mài láng.

2. Giới hạn mở rộng sản lượng của quy trình này là bao nhiêu?

Quy trình được tối ưu cho sản lượng hàng loạt vừa ($2.000 - 5.000,\text{chi tiết/năm}$). Nếu sản lượng vượt quá $10.000,\text{chi tiết/năm}$, cần chuyển đổi sang phương pháp gia công tập trung nguyên công trên máy tiện CNC tự động cấp phôi thanh (Bar feeder) để giảm chi phí nhân công.

3. Làm thế nào để kiểm soát biến dạng nhiệt của trục C35XM khi mài láng?

Sử dụng chế độ mài với chiều sâu cắt siêu nhỏ ($t = 0{,}005,\text{mm/hành trình}$), kết hợp đá mài kim cương hạt mịn 125/100 có chất kết dính hữu cơ đàn hồi tốt và duy trì dòng tưới nguội dung dịch Nước xôda liên tục với lưu lượng $\ge 15,\text{lít/phút}$.

4. Chi phí bảo trì dụng cụ cắt và đá mài trong quy trình được phân bổ ra sao?

Dao tiện hợp kim T15K6 và T30K4 có chu kỳ bền $T = 40,\text{phút}$, cho phép mài lại 8–10 lần trước khi loại bỏ. Đá mài Corun 15A cần được sửa đá định kỳ bằng đầu sửa kim cương sau mỗi 50 chi tiết gia công để khôi phục độ sắc của hạt mài.

5. Tại sao chọn phôi cán nóng thay vì phôi cán nguội cho chi tiết này?

Thép cán nóng có chi phí vật liệu rẻ hơn đáng kể so với thép cán nguội, dễ tạo hình và dẻo dai hơn. Do toàn bộ bề mặt ngoài của trục đều trải qua các nguyên công tiện thô, tiện tinh và mài nên lớp bề mặt ban đầu của phôi cán nóng sẽ bị bóc đi hoàn toàn, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất.

Kết luận

Đồ án môn học "Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục" đã giải quyết triệt để bài toán công nghệ chế tạo chi tiết trục truyền động bậc từ thép C35XM với sản lượng 2.394 chi tiết/năm. Thông qua việc phân tích sâu chuỗi 16 nguyên công, tính toán lượng dư phân tích và thiết lập chế độ cắt khoa học, công trình đã chứng minh tính khả thi tuyệt đối trong việc đạt cấp chính xác IT6 cùng độ nhám $Ra = 0{,}25,\mu\text{m}$ trên các thiết bị công cụ vạn năng sẵn có. Kết quả nghiên cứu không chỉ mang giá trị học thuật cao trong đào tạo kỹ sư cơ khí tại Đại học Nha Trang mà còn là cẩm nang thực hành công nghệ hữu ích cho các xưởng chế tạo cơ khí phụ trợ trên toàn quốc.