ĐỒ GÁ (tham khảo)

CHƯƠNG 1 
TỔNG QUAN 

CHƯƠNG 2 CÁC CHI TIẾT ĐỊNH VỊ CỦA ĐỒ GÁ 

CHƯƠNG 3 
CƠ CẤU KẸP CHẶT

CHƯƠNG 4 
CƠ CẤU PHỤ VÀ THÂN ĐỒ GÁ

CHƯƠNG 5 
MỘT SỐ ĐỒ GÁ GIA CÔNG ĐIỂN HÌNH

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 

CHƯƠNG 1 
TỔNG QUAN 
1.1 Khái niệm về đồ gá 
Đồ gá là các phụ tùng, thiết bị dùng để định vị, giữ và đỡ chi tiết trong suốt quá 
trình chế tạo. Chúng là những phần tử rất cần thiết, không thể thiếu cho các quá trình 
sản xuất như gia công, kiểm tra và lắp ráp. 
Đồ gá phải định vị chính xác vị trí của chi tiết theo một hướng nhất định đã cho 
và có sự tương quan dụng cụ cắt hoặc thiết bị đo lường, hoặc có sự tương quan với các 
phần tử khác (ví dụ như trong lắp ráp, hàn). Vị trí đó của chi tiết phải được giữ nguyên 
trong suốt quá trình gia công. Điều này có nghĩa là cơ cấu kẹp chặt của đồ gá phải kẹp 
chi tiết và đảm bảo chi tiết ở nguyên vị trí đó trong một công đoạn gai công cụ thể. 
Nói chung, ứng với mỗi nguyên công cần có một loại đồ gá nhất định. Đồ gá 
này có thể là đồ gá tiêu chuẩn hoặc đồ gá được thiết kế dùng riêng cho một nguyên 
công nhất định nào đó mà thôi. Có nhiều loại đồ gá tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi 
như mâm cặp chấu, ê-tô, bầu cặp khoan, collet… 
Thuật ngữ tiếng Anh của"đồ gá" thì “Jigs and Fixtures”. Thực ra hai từ này có sự 
khác biệt. Jigs là những chi tiết của đồ gá dùng để dẫn hướng dụng cụ cắt. Còn fixtures 
là những chi tiết của đồ gá dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công. 
1.2 Các thành phần của đồ gá 
Nói chung một đồ gá bao gồm những chi tiết/cơ cấu thành phần sau: 
- Các cơ cấu định vị 
Cơ cấu định vị thường được cố định trong đồ gá. Nó được dùng để thiết lập và 
duy trì vị trí của chi tiết gia công trong đồ gá bằng cách ràng buột các chuyển động của 
chi tiết. Đối với những chi tiết có sự thay đổi nhiều về hình dáng cũng như điều kiện 
bề mặt thì người ta thường dùng cơ cấu định vị điều chỉnh được. 
- Các cơ cấu kẹp chặt 
Cơ cấu kẹp chặt dùng để kẹp chặt chi tiết gia công, đảm bảo giữ nguyên vị trí 
của chi tiết dưới tác dụng của ngoại lực. 
- Các cơ cấu đỡ 
Các cơ cấu đỡ có thể được cố định hoặc thay đổi được trong đồ gá. Khi chi tiết 
gia công được tiên đoán là sẽ bị bị võng dưới tác dụng của lực cắt và lực kẹp thì người 
ta thêm vào các cơ cấu đỡ phía dưới chi tiết nhằm ngăn chặn hoặc ràng buộc biến 
dạng. 
- Thân đồ gá 
Thân đồ gá là phần tử kết cấu chính của đồ gá. Các cơ cấu khác của đồ gá sẽ 
được lắp trên thân đồ gá và thân đồ gá duy trì mối quan hệ không gian giữa các phần 
tử đồ gá với nhau. 
Ngoài ra trên một số đồ gá còn có thể có cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt và cơ 
cấu so dao, cơ cấu phân độ 
1.3 Lợi ích và tầm quan trọng của đồ gá trong gia công 
Nâng cao năng suất để giảm chi phí là một trong những mục tiêu của nền sản 
xuất hiện đại. Việc sử dụng đồ gá đã làm giảm thời gian chu kỳ gia công sản phẩm. 
3

Việc sử dụng đồ gá trong gia công mang lại nhiều lợi ích như sau: 
- Nâng cao năng suất 
Nhờ sử dụng đồ gá mà đã loại trừ việc vạch dấu, định vị bằng tay (rà gá) và 
kiểm tra thường xuyên vị trí tương đối giữa chi tiết gia công với máy hoặc dao. Điều 
này đã làm giảm thời gian phụ. Bằng cách sử dụng đồ gá có kết cấu cứng vững cũng 
cho phép cắt vơi tốc độ cao vì thế giảm được thời gian gia công cơ bản. Việc giảm thời 
gian phụ và thời gian gia công cơ bản đã nâng cao năng suất gia công. 
- Nâng cao độ chính xác 
Khi chi tiết được gá trong đồ gá vị trí của chi tiết so với máy và dụng cụ cắt 
được xác định một cách chính xác. 
- Không cần sử dụng thợ bậc cao 
Nhờ vào đồ gá mà việc định vị và kẹp chặt chi tiết trở nên dễ dàng và đơn giản. 
Các cơ cấu dẫn hướng dụng cụ cắt đảm bảo độ chính xác vị trí của dao đối với chi tiết. 
Do đó không cần nhiều đến kỹ năng gá lắp và điều chỉnh dao và chi tiết. Bất cứ người 
bình thường nào cũng có thể được huấn luyện để sử dụng đồ gá thay cho thợ bậc cao. 
Điều này cũng góp phần giảm chi phí gia công. 
- Mở rộng khả năng công nghệ của máy 
Có thể thiết kế những đồ gá thích hợp cho các yêu cầu công nghệ khác nhau. 
Điều này có thể cho phép gia công các bề mặt phức tạp hay các nguyên công khác 
nhau trên các máy thông thường. Ví dụ như có thể thiết kế đồ gá để phay hoặc mài trên 
máy tiện. 
- Đảm bảo tính đổi lẫn của chi tiết được gia công 
Nhờ đồ gá mà loạt chi tiết được gia công đồng nhất về chất lượng chế tạo vì thế 
đảm bảo tính đổi lẫn khi lắp ráp. Bất kỳ chi tiết nào trong loạt cũng phù hợp với yêu 
cầu lắp ráp và tất cả các chi tiết đều có thể thay thế cho nhau. 
- Giảm chi phí 
Như đã nói ở trên, việc sử dụng đồ gá đã nâng cao năng suất gia công và giảm 
chi phí nhân công. Bên cạnh đó, việc sử dụng đồ gá còn làm giảm phế phẩm khi gia 
công. Kết quả là làm giảm đáng kể chi phí gia công 
1.4 Các yêu cầu chung của đồ gá 
Để duy trì độ ổn định của chi tiết khi gia công, đồ gá phải đáp ứng một số yêu 
cầu để thực hiện đầy đủ chức năng của một thiết bị gá đặt. Sau đây là một số ràng buộc 
phải được cân nhắc khi thiết kế hay lựa chọn đồ gá. 
Chi tiết gia công bị hạn chế về mặt động học trong đồ gá bởi các cơ cấu định 
vị. Sai số định vị sinh ra bởi các cơ cấu định vì và bề mặt định vị phải nhỏ nhất nhằm 
đạt được một vị trí thống nhất và chính xác của chi tiết gia công trong hệ tọa độ của 
máy công cụ. 
- Đảm bảo đầy đủ các ràng buộc 
Chi tiết gia công phải luôn luôn được ràng buộc đầy đủ để ngăn cản bất kỳ 
chuyển động nào. Cơ cấu kẹp chặt phải cố định được chi tiết gia công tại nơi mà nó đã 
được đinh vị. Một khi đã được ràng buộc đầy đủ thì chi tiết gia công phải có khả năng 
4

giữ nguyên ở trạng thái cân bằng để chống lại mọi lực sinh ra trong quá trình gia công. 
Điều kiện cần và đủ để bảo đảm sự ổn định cho chi tiết gia công trong đồ gá là thỏa 
mãn điều kiện đường lực khép kín. 
- Hạn chế biến dạng 
Sự biến dạng của chi tiết gia công là không thể tránh khỏi do đặc tính đàn 
hồi/dẻo vốn có của vật liệu và do tác động của lực cắt và lực kẹp. Mức độ biến dạng 
này phải được hạn chế đến một biên độ có thể chấp nhận được nhằm đạt dung sai yêu 
cầu. 
- Ràng buộc hình học 
Sự ràng buộc hình học đảm bảo rằng tất cả các phần tử của đồ gá đều có những 
vị trí nhất định so bề mặt chuẩn nào đó. Điều này đảm bảo rằng dao cắt không chạm 
các phần tử đồ gá trong quá trình gia công. 
Ngoài những yêu cầu nói trên thì đồ gá phải có những đặc tính như: 
- Tháo lắp nhanh. 
- Dễ sử dụng và an toàn. 
- Số lượng chi tiết cấu thành là nhỏ nhất. 
- Dễ chế tạo. 
- Giá thành thấp. 
- Dễ di chuyển. 
…. 
1.5 Vật liệu làm đồ gá 
Đồ gá được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. 
Có loại được tôi cứng đạt độ cứng 58-63HRC nhằm tăng tính chống mòn, có loại được 
giữ nguyên tính chất ban đầu của nó. Đôi khi người ta sử dụng vật liệu không chứa sắt 
như đồng đỏ pha phốt pho để giảm mài mòn bề mặt của cặp lắp ghép. Hoặc người ta 
sử dụng nylon hay vật liệu sợi để ngăn cản sự hư hỏng chi tiết gia công. Sau đây là 
một số vật liệu thường dùng để chế tạo đồ gá gá đặt chi tiết cũng như đồ gá gá dao. 
- Thép gió (High Speed Steel –HSS) 
- Thép làm khuôn. 
- Thép các bon. 
- Thép lò xo. 
- Thép dụng cụ. 
- Thép có độ bền cao. 
- Gang. 
- Thép đã thấm các bon. 
- Thép các bon thấp. 
- Thép đúc 
- Nylon hoặc sợi. 
5

- Đồng đỏ pha phốt pho. 
1.5 Phân loại đồ gá 
a. Phân loại theo nguyên công: 
- Đồ gá gia công cơ, đồ gá gia công nhiệt, đồ gá hàn… 
- Đồ gá lắp ráp. 
- Đồ gá đo lường, kiểm tra. 
b. Phân loại theo nhóm máy: 
- Đồ gá trên máy gia công cơ: tiện, phay, khoan,… 
- Đồ gá trên thiết bị đo kiểm. 
- Đồ gá trên thiết bị phục vụ lắp ráp. 
c. Phân loại theo mực độ chuyên môn hoá: 
1. Đồ gá vạn năng 
Đồ gá vạn năng được dùng trong sản xuất đơn chiếc, chế thử, trong các phân 
xưởng dụng cụ và sửa chữa. Loại đồ gá này cho phép gá đặt nhiều loại chi tiết có kích 
thước và hình dáng khác nhau. Các đồ gá vạn năng thông dụng là: mâm cặp, êtô, đầu 
phân độ, bàn xoay … Đồ gá vạn năng có độ chính xác thấp và thời gian gá đặt lớn hơn 
so với các loại đồ gá khác. 
2. Đồ gá vạn năng – lắp ghép 
Đồ gá vạn năng – lắp ghép được sử dụng trong sản xuất đơn chiếc hoặc hàng loạt 
nhỏ. Đồ gá này được lắp ghép từ những chi tiết được chế tạo sẵn và được lưu giữ trong 
kho. Độ chính xác gia công chi tiết trên đồ gá vạn năng – lắp ghép phụ thuộc vào chất 
lượng lắp ráp, độ mòn và trạng thái của các chi tiết định vị. 
3. Đồ gá vạn năng-điều chỉnh 
Đồ gá vạn năng - điều chỉnh được sử dụng trong sản xuất hàng loạt vừa khi việc 
sử dụng đồ gá vạn năng không mang lại hiệu quả kinh tế. Đồ gá vạn năng điều chỉnh 
gồm các chi tiết được lắp với nhau có điều chỉnh thay đổi. Khi thay đổi chi tiết điều 
chỉnh thì thân đồ gá và các cơ cấu truyền động được giữ nguyên. 
4. Đồ gá chuyên dùng 
Đồ gá chuyên dùng chỉ được sử dụng cho một nguyên công nhất định vì vậy nó 
chỉ được thiết kế để gia công một chi tiết nhất định. Các loại đồ gá này cho phép gá đặt 
nhanh và đạt được độ chính xác gá đặt cao. Để giảm giá thành chế tạo đồ gá người ta 
sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn. Thời gian sử dụng đồ gá chuyên dùng từ 3 – 5 năm. 






6

CHƯƠNG 2 
CÁC CHI TIẾT ĐỊNH VỊ CỦA ĐỒ GÁ

2.1 Khái niệm –phân loại – yêu cầu 
1. Khái niệm: Các hay các cơ cấu của đồ gá có tác dụng để xác định chính xác vị 
trí yêu cầu của chi tiết gia công đối với các dụng cụ cắt gọt gọi là các chi tiết định vị 
của đồ gá. 
2. Phân loại: 
a. Các chi tiết định vị chính: là các chi tiết có thể khử được một số hoặc toàn bộ 
bậc tự do của chi tiết gia công. Loại này có thể điều chỉnh được. 
b. Các chi tiết định vị phụ: là các chi tiết dùng để tăng thêm độ cứng vững của 
chi tiết gia công mà không tác dụng khử bậc tự do. 
3. Yêu cầu đối với chi tiết định vị: 
- Số lượng và sự phân bố các chi tiết định vị chính được phân bố sao cho phôi dễ 
dàng định vị tại vị trí cần thiết trong đồ gá và vị trí đó không bị thay đổi trọng lượng 
bản thân. 
- Các chi tiết định vị cần đủ độ cứng vững để không bị biến dạng bởi lực cắt hay 
lực kẹp. 
- Các chi tiết định vị cần được phân bố sao cho phương tác dụng của lực cắt hay 
lực kẹp không tách rời hoặc làm dịch phôi với các chi tiết định vị. Muốn vậy thì các 
chi tiết định vị cần được phân bố sao cho lực cắt hay lực kẹp hướng vào nó hoặc gần 
một chi tiết nào đó. 
- Độ bền mòn bề mặt làm việc của chi tiết định vị phải nằm trong phạm vi cho 
phép vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới độ chính xác định vị của phôi trong đồ gá. Do đó 
các chi tiết định vị được làm bằng thép thấm các bon trên bề mặt để đạt được độ cứng 
58 - 62 HRC. 
- Để đảm bảo chi tiết định vị của đồ gá tiếp xúc tốt với bề mặt chuẩn của phôi thì 
các bề mặt làm việc của các chi tiết định vị phải gia công đạt độ chính xác cấp 7 - 8, 
độ nhẵn bề mặt cao nhất là Ra = 2,5 µm. 
2.2 Các chi tiết định vị để gia công mặt phẳng 
2.2.1 Chốt tỳ cố định 
Hình 2.1 
7

- Chốt tỳ đầu phẳng dùng để định vị mặt phẳng đã qua gia cơng. 
- Chốt tỳ chỏm cầu, chốt tỳ đầu có khía nhám dùng để định vị mặt phẳng thơ. 
- Để dễ thay thế chốt khi bị mòn người ta dùng chốt tỳ cuống có bạc lót. 
Các chốt tỳ cố định được lắp với thân đồ gá theo mối ghép H7/r6; H7/n6. Bạc lắp 
với cuống theo mối ghép H7/j6 hoặc H7/h6. 
2.2.2 Phiến tỳ cố định 
Phiến tỳ cố định thường dùng để định vị bằng mặt phẳng những chi tiết lớn. Có 
ba loại sau: 
- Phiến tỳ phẳng đơn giản (hình 2.2a): loại này có chổ bắt vít lõm xuống nên khó 
qt sạch phoi. Loại này thường được lắp lên các mặt phẳng thẳng đứng của đồ gá. 
- Phiến tỳ có bậc (hình 2.2b): dễ thốt phoi hơn nhưng bề rộng B lớn nên ít dùng. 
- Loại có rãnh nghiêng (hình 2.2c): loại này rất hay dùng. 

Hình 2.2 
2.2.3 Chốt tỳ điều chỉnh 
Chốt tì điều chỉnh được sử dụng trong các trường hợp như: lượng dư phôi không 
đồng đều, dung sai phôi thay đổi nhiều, bề mặt chuẩn có sai số hình dáng. Vật liệu 
chế tạo: thường là thép 45, nhiệt luyện đạt độ cứng 35÷40HRC 
8


Hình 2.3 
2.2.4 Chốt tỳ tự lựa 
Chốt tỳ tự lựa được sử dụng khi chuẩn định vị là mặt thô, có sai số lớn hoặc có 
bậc. Chốt tỳ tự lựa cho phép nâng cao độ cứng vững của chi tiết gia công và giảm áp 
lực trên các điểm tỳ. 

Hình 2.4 

9

2.2.5 Chốt tỳ phụ 
Chốt tì phụ không tham gia khống chế bậc tự do mà chỉ có tác dụng làm tăng độ 
cứng vững cho chi tiết gia công. Trên các hình 2.5 và 2.6 là một số ví dụ về một loại 
chốt tì phụ. 

Hình 2.5 

Hình 2.6 
2.3 Các chi tiết định vị mặt trụ ngoài 
2.3.1 Khối V 
Khối V dùng để định vị bề mặt trụ ngoài, gồm có 2 loại: Khối V ngắn, khối V 
dài. Khối V được định vị trên thân đồ gá bằng hai chốt và dùng vít để lắp chặt. Góc α 
của khối V thường là 60
0
, 90
0 
và 120
0
. Khối V có góc lớn dùng để định vị những chi 
tiết lớn. 

10


Hình 2.7 
2.3.2 Mâm cặp 
Mâm cặp gồm các loại 
- Mâm cặp hai chấu, ba chấu tự định tâm. 
- Mâm cặp bốn chấu không tự định tâm. 

Hình 2.8 
2.3.3. Ống kẹp đàn hồi (xanga): 
Xanga là một cơ cấu tự định tâm, dùng để định tâm các phôi có bề mặt trụ ngoài 
đã qua gia công thô. Xanga thường được xẻ 3 hoặc 4 rãnh. Xanga làm việc theo 
nguyên lý kéo hoặc đẩy, do góc nghiêng 30
0
, các cánh xanga đàn hồi bóp chặt theo 
yêu cầu lực kẹp. Xanga thường được chế tạo từ thép 20X, 40X, Y7A… Sau khi nhiệt 
luyện xanga có độ cứng 45 - 50 HRC và các cánh của xanga có độ đàn hồi như nhau. 

Hình 2.9 
11

2.4 Các chi tiết định vị mặt trụ trong 
2.4.1 Chốt định vị 
Chốt định vị là những chốt trục ngắn có mặt làm việc là bề mặt trụ ngoài. Chốt 
có thể lắp ép lên vỏ đồ gá hoặc lắp tự do rồi dùng vít và đai ốc bắt chặt. Chốt không 
có vai dùng cho lỗ có đường kính d < 16 mm. Loại này có nhược điểm là mặt đáy của 
chi tiết gia công tỳ trực tiếp lên vỏ đồ gá làm cho nó mau mòn. 

Hình 2.10 
Tùy trường hợp sử dụng mà chốt định vị trục tròn hoặc chốt trám, có thể ngắn 
dài khác nhau. 
Trong sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ thường dùng loại chốt cố định và và lắp 
vào thân đồ gá theo chế độ H7/h6. Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, để dễ thay 
thế chốt người ta thường lắp qua một bạc trung gian. Bạc này lắp với thân đồ gá theo 
chế độ H7/h6, còn chốt lắp với bạc theo mối ghép H7/j6, H7/n6. 
Chốt có d <16 mm thường chế tạo từ thép Y7A tôi đạt độ cứng 50 ÷ 55 HRC. 
Khi d > 16 mm thì chế tạo từ thép 20X, mặt định vị thấm C sâu 0,8÷1,2 mm, tôi đạt độ 
cứng 50 ÷ 55 HRC. 
2.4.2 Trục gá: Có hai loại: trục gá cứng và trục gá bung. 
a. Trục gá cứng: 
Trên hình 2.11a là trục gá côn với độ côn từ 1/1500÷1/2000, cho nên khi lắp chi 
tiết chỉ cần gõ nhẹ. Nhờ chuyển động chêm của trục gá côn nên phôi được cố định trên 
trục gá trong suốt quá trình gia công. Nhược điểm của loại này là độ chính xác hướng 
theo chiều trục không cao. Hình 2.12b là trục để gá lắp có độ dôi với chi tiết gia công, 
vì thế định vị theo chiều dài chính xác hơn. Nhờ có rãnh 1 nên có thể xén mặt đầu của 
chi tiết gia công được dễ dàng. Hình 2.13c là trục gá để lắp có khe hở với chi tiết gia 
công 
12

Trục gá thường chế tạo từ thép, được nhiệt luyện hoặc thấm các bon rồi nhiệt 
luyện và mài đạt độ nhám R
a
≤ 0.63µm. 
Để gá đặt phôi chính xác, trên trục gá thường có hai lỗ tâm. 


Hình 2.12 
b. Trục gá bung: 

Hình 2.13 
Trên hình 2.13a là trục gá đàn hồi xẻ rãnh. Chi tiết gia công sẽ được kẹp chặt khi 
xiết trục côn 3. Trên hình 3.15d là trục gá có ba miếng kẹp, các miếng kẹp này bung ra 
khi rút trục côn. Trục gá này dùng để gá lắp các chi tiết thành mỏng có lỗ chuẩn cần 
định vị còn thô hoặc gia công sơ bộ. Hình 2.13c là trục gá bung kẹp chặt bằng chất 
13

dẻo. Khi xiết vít 1 chất dẻo sẽ bị nén lại phía trong và bung ra phía ngoài tạo lực kẹp. 
Hình 2.13b trình bày trục gá có ống mỏng đàn hồi có ống mỏng gấp nếp biến dạng. 
Khi dùng lực kéo trục rút 3 về bên trái thì các ống mỏng gấp nếp co lại theo phương 
dọc trục và bung ra theo phương hướng kính kẹp chặt chi tiết. 
2.4.3 Mũi tâm: 
Khi gia công các trục hoặc các phôi có bề mặt chuẩn là hai lỗ tâm hoặc vát cân 
thì đồ định vị là các mũi tâm. Hình dưới đây là một số loại mũi tâm thường dùng. 

Hình 2.14. 

2.5 Định vị bằng mặt phẳng và hai lỗ vuông góc với nó 
Khi gia công những chi tiết dạng hộp thường dùng mặt đáy và hai lỗ chuẩn 
vuông góc với bề mặt chuẩn đó làm chuẩn định vị. Trong trường hợp này mặt phẳng 
khống chế 3 bậc tự do, hai chốt ở lỗ khống chế 3 bậc tự do còn lại. Một chốt là hình 
trụ, còn hình dáng hợp lý nhất của chốt còn lại là chốt trám. 

Hình 2.15 
14

Chốt trám còn chừa lại phần hình trụ có bề rộng là 2e: 

c
c
d
e −
∆
=
2
2.
2

Trong đó: d – Đường kính lỗ lắp chốt trám 
2∆ – Khe hở hướng kính của lỗ lắp chốt trám và chốt trám 
2∆
1
– Khe hở hướng kính của lỗ lắp chốt trụ và chốt trụ 
δ – Dung sai kích thước L giữa hai tâm lỗ định vị 
δ’– Dung sai kích thước L giữa hai tâm chốt định vị của đồ gá. 
c được tính bằng công thức: 
2
2'
1
∆
−
+
=
δ
δ
c
⇔ 2c = δ + δ’– 2∆
1

Nếu 2c có giá trị âm thì chốt trám có thể được thay bằng chốt trụ. 

Hình 2.16 
Chốt trám còn chừa lại phần hình trụ có bề rộng là 2e: 

c
c
d
e −
∆
=
2
2.
2

Trong đó: d – Đường kính lỗ lắp chốt trám 
2∆ – Khe hở hướng kính của lỗ lắp chốt trám và chốt trám 
2∆
1
– Khe hở hướng kính của lỗ lắp chốt trụ và chốt trụ 
δ – Dung sai kích thước L giữa hai tâm lỗ định vị 
δ’– Dung sai kích thước L giữa hai tâm chốt định vị của đồ gá. 
2c = δ + δ’– 2∆
1

Nếu 2c âm thì chốt trám có thể được thay bằng chốt trụ 
Lượng xê dịch lớn nhất x
max
của chi tiết gia công theo phương vuông góc với tâm 
chốt trụ được tính bằng công thức: 
15


2
2
'
2
1
11
1max
m
x
δ
δ
δ
+++∆=

Trong đó: δ
1
, δ’
1
, δ
1m
lần lượt là dung sai đường kính lỗ chuẩn, dung sai đường 
kính chốt và dung sai độ mòn của chốt. 
Dựa vào lượng xê dịch này ta tính được sai số gá đặt của các kích thước thực 
hiện. 
Góc xoay α
max
của chi tiết gia công được tính bằng công thức: 

L
mm
22
'
222
'
2
sin
1
22
1
11
1
δ
δ
δ
δ
δ
δ
α
+++∆++++∆
≈

Trong đó: L – kích thước danh nghĩa giữa hai lỗ chuẩn 
δ
2
– dung sai đường kính lỗ định vị chốt trám 
δ’
2
– dung sai đường kính chốt trám 
δ
2m
– dung sai độ mòn chốt trám 
Để giảm góc xoay α ta nên chọn kích thước L lớn nhất. 





















16

CHƯƠNG 3 
CƠ CẤU KẸP CHẶT

3.1 Khái niệm và yêu cầu 
3.1.1 Khái niệm 
Các cơ cấu của đồ gá dùng để cố định chi tiết gia công chống lại lực cắt và các 
tác dụng khác được gọi là cơ cấu kẹp chặt. 
Ngoài cơ cấu kẹp chặt chính còn có cơ cấu kẹp bổ sung nhằm tăng độ cứng vững 
của hệ thống công nghệ. Các cơ cấu kẹp chặt còn được dùng để đảm bảo gá đặt chính 
xác và định tâm chi tiết gia công. 
Trong thực tế, đôi khi không cần cơ cấu kẹp chặt nếu chi tiết có trọng lượng lớn 
và khi gia công lực cắt có giá trị nhỏ hoặc khi lực cắt có xu hướng ấn chi tiết gia công 
xuống cơ cấu định vị. 
3.1.2 Yêu cầu 
Các cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn những yêu cầu chính sau đây: 
- Không phá hủy vị trí đã định vị của phôi 
- Lực kẹp vừa đủ, không nhỏ quá trị số cần thiết, không quá lớn làm cơ cấu to, 
thô và làm biến dạng phôi 
- Động tác kẹp phải nhanh, nhẹ, thao tác thuận tiện, an toàn. 
- Đảm bảo bảo lực kẹp đồng đều, nhất là khi kẹp nhiều phôi hoặc trong đồ gá 
nhiều vị trí. 
- Không làm biến hoặc làm hư hại bề mặt của phôi 
- Kết cấu đồ gá phải nhỏ gọn, đơn giả, tạo thành một khối chắc chắn, dễ bảo quản 
và sửa chữa. 
3.1.3 Phân loại cơ cấu kẹp chặt: 
a. Theo kết cấu: cơ cấu đơn gỉan và cơ cấu tổ hợp. 
- Cơ cấu đơn giản: do một chi tiết kẹp chặt thực hiện như chêm, vít, cam lệch 
tâm, đòn bẩy… 
- Cơ cấu tổ hợp: do hai lực hoặc nhiều chi tiết: vít – đoàn bẩy, cam lệch tâm-
đòn bẩy… 
b. Theo phương pháp điều khiển: thủ công, cơ khí hóa, tự động hóa. 
c. Theo nguồn năng lượng truyền động: cơ khí, khí nén, thủy lực, điện,điện 
từ,chân không hoặc hỗn hợp một số loại trên. 
3.2 Phương, chiều và điểm đặt của lực kẹp 
- Phương của lực kẹp phải vuông góc với bề mặt định vị chính, còn chiều của 
lực kẹp hướng từ ngoài vào mặt định vị. Chiều của lực kẹp không được ngược chiều 
với lực cắt và trọng lượng của chi tiết. 
Điểm đặt của lực kẹp phải thỏa mãn hai điều kiện sau đây: 
- Chi tiết gia công ít bị biến dạng khi chịu tác động của lực kẹp. Muốn vậy, lực 
kẹp phải tác dụng vào chỗ có độ cứng vững cao của chi tiết 

17

- Lực kẹp không được gây ra mômen lật chi tiết. Muốn vậy, lực kẹp phải tác 
dụng trong diện tích định vị hoặc trong diện tích các chốt tỳ, phiến tỳ và phải gần bề 
mặt gia công. 
3.3 Tính lực kẹp 
3.3.1 Các bước tính lực kẹp 
Lực kẹp là cơ sở để thiết kế cơ cấu kẹp chặt. Việc tính lực kẹp được coi là gần 
đúng trong điều kiện chi tiết gia công ở trạng thái cân bằng lực ở trạng thái tĩnh. Trong 
thực tế, lực cắt không ổn định nên lực kẹp là không ổn định. 
Khi xác định lực kẹp ta phải thực hiện các bước sau đây: 
1. Lập sơ đồ gá đặt (sơ đồ định vị và kẹp chặt) chi tiết gia công, xác định điểm 
đặt, phương chiều lực kẹp, lực cắt, lực ma sát, phản lực của mặt tì. Trong một số 
trường hợp còn phải tính thêm lực ly tâm và trọng lượng của chi tiết. 
2. Viết phương trình cân bằng lực của tất cả các lực tác dụng lên chi tiết. 
3. Đưa hệ số an toàn K vào phương trình nói trên. 
4. Từ phương trình cân bằng lực xác định xác định lực kẹp cần thiết. 
Hệ số an toàn trong từng điều kiện gia công cụ thể được xác định như sau: 
K = K
0
.(K
1
K
2
K
3
K
4
K
5
K
6
) 
Trong đó: 
K
0
– Hệ số an toàn trong tất cả các trường hợp gia công (k
0
= 1,5). 
K
1
– Hệ số xét đến sự tăng lực cắt khi lượng dư gia công và độ nhám không 
đồng đều (gia công thô K
1
=1,2; gia công tinh K
1
=1,0). 
K
2
– Hệ số xét đến sự tăng lực cắt khi dao bị mòn (K
2
=1 ÷1,8) 
K
3
– Hệ số xét đến sự tăng lực cắt khi gia công không gián đoạn (K
3
=1,3) 
K
4
– Hệ số xét đến sai số của cơ cấu kẹp chặt (kẹp chặt bằng tay K
4
=1,4; kẹp 
chặt bằng cơ khí K
4
=1) 
K
5
– Hệ số xét đến mực độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay (kẹp thuận 
lợi K
5
= 1; kẹp chặt không thuận lợi K
5
=1,2) 
K
6
– Hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết (định vị trên chốt tì K
6
= 1; định 
vị trên phiến tì K
6
= 1,5) 
3.3.2 Cách tính lực kẹp của một số trường hợp điển hình 

a) b) c) 
Hình 3.1 
18

1. Lực kẹp W cùng chiều với lực cắt P và lực cắt vuông góc với mặt chuẩn chính 
(hình 3.1a): 
- Nếu hệ không có khả năng gây trượt thì lực kẹp là nhỏ nhất W
min

- Nếu có khả năng gây lực trượt N thì: 

.
= - P
k N
W
f

Với f là hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị. 
2. W ngược chiều với P (hình 3.1b): 
W = k(P + G) 
3. Lực kẹp và lực cắt vuông góc nhau (hình 3.1c) 
Lực ma sát W.f
1
, W.f
2
ngược chiều với P 
Khi đó: W.f
1
+ W.f
2
= k.P 
=> 
1 2
kP
W
f f
=
+

f
1
, f
2
là hệ số ma sát giữa các chi tiết kẹp chặt và định vị của độ gá với chi tiết 
gia công. 
4. Khi chi tiết gá trên mâm cặp ba chấu khi tiện 

Hình 3.2 
Thành phần lực P
z
tạo thành mô men xoắn, P
x
làm xê dịch chi tiết theo phương 
hướng trục, P
y
là chi tiết bị lật. 
Mô men ma sát M
ms
= W
t
f.R = kM = k.P
z
.R
0 

0
. .
.
z
t
k P R
W
f R
=

Với: k- hệ số an toàn 
f- hệ số ma sát giữa bề mặt các chấu kẹp và bề mặt chi tiết gia công 
R- bán kính phần đuôi chi tiết không gia công 
R
0
– bán kính phần đầu chi tiết được gia công. 
Lực kẹp của một chấu kẹp: W
0
= W
t
/3 
Lực w
t
phải được kiểm tra theo khả năng xê dịch của chi tiết do lực P
x
gây ra. 
19

5. Lực kẹp khi khoan 
- Khi chi tiết được định vị trên mặt phẳng và kẹp bằng đòn kẹp như trên hình 3.3: 
kM = W.f.a 

.
kM
W
f a
=


Hình 3.3 Hình 3.4 
- Khi gá chi tiết trên khối V (hình 3.4): 
Mô men xoắn M do lực cắt gây ra có xu hướng làm xoay chi tiết xung quanh trục 
của nó. Mô men cắt M này bị chống lại nhờ mô men ma sát tại chỗ tiếp xúc của khối V 
và chi tiết; tại chỗ tiếp xúc của đòn kẹp và chi tiết và tại chốt tì ở mặt đầu của chi tiết. 
Nếu bỏ qua ma sát tại mặt đầu của chi tiết và chốt tì, thì phương trình cân bằng 
mômen: 

1
1
. . . .
sin
2
k M W f R W f R
α
= +

Trong đó: 
f – Hệ số ma sát giữa bề mặt khối V và chi tiết gia công 
f
1
– Hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết gia công và đòn kẹp 
α – Góc nghiêng của khối V 
Suy ra: 

1
.
1
.
sin
2
k M
W
f R f R
α
=
+

6. Lực kẹp khi phay bằng dao phay mặt đầu (hình 3.5): 
20


Hình 3.5 
Để đơn giản cho tính toán có thể cho rằng chỉ có lực Ps tác dụng lên chi tiết gia 
công. Khi đó lực kẹp phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực chạy dao P
s
. 
P = P
1
+ P
2
= (W
1
+ W
2
)f = K.P
s


f
P
KW
s
=

7. Phay bằng dao phay mặt trụ với sơ đồ gá như trên hình 3.6 

Hình 3.6 
Tổng hợp lực R có xu hướng làm chi tiết bị lật lên mà tâm quay tại điểm O. 
Muốn chi tiết gia công không bị lật thì mômen sinh ra do hai lực ma sát P
1
và P
2
tại hai 
chốt tì và chi tiết gia công phải thắng được mômen lật của tổng hợp lực R gây ra. 
Phương trình cân bằng momen được viết như sau: 
R.L = P
1
.L
1
+ P
2
.L
2

Khi sử dụng cơ cấu kẹp cơ khí thì P
1
= P
2
và được ký hiệu là P thì: 

21
.
LL
LR
P
+
=

Lc kẹp W do mỗi mỏ kẹp sinh ra: 

f
PK
W
.
=

3.4 Một số cơ cấu kẹp chặt thường dùng 
3.4.1 Chêm 
21


Hình 3.7 
Các cơ cấu kẹp chặt bằng chêm thường được dùng làm các khâu trung gian 
trong hệ thống kẹp phức tạp. Chêm là một loại chi tiết để kẹp, có hai bề mặt không 
song song. Ở những chỉ số nhất định cơ cấu mang tính chất tự hãm. Về kết cấu, chêm 
có thể là chêm phẳng một, hai mặt vát; chêm có con lăn; chêm có chốt với con lăn… 
Sau đây ta tìm hiểu loại chêm một mặt vát. 

Hình 3.8 
* Tính lực kẹp: 
Để thực hiện việc kẹp chặt ta dùng ngoại lực Q đóng vào. Trên mặt nghiêng của 
chêm sinh ra lực ma sát F, trên mặt ngang sinh ra lực ma sát F
1
góc ma sát là ϕ
1,
góc 
chêm là α. Từ đó sinh ra pháp lực pháp tuyến với mặt chêm là W, phản lực pháp tuyến 
với mặt nghiên là N. Ta có: 
F = N.tgϕ 
F
1
= W
.
tgϕ
1

Từ hình vẽ ta có: Q = P + F
1

= W.tg(α+ϕ)+W.tgϕ
1


1
( )
Q
W
tg tg
α
=
+ φ + φ

Điều kiện tự hãm xảy ra khi: α < ϕ + ϕ
1 
Để tháo chêm thì cần tính lực đóng chêm ra. 
Ngoài chêm một mặt vát thì người ta còn dùng một số chêm sau: 
- Chêm có con lăn, 
- Chêm có chốt 
Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của chêm như sau: 
- Ưu: Đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng khi kết hợp với các cơ cấu khác (khí nén, 
22

thủy lực…), có thể cơ giới hóa để giảm sức lao động của công nhân. 
- Nhược: Lực kẹp nhỏ nên chỉ dùng khi lực cắt không lớn. 
- Phạm vi sử dụng: dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ trong phân xưởng sửa 
chữa. 
Trên các hình 3.9 đến 3.11 là các sơ đồ tác dụng lực của một số dạng chêm khác 
nhau. 

Hình 3.9 Sơ đồ tác dụng lực chêm có hai con lăn. 

Hình 3.10 Sơ đồ tác dụng lực chêm có chốt với 3 loại khác nhau. 
23


Hình 3.11 Sơ đồ tác dụng lực của chêm có chốt với con lăn. 
3.4.2 Kẹp chặt bằng ren: 
Cơ cấu kẹp chặt dùng ren được sử dụng rộng rãi vì kết cấu đơn giản, vạn năng và 
làm việc chắc chắn. Có thể dùng bu lông, tay vặn hoặc kết hợp với các cơ cấu khác… 
Nhược điểm cơ bản của cơ cấu kẹp ren là cồng kềnh, tác động chậm, lực biến đổi, tốn 
sức. Cũng có thể dùng biểu kẹp chặt trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua đòn kẹp. Trên 
hình 3.9 là một số cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít. 
Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít có một số chi tiết chính sau: bu lông, đai ốc, miếng 
đệm, bạc lót. 


Hình 3.12 
* Tính lực kẹp chặt của cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít 
Lực kẹp chặt của cơ cấu kẹp chặt kiểu vít phụ thuộc vào chiều dài của tay quay, 
lực tác động vào quay, hình dáng đầu vít và dạng ren vít. 
Trên sơ đồ hình 3.12a, lực Q đặt trên tay quay 2 khi đầu bulông có dạng chỏm 
cầu: 
24


l
tg
d
W
Q
)(
2
0
ϕα
+
=

suy ra lực kẹp W: 

)(.
.2
0
ϕα
+
=
tgd
lQ
W

momen để xiết bulông: 
M = Q.l = W.d/2.tg(
α
+ 
ϕ
0
) 

Trên sơ đồ hình 3.12b, đầu của bulông là phẳng: 

l
rftg
d
W
Q
)] 67,0)(
2
[
0
++
=
ϕα

lực kẹp: 
rftgd
lQ
W
34,1)(.
.2
0
++
=
ϕα

Trên sơ đồ hình 3.12c, có thêm miếng đệm 1 lắp ở đầu bulông: 

0
( ) . .
2 2
d
W tg f R tg
Q
l
β
α φ
 
+ +
 
 
=

lực kẹp: 
0
2 .
. ( ) 2 . .
2
Q l
W
d tg f R tg
β
α φ
=
+ +

Nếu sử dụng tay quay có đai ốc hoặc cờ lê thì (hình 3.13): 

3 3
0
2 2
( ) 0,35. .
2
N T
N T
D D
d
W tg f
d d
Q
l
α φ
 
−
+ +
 
−
 
=



Hình 3.13 
Trong các công thức trên: 
ϕ
0
– góc ma sát trong ren vít 
f – hệ số ma sát giữa đầu bulông phẳng và chi tiết gia công