k yS on
4.3.1. Tổng quỏt về quy trỡnh cụng nghệ gia cụng :
4.3.1.1 Phõn loại trục :
Cỏc chỉ tiết dạng trục là loại chỉ tiết được dựng rất phổ biến trong ngành chế tạo mỏy. Bể mặt thường cú dạng trụ chỳng cú thể là những bể mặt lắp ổ lăn. Tựy theo kết cấu mà người ta chia chỳng ra những loại sau đõy:
- Trục trơn : Trờn suốt chiều dài của trục chỉ cú một kớch thước đường kớnh d. - Trục bậc : Trờn suốt chiều dài của chỳng cú một số kớch thước đường kớnh
khỏc nhau, trờn trục bậc cũn cú thể cú then hoặc ren.
- Trục rỗng : Là loại trục cú lỗ rỗng ở giữa mục đớch của nú là làm giảm khối
lượng và cũng cú thể dựng vào lắp ghộp.
- Trục răng: Là trục cú bỏnh răng liển trục .
- Trục lệch tõm: Là loại trục cú những cổ trục khụng đồng tõm.
4.3.1.2 Điều kiện kỹ thuật của cỏc chỉ tiết dạng trục:
Kớch thước đường kớnh cỏc cổ lắp ghộp yờu cầu cấp chớnh xỏc 7-10, trong một số trường hợp cần đạt cao hơn.
Độ chớnh xỏc về hỡnh dỏnh hỡnh học như độ cụn, độ ụ van của cỏc trục nằm trong giới hạn 0.25-0.5 dung sai đường kớnh cổ trục.
Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0.05-0.2mm.
Độ khụng song song của cỏc rónh then, then hoa đối với tõm trục khụng vượt qỳa 0.01mm trờn 100mm chiều dài.
Độ nhỏm của cỏc cổ trục lắp ghộp đạt Ra=1.25-1.16, của cỏc mặt đầu Rz=40-
20 và bể mặt khụng lắp ghộp Rz =80-40.
Về mặt cơ tớnh, độ cứng của bể mặt trục tựy vào điều kiện làm việc mà ta cú
yờu cầu riờng .
Ngoài ra với trục làm việc tốc độ cao cũn phẩi cõn bằng tĩnh hoặc động.
4.3.1.3 Vật liệu và phụi dựng chế tạo cỏc chỉ tiết dạng trục:
- Vật liệu chế tạo cỏc chỉ tiết dạng trục bao gồm thộp cacbon như thộp 30, 35,
40 thộp hợp kim như thộp crom, crom-niken, 40X, v.v.Cỏc chỉ tiết trục mỏy cỏn,
trục khuỷu cú thể chế tạo bằng gang cú độ bền cao.
- Việc chọn phụi để chế tạo trục phụ thuộc vào hỡnh dỏng, kết cấu, sản lượng. Với trục cú đường kớnh khụng chờnh lệch lắm thỡ dựng phụi cỏn núng.
- Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc, phụi của trục được chế tạo bằng cỏch rốn
tự do, đụi khi cũng dựng phụi cỏn núng . Phụi của trục lớn được chế tạo bằng cỏch rốn tự do hoặc ghộp lai.
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, phụi của trục được chế tạo bằng
dập núng trờn mỏy dập hoặc ộp trờn mỏy ộp. cũng cú thể được chế tạo bằng phương phỏp đỳc.
Thiết kế chế tạo hệ thống may đỏy bao PP tự động. SVTH: Hồ Văn Trớ
Phụi trục bằng gang cú độ bển cao,được chế tạo bằng phương phỏp đỳc. Phụi
đỳc giảm lượng dư trong qỳa trỡnh chế tạo.
Thụng thường trước khi gia cụng, việc gia cụng chuẩn bị phụi được tiến hành ở phõn xưởng chuẩn bớ phụi. Nếu là phụi thanh thỡ qỳa trỡnh chuẩn bị phụi bao
gồm nắn thẳng, cắt đứt, gia cụng lỗ tõm. Nếu là phụi rốn , đập đỳc cỏc ba via,
đậu ngút, đậu rút được làm sạch trước khi gia cụng cơ.
4.3.1.4. Tớnh cụng nghệ trong kết cấu của trục:
Khi thiết kế cỏc chỉ tiết dạng trục cần phải chỳ ý đến cỏc yờu cầu sau - Cỏc bể mặt trờn trục cú thể gia cụng bằng cỏc dao thụng thường . - Đường kớnh cỏc cổ trục nờn giảm dẫn về hai phớa.
- Giảm đường kớnh trục đến mức cú thể mà vẫn đảm bảo yờu cầu - Nghiờn cứu khả năng thay rónh then kớn bằng rónh then hở
- Nghiờn cứu khẳnăng gia cụng trục trờn cỏc mỏy thủy lực. - Nghiờn cứu khả năng thay trục bậc bằng trục trơn.
4.3.1.5. Chuẩn định vị khi gia cụng chỉ tiết trục:
Đối với cỏc chỉ tiết dạng trục yờu cầu về độ đồng tõm của cỏc cổ trục là rất
quan trọng. Để đảm bảo yờu cầu này khi gia cụng trục cõn chọn chuẩn tỉnh
thống nhất.
Chuẩn thống nhất khi gia cụng cỏc chỉ tiết dạng trục là hai lỗ tõm cụn ở hai
đầu trục. Dựng hai lỗ tõm cụn làm chuẩn, cú thể hoàn thành việc gia cụng thụ và tinh hầu hết cỏc bể mặt của trục . Sơ đồ định vị trờn hai mũi tõm được thể hiện trờn hỡnh 4.3.5.1 Hỡnh 4.3.5.1: GVHD:Th.S Trần Đỡnh Huy Trang 38
Hỡnh 4.3.5.2:
Cú thể dựng mũi tõm thường như hỡnh 4.3.5.1.
Đối với trục rỗng dựng mũi tõm cú khớa nhỏm như hỡnh 4.3.5.2.
Dựng lỗ tõm làm chuẩn cú thể gia cụng tất cả cỏc mặt ngoài, phay rónh then, then hoa, ren trờn trục . Khi dựng hai lỗ tõm làm chuẩn và định vị trờn hai mũi tõm để gia cụng mặt ngoài sẽ khụng cú sai số chuẩn cho kớch thước đường kớnh cỏc cổ trục vỡ khi đú chuẩn định vị trựng với chuẩn đo lường. Nhưng sẽ cú sai số chuẩn theo hướng trục nếu như mũi tõm bờn trỏi là mũi tõm cứng khi gia cụng cỏc bậc trục theo phương phỏp điều chỉnh sẵn dao đạt kớch thước.
Nguyờn nhõn là do trong qỳa trỡnh chế tạo hai lễ tõm ở nguyờn cụng trước cú sai số về chiểu sõu của lỗ tõm, trong khi đú mũi dao được điều chỉnh cỏch mũi tõm bờn trỏi một khoảng cỏch khụng đổi. Điều đú dẫn đến kớch thước từ mũi dao
đến mặt đầu bờn trỏi của trục(kớch thước chiểu dài một bậc trục, kớch thước b) sẽ
thay đổi nếu lỗ tõm cụn cua trục sõu, cạn khỏc nhau. hỡnh 4.3.5.3
_-#—-F————— cộp|—-L— LH C=const A=const Hỡnh 4.3.1.5.3 GVHD:Th.S Trần Đỡnh Huy Trang 39
Thiết kế chế tạo hệ thống may đỏy bao PP tự động. SVTH: Hồ Văn Trớ
Cú thể tớnh toỏn được sai số chuẩn theo chiều trục ecb, sai số này dẫn đến kớch thước của bậc trục b. Khi phụi cú lỗ tõm sõu nhất Da max sẽ tạo ra b2, khi
phụi cú lỗ tõm nụng nhất Da min sẽ tạo ra b1 hỡnh 4.3.5.4.
_ ú s. gỤ ạ j zỶ== T—— " E] -D=const[, ¿ Hỡnh 4.3. 5.4
E„ = Ab = b; -b,= ỗA /2.tgœ=(D ¿aa- D „„ụ ) /2.tgŒ
Trong đú: ửa-dung sai đường kớnh phần cụn của lỗ tõm œ- gúc ở đỉnh cụn của lỗ tõm
Sai số chuẩn theo chiều trục ảnh hưởng đến dung sai kớch thước cần đảm bảo theo chiều trục trờn cỏc bậc trục mà chuẩn đo lường là mặt đầu.Để khắc phục
sai số này, dựng chốt tỳ vào mặt đẫu và mũi tõm tựy động . Sơ đồ định vị trờn
mũi tõm tựy động đươc trỡnh bày trờn hỡnh 4.3. 1.5.5
Nếu chuẩn đo lường khi gia cụng bậc trục khụng phải là mặt đầu mà là một yếu
tố khỏc của phụi, thỡ sai số chuẩn được xỏx định bằng dung sai kớch thước liờn quan giữa mặt đõu và chuẩn đo lường .
===. ơ #0 z|-——-—m- + + c=cons†t Hỡnh 4.3. 5.5 a=cons†
Khi đựng hai tõm làm chuẩn phải dựng tốc kẹp vào mặt ngoài ở phớa đầu
trục bờn trỏi để truyền momen xoắn. Cú thể dựng loại tốc thẳng , tốc cong . Khi
GVHD:Th.S Trần Đỡnh Huy Trang 40
dựng phương phỏp gia cụng nhiều dao,với trục dài cú thể truyền momen xoắn từ
cả hai đầu trục.
Ngoài hai lỗ tõm cũng cú thể lấy chuẩn là mặt ngoài của trục để gia cụng cỏc mặt ngoài của bậc trục khỏc, gia cụng cỏc rónh then, then hoa, mặt đầu cũng như cỏc mặt khỏc trờn trục. Biện phỏp thực hiện cú thể là cặp trờn mõm
cặp 3 chấu, 4chấu, ống kẹp , mõm tự kẹp. Định vị như thế sẽ cú sai số hướng
kớnh và hướng trục.
Đối với cỏc trục rỗng khi gia cụng tỉnh mặt ngoài chỉ tiết được định vị bằng mặt trong lỗ đó gia cụng để đảm bảo độ đồng tõm giữa mặt trong và mặt ngoài
.Ngoài ra để gia cụng trục cũn cú thể dựng chuẩn phụi hợp cả mặt ngoài và lỗ tõm. Khi đo trục được cặp vào mõm cặp hoặc ống kẹp ở một đầu, đầu kia được chống trờn mũi tõm.
4.3.1.6 Thứ tự thực hiện cỏc nguyờn cụng và biện phỏp cụng nghệ chế tạo trục.
4.3.1.6.1 .Thứ tự gia cụng cỏc bề mặt:
Thứ tự gia cụng cỏc bể mặt trục trơn và trục bậc cũng cú thể được coi là đai diện cho cỏc chỉ tiết dạng trục. Việc lập trỡnh tự gia cụng cỏc bề mặt và chọn thiết bị cho cỏc chi tiết dạng trục phụ thuộc vào cỏc yếu tố cơ bản như hỡnh dỏng ; kớch thước độ cứng vững .v.v.
4.3.1.6.2. Gia cụng chuẩn bị:
- _ Cắt đứt phụi theo chiểu đài hoặc bội số của chiều dài
- _ Khỏa hai mặt đầu và khoan hai lỗ tõm, nếu trục dài cần phẩi cú luynet thỡ phải cú nguyờn cụng gia cụng cổ đỡ.
4.3.1.6.3 Gia cụng trước nhiệt luyện: - Tiện thụ và tớnh cỏc mặt của trục trờn tiện.
- Nếu là trục rỗng thỡ sau khi tiện thụ và bỏn tỉnh phải khoan và doa lỗ rồi mới
gia cụng tỉnh mặt ngoài.
- Mài thụ một số cổ trục để đỡ chỉ tiết khi phay.
- Gia cụng cỏc mặt định hỡnh , rónh then ,rónh chốt rónh trờn trục.
- Gia cụng cỏc lỗ
4.3.1.6.4. Nhiệt luyện:
Nắn thẳng sau khi nhiệt luyện
4.3.1.6.5. Gia cụng tỉnh sau nhiệt luyện:
- Mài thụ và tinh cỏc cổ trục
- Mài thụ và tỉnh cỏc ma† định hỡnh - Đỏnh búng .
4.3.1.7 Biện phỏp thực hiện cỏc nguyờn cụng chớnh: 4.3.1.7.1. Khỏa mặt đầu và khoan tõm:
Thiết kế chế tạo hệ thống may đỏy bao PP tự động. SVTH: Hồ Văn Trớ
Khi chế tạo cỏc trục cú chiều dài L>120 từ phụi dập hoặc phụi thanh thỡ hai lỗ tõm được dựng làm chuẩn định vị. Sau khi cắt đứt phụi thỡ khỏa mặt đầu và khoan lỗ tõm.
Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường phay hai mặt đầu của trục , sau
đú lấy dấu rồi khoan,cũng cú thể gỏ trục lờn mõm cặp tiện mặt đầu ,khoan tõm sau đú đổi đầu để gia cụng tiếp.
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, việc khỏa mặt đầu và khoan lỗ tõm được thực hiện bằng một trong ba cỏch sau:
+ Phay mặt đầu trờn mỏy phay cú tang quay,sau đú khoan lỗ tõm trờ mỏy khoan tõm hai phớa.
+ Phay mặt đầu trờn mỏy phay nằm ngang,sau đú khoan tõm trờn mỏy
chuyền dựng, hỡnh 4.3.5.6 :
Sơ đồ gia cụng mặt đầu trờn mỏy phay ngang
1 Khối V định vị 3 Chỉ tiết gia cụng
2 Khối V kẹp chặt 4 Chốt tỳ 5 Dao phay Hỡnh 4.3.5.6
+ Phay mặt đầu và khoan lỗ tõm trờn mỏy chuyờn dựng .hỡnh 4.3.5.7
GVHD:Th.S Trần Đỡnh Huy Trang 42
Sử đở gia cổng đđng thời mặt đầu và lễ 0m trụ
: “tờn ngy Chuyển dừng: _
°;::1Kbải V định vị 3. Chitiểtgigcdng, `. 13,Khởi V kẹp chất 4. Chết, 5. D8oplmy”
Hỡnh 4.3.5.7
4.3.1.7.2 Tiện thụ và tỉnh mặt trụ của cỏc bậc trục:
Cụng việc tiện thụ và itnh được thực hiện trờn một trong cỏc loại mỏy như : mỏy tiờn vạn năng thụng thường , mỏy tiện cú trang bị bàn dao chộp hỡnh thủy
lực , mỏy tiện một trục nhiều dao.
Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc với phụi trục từ cỏn hoặc rốn tự do tựy theo hỡnh đỏng bờn ngoài và kớch thước của trục cũng như tỉ lệ giữa cỏc đường kớnh lớn, nhỏ mà tiến hành tiện liờn tục trờn cỏc mỏy tiện vạn năng . Khi đú việc gia cụng lỗ tõm trờn cỏc trục lớn được làm theo dấu. Nếu thực hiện trờn mỏy tiện thỡ trục được kẹp một đầu vào mõn cặp, đầu kia đỡ vào luynet . Tuy nhiờn đối với đường kớnh trục nhỏ hơn 200mm, để khụng phải gia cụng cổ đỡ luynet, đụi khi
dựng ống điểu chỉnh chuyờn dựng. Kết cấu ống điều chỉnh này được cho trong
hỡnh 4.3.5.8.
GVHD:Th.S Trần Đỡnh Huy Trang 43
Thiết kế chế tạo hệ thống may đỏy bao PP tự động. SVTH: Hồ Văn Trớ
ú
Ốngđiều chỉnh để định vị phụi vào luynet
1 Chỉ tiết giacụng Khối V định vị
2 Cổ của ống để tựa vào luynột 3 Vớt điều chỉnh Hỡnh 4.3.5.8 4.3.1.7.3. Mài thụ và tinh cỏc cổ trục.
Mài cỏc cổ trục thường được hoàn thành qua hai nguyờn cụng mài thụ và mài tinh . Cú thể thực hiện trờn mỏy mài trũn ngoài với tiến dao dọc hoặc ngang .
Với cỏc trục bậc ngắn và trục trơn cú thể mài trờn mỏy mài vụ tõm. Khi mài trờn mỏy mài trũn ngoài thường trục được định vị trờn hai mũi tõm ,trong trường hợp đú độ chớnh xỏc của trục sau khi mài phụ thuộc vào độ chớnh xỏc của hai lỗ tõm và cỏc mũi tõm.
Vỡ vậy trước nguyờn cụng mài tớnh phải sửa lỗ tõm để loại trừ những sai hỏng do bể mặt lỗ tõm bị oxy húa hoặc bị chỏy trong qỳa trỡnh nhiệt luyện. Khi mài trờn mỏy mài vụ tõm thỡ mặt gia cụng chớnh là mặt định vị.Mài tiến dao
ngang khi chiểu dài I<80mm, trường hợp này khụng tiến dao ngang mà khụng tiến dao ngang. Mài tiến dao ngang khi chiều dài trục I>80mm, trường hợp này dựng khỏ phổ biến.
Lượng chạy dao dọc được tớnh bằng mm/vũng chỉ tiết. Trị số của nú phụ thuộc vào độ nhỏm bờ mặt yờu cầu và đường kớnh chi tiết. Hỡnh 4.3.5.9
`.
= "ẽ
c>[ | ms a)
Sơ đụ mài mặt trụ ngoài của trục trờn mỏy mài trũn
a. tiến dao ngang b. tiến dao dọc
Hỡnh 4.3.5.9
Ở nguyờn cụng mài, thời gian phụ để kiểm tra chỉ tiết là rất lớn, vỡ thế để
nõng cao năng suất khi mài thường dựng cỏc thiết bị kiểm tra ngay trong qỳa trỡnh gia cụng .
4.3.1.7.4. Gia cụng rónh then và then hoa .
Rónh then thường gia cụng trờn mỏy phay . cú thể dựng dao phay ngún thực hiện trờn mỏy phay đứng và dao phay đĩa thực hiện trờn mỏy phay ngang Khi gia cụng rónh then trục được định vị bằng cổ trục trờn khối V hoặc cũng cú thể dựng mũi tõm làm chuẩn, gỏ phải bảo đảm sao cho đường sinh của trục song song với
hướng chạy dao . Trờn hỡnh 10 trỡnh bày sơ đổ định vị trờn khối V để gia cụng
rónh then , thực hiện trờn mỏy phay ngang bằng dao phay đĩa.Mặt then hoa trờn trục thường gia cụng bằng phương phỏp phay, ngoài ra cũn cú thể bằng phương
phỏp bào ,chuốt hoặc cỏn nguội.Trong sản xuất hàng loạt phay then hoa được
thực hiện qua hai lần, đầu tiờn phay mặt bờn sau đú phay đường kớnh , cũng cú
thể phay một lần bằng dao phay định hỡnh.
Ezz7 “3 sẽ em @\ L[..H 7 k NẹN—ủ ẹ
Sơ đồ định vị trờn khối V để gia cụng rónh then Hỡnh 4.3.5.10
Gia cụng cỏc mặt lệch tõm.
Thiết kế chế tạo hệ thống may đỏy bao PP tự động. SVTH: Hồ Văn Trớ
Thỉnh thoảng trờn cỏc trục cũng cú những mặt lệch tõm, việc gia cụng những
bể mặt này tương đối phức tạp và thường phải sử dụng thiết bị chuyờn dựng . 4.3.1.7.5 Kiểm tra trục.
Đối với cỏc trục cần phải kiểm tra kớch thước, độ nhỏm bể mặt , hỡnh dỏng
hỡnh học cỏc bề mặt.
+ Kiểm tra kớch thước bao gầm:
Kớch thước đường kớnh và chiều dài cỏc bậc trục , kớch thuớc then ,then hoa, ren,.v.v.Khi dung sai kớch thước này lớn hơn 0.02mm cú thể dựng thước cặp . Khi
dung sai kớch thước nhỏ hơn 0.02mm_ cú thể dựng pame, calip, đồng hồ so,nếu
yờu cầu chớnh xỏc cao dựng dụng cụ quang học.
Kiểm tra hỡnh dạng của cổ trục được thực hiện nhờ đụng hồ so . Chi tiết kiểm tra đưọc gỏ trờn mũi tõm của mỏy tiện hoặc trờn đổ gỏ chuyờn dựng .Kiểm tra ở một tiết diện đỏnh giỏ được độ ụ van,độ đa cạnh.
Kiểm tra ở nhiều tiết diện dọc trục suy ra độ cụn.