Trục chính là một trong những chi tiết quan trọng của các máy cắt kim loại. Ở máy tiện, trục chính lắp trực tiếp với các chi tiết gia cơng. Ở máy phay, khoan, doa, mài, đánh bĩng… trục chính mang cụ cắt và quay cùng với chúng. Vì vậy độ chính xác, độ cứng vững và độ ổn định chuyển động của trục chính cĩ ảnh hưởng quyết định đến chất lượng sản phẩm gia cơng trên máy.
Trong đa số các máy cắt kim loại, trục chính là chi tiết gia cơng rất phức tạp và đắt tiền. Vì vậy khi sửa chữa máy, hết sức tránh thay trục chính mà tìm cách phục hồi nĩ.
Để sửa chữa tốt, cần nắm vững những đặc điểm cơ bản của cấu tạo trục chính.
Tuỳ theo mức độ quan trọng và yêu cầu kỹ thuật, trục chính làm bằng các loại thép 45, 40X, 20X, 12XH3, 13XHBA, 40X MO, 35X HOA, hoặc gang độ bền cao (gang grafit cầu) qua nhiệt luyện hoặc hố nhiệt luyện.
Hình 5 – 7. Trục chính của các loại máy tiện chính xác thường
Hình 5 – 7 nêu cấu tạo trục chính của các loại máy tiện thơng dụng chính xác thường. Ngõng sau và ngõng trước để lắp ổ trục, thân trục cĩ rãnh then dài hoặc then hoa để lắp các chi tiết đi trượt hoặc cố định như bánh đà, bánh răng, bánh đai, lỗ cơn để lắp mũi tâm, đồ gá v.v…
Mâm cặp lắp vào trục chính bằng ren 6 và được định vị bằng mặt trụ 4; như vậy cứng vững kém và khĩ đạt độ đồng tâm cao giữa mâm cặp với trục chính vì cĩ khe hở lắp ráp ở mặt định vị 4. Để đạt độ đồng tâm cao hơn, người ta định vị bằng mặt cơn ở đầu trục chính (h. 5 – 8). và kẹp chặt bằng ren; tuy thế vẫn kém cứng vững.
Hình 5 – 8. Một kiểu kết cấu đầu trục chính
Kết cấu đầu trục chính để lắp mâm cặp cứng vững và đạt độ đồng tâm cao nhất được nêu trên hình 5 – 9. Hầu hết các loại máy tiện hiện đại chính xác cao trên thế giới hiện nay, trong đĩ nhiều loại đã nhập vào nước ta như 1K62 loại mới, 1?611?, 1K62?, 1A616, 1K620,1B616, 163…của Liên Xơ và nhiều nước khác đều cĩ kết cấu như vậy.
Hình 5 – 9. Kết cấu đầu trục chính của các máy tiện hiện đại
Ở hình 5 – 9 mâm cặp 3 được định tâm bằng mặt cơn ngắn và kẹp chặt vào hích đầu trục chính nhờ 1 nhờ bốn vít cấy 4 xâu qua lỗ bích và vành 5 rồi siết đai ốc 6. Muốn tháo mâm cặp,
chỉ việc nới các đai ốc rồi xoay vành 5 hết mức theo chiều mũi tên (. Vít 2 để bắt vành 5 vào bích.
Cấu tạo trục chính của các máy thơng dụng khác sẽ được nêu cùng với các biện pháp sửa chữa.
Những bộ phận cĩ thể bị hư hỏng của các loại trục chính là : ngõng lắp ổ trục, lỗ cơn, ren, then hoa, rãnh đĩng chêm ở trục chính máy khoan, ngõng cơn ở trục chính máy mài, mái tiện v.v…
Các dạng hư hỏng và biện pháp sửa chữa :
1. Ngõng lắp ổ trượt.
Thường bị hư hỏng vì mịn. Nếu mịn ít (dưới 0,02mm) cĩ thể mài trên máy tiện bằng kẹp gỗ với bột mài nhão. Nếu mịn quá 0,02mm thì mài tới kích thước sửa chữa. Sau khi mài phải kiểm tra độ cứng xem cịn lớp thấm than hoặc tơi cứng khơng, nếu mài mất lớp cứng phải nhiệt luyện hoặc hố nhiệt luyện lại. Khi gia cơng ngõng trục tới kích thước sửa chữa phải thay bạc lĩt ổ trục. Những ngõng trục mĩn tới 0,1mm , mạ crơm phun kim loại hoặc hàn hồ quang rung. Phải đắp kim loại đủ lượng dư gia cơng. Sau mạ crơm mài lại . Sau phun loại hoặc hàn hồ quang rung cần phải tiện lại và mài đạt kích thước ban đầu của chi tiết.
Nếu trục mịn quá nhiều thì phải tiên nhỏ lại rồi ép bạc sửa chữa , giống như biện pháp phục hồi trục tâm hoặc trục truyền. Nguyên cơng cuối cùng trong cơng nghệ sửa chữa trục là đánh bĩng. Cơng nghệ đánh bĩng như sau:
Lắp mũi tâm lên máy tiện , tốc độ quay vào khoảng 50 – 70 m/ph . Đá đánh bĩng là miếng gang peclit hạt nhỏ cĩ bơi bột mài nhảo đễ đánh bĩng ngõng trục . Khi thao tác di chuyển miếng gang dọc theo chiều dài khoảng từ 3 – 5 ph. Trong quá trình đánh bĩng thỉnh thoảng phải rữa ngõng trục và gang bằng xăng , cho thêm bột mài mới tiếp tục thao tác đến khi bĩng như gương.
Cĩ những trường hợp người ta phục hồi ngõng trục bằng lớp hợp kim chống mài mịn cịn bạc lĩt làm bằng thép 40XH tơi bề mặt cứng 55 – 62 HRC hoặc dùng thép hàm lượng carbon thấp thấm than và tơi đạt HRC 55 – 62 . Ưu điểm của biện pháp này là năng suất cao chất lượng tốt, kết cấu mối ghép hợp lý , tuổi thọ gia tăng và giá thánh hạ.
2. Lỗ cơn ( h. 5-10)
Lỗ cơn trục chính máy cắt kim loại thường bị hỏng vì mịn. Kiểm tra độ mịn này bằng lớp sơn giữa lỗ cơn và calip trục cơn, nếu mịn ít được mài lại trên máy mài trịn trong, gá trục chính một đầu mâm cặp máy mài một đầu lunet. Sai số cho phép 0,005mm. Khi mài phải đảm bảo độ cơn ban đầu. Nếu là trục chính máy tiện cĩ thể mài trực tiếp trên máy tiện, kết hợp với đồ gá mài trên máy tiện.
Trong trường hợp lỗ cơn mịn quá nhiều, cĩ khả năng tiện lớn lỗ cơn, mài tinh rồi đĩng bạc đã được gia cơng chính xác rồi ép vào trục chính
3. Ren và then trục chính :
Khi sửa chữa phần này phải rất cẩn thận vì cĩ khả năng ảnh hưởng đến độ chính xác trục chính, cĩ thể dùng phương pháp phun đắp kim loại rồi gia cơng lại đạt độ chính xác ban đầu, đồi với ren khơng nên tiện nhỏ vì khơng đúng tiêu chuẩn của mâm cặp, đối với then cĩ thể gia cơng lại rãnh then mới gĩc 1800 .
4. Lỗ đĩng chêm :
Cơng dụng dùng để tháo dụng cụ cắt cĩ đuơi cơn , trong quá trình làm việc bị mịn cần phải sửa chữa lại
Gia cơng lỗ lớn hình chữ nhật, gia cơng một chi tiết cĩ hình dạng giống như rãnh lỗ đĩng chêm, cĩ võ ngồi là hình chữ nhật, với kích thước cĩ độ dơi ép chặt được tơi cứng . Sau khi chuẩn bị xong ép chi tiết trên vào thật chặt
Hình 5 – 11. Phục hồi lỗ đĩng chêm ở trục chính máy khoan
5. Ngõng cơn :
Trong chi tiết máy cĩ nhiều chi tiết được lắp ghép với nhau bằng ngõng trục cơn và then chống moment xoắn ( H 5-22). Ưu điểm khử khe hở hướng tâm
Mịn mặt cong lắp ghép giữa hai bề mặt Mịn và dập then
Chèn dập và cắt đứt then Mịn và phá huỷ ren
Chỉ xét trường hợp thứ nhất (h5 –13).
Gia cơng lại phần ngõng trục và phần lỗ cơn , nhưng biện pháp này cĩ khuyết điểm chi tiết sẽ di chuyển theo chiều hướng trục , cho nên chỉ áp dụng với kết cấu khơng ảnh hưởng đến độ dịch chỉnh chiều trục . Trong các trường hợp yêu cầu kỹ thuật khơng cho phép độ di chuyển chiều trục thì phải phục hồi lại lỗ cơn và then
Hình 5 – 12. Ngõng cơn trục chính