CHI TIET DIEN HINH
2. Quy trình công nghệ gia công các chỉ tiết dạng trục Trục là loại chi tiết có các bề mặt cơ bản cần gìa công là
Các bề mặt trụ ngoài bầu hết dùng dé lap ráp.
Trục được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, công nghệ gia công trục phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, vật liệu chức năng sử dụng của trục. Vì vậy cần phải phân loại trục để có cơ sở lựa chọn phương pháp gia công hợp lý.
Căn cứ vào đặc điểm kết cấu, công nghệ có thể chia các chi tiết dạng trục ra các loại sau:
- Trục trơn: là trục có cùng đường kính trên suốt chiều dài, trục trơn ngắn khi << ð; trục trơn dài khi 5 < 3 10;
trục trơn dài kém cứng vững khi ‘ >10.
- Trục bậc: là trục bao gồm các đoạn có các đường kính khác nhau trên suốt chiều dài trục, có thể gồm trục bậc một phía hoặc hai phía.
~- Trục rỗng: là trục có lỗ rỗng ở đường tâm, có tác dụng làm bề mặt lắp ghép hoặc để giảm nhẹ khối lượng...
- Trục lệch tâm: là loại trục trong đó mỗi đoạn có một đường tâm như trục khuỷu.
a) Giá đỡ cố định b) Giá đỡ di động
Hình 8.1. Sơ đồ gá trục dài kém cứng uững
Các chi tiết dạng trục được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, trục có thể dùng để truyền mômen xoắn, truyền chuyển động qua các chỉ tiết khác lắp trên nó như: bánh răng, bánh đai... Để đảm bảo tính năng sử dụng, khi chế tạo trục cần đảm bảo các chỉ tiêu yêu cầu sau đây:
- Độ chính xác về kích thước (căn cứ vào bản vẽ chỉ tiết gia công đề đảm bảo kích thước nằm trong giới hạn dung sai kích thước cho phép).
- Độ chính xác về hình dáng (căn cứ vào bản vẽ chỉ tiết gia công để đảm bảo hình dáng bề mặt nằm trong giới hạn dung sai cho phép).
- Độ chính xác về vị trí tương quan (căn cứ vào bản vẽ
chi tiết gia công để đảm bảo các bề mặt nằm trong giới hạn sa! lệch cho phép).
- Tính chất của bề mặt như độ cứng, độ thấm tôi tuỳ thuộc theo từng trường hợp cụ thể mà có các yêu cầu riêng
Khi chế tạo các chỉ tiết đạng trục cần bảo đảm các
điều kiện kỹ thuật sau:
- Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7 đến 10, một số trường hợp cần cấp 5.
- Độ chính xác hình dáng hình học như độ côn, độ ôvan
của các trục nằm trong khoảng 0,25 đến 0,5 dung sai đường
kính cổ trục.
- Dung sai chiều dài mỗi bậc trục khoảng 0,05 đến 0,2 mm.
- Độ lệch tâm giữa các cổ trục lắp ghép không quá 0,01 đến 0,03 mm.
- Độ không song song của các rãnh then hay then hoa đối với tâm trục không quá 0,01 mm trên 100 mm chiều đài.
- Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1,25 đến 0,63; các mặt đầu Rz = 40 đến 20; các bề mặt không lắp ghép
Rz = 80 đến 40. ‘
- Tinh chat cơ lý của bề mặt trục như độ cứng bề mặt, độ thấm tôi thì tùy từng trường hợp cụ thể mà đặt điều kiện kỹ thuật.
Ngoài ra, đối với một số trục làm việc ở tốc độ cao thì còn
có yêu cầu về cân bằng tĩnh và cân bằng động để khử rung động trong quá trình làm việc.
Vật liệu để chế tạo các chi tiết dạng trục tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng, các loại trục thông thường có thể làm từ thép caecbon C40, C4ã..., các loại trục chịu tải lớn có thể làm từ các loại thép hợp kim, các loại trục lớn, rỗng có thể chế tạo bằng gang có độ bền cao.
Phôi cho chỉ tiết dạng trục có các loại như sau:
- Phôi cán theo tiêu chuẩn, dùng để gia công các trục trơn, trục bậc có sự chênh lệch đường kính các bậc không lớn.
- Phôi rèn, phôi dập thường dùng cho các trục có sự chênh lệch đường kính các bậc lớn, có yêu cầu cơ tính cao, trong sản xuất hàng loạt lớn. Còn trong sản xuất hàng loạt nhỏ và đơn chiếc dùng phôi rèn tu do.
- Phôi đúc bằng gang có độ bền cao dùng cho các trục lớn để giảm nhẹ khối lượng, giảm lượng dư và thời gian gia công...
Tính công nghệ trong kết cấu. Khi thiết kế chi tiết dạng trục cần phải chú ý các vấn đề sau:
- Các bề mặt trên trục có thể gia công được bằng các dao thông thường.
- Đường kính các cổ trục nên giảm dần về hai đầu.
- Giảm đường kính trục đến mức có thể mà vẫn đảm bảo khả năng làm việc.
- Đối với trục dài thì phải chú ý đến việc bố trí luynét dude dé dang.
- Chọn và bố trí các bề mặt như then, ren, rãnh xoắn...
phải thích hợp và thuận lợi cho quá trình gia công.
Một vấn đề cần chú ý lý quy trình công nghệ chế tạo trục trơn khác hẳn trục bậc về tính đơn giản và tính kính tế, vì vậy cần nghiên cứu khả năng thay trục bậc bằng trục trơn.
101
3.1. Chọn chuẩn để gia công
Khi chọn chuẩn để gia công cần phải căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật, đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng vì thế chuẩn gia công thường là hai lỗ tâm dùng để gia công thô và tỉnh hầu hết các bề mặt trục. Khi sử dụng chuẩn là hai lỗ tâm phải sử dụng tốc cặp để truyền mômen xoắn.
Khi định vị hai mũi tâm vào hai lỗ tâm để gia công sẽ đảm bảo độ đồng tâm cao của các đường kính trục qua nhiều lần gá đặt, nhưng kích thước chiều dài (theo hướng trục) vẫn có sai số chuẩn nếu mũi tâm trước là mũi tâm cứng khi gia công trên máy đã điều chỉnh sẵn. Nguyên nhân là do khi khoan tâm, lỗ tâm có thể sâu-nông khác nhau, khi gá lên hai mũi tâm trục có thể vào ra theo chiều sâu lỗ tâm, từ đó dẫn đến vị trí của trục so với dao đã điều chỉnh sẵn thay đổi, sinh ra thay đổi kích thước chiều dài. Để khắc phục sai số này, có thể dùng mũi tâm tuỳ động.
Hình 8.3. Sơ đồ định u‡ trục bằng hai mũi tâm a) Hai mũi tâm thường, b) Hai mũi tâm có khía nhám
Mũi tâm sau có thể là mũi tâm cố định hoặc mũi tâm quay, dùng mũi tâm cố định khi cần độ đồng tâm cao, nhưng số vàng quay của chỉ tiết gia công nhỏ, nếu số vòng quay của chỉ tiết gia công lớn (lớn hơn 450 vòng/phút) nên dùng mũi tâm sau quay cùng chi tiết.
Khi gia công các trục dài kém cứng vững G >10), phải sử dụng thêm gia dé (luy-net) cố định hoặc di động để làm tăng thêm độ cứng vững cho chỉ tiết khi gia công.
Đối với trục rỗng, cần đảm bảo độ đồng tâm giữa lỗ và mặt trụ ngoài, chuẩn để gia công là mặt lỗ và cả mặt trụ ngoài. Nếu phôi rỗng, thì gá cả hai mũi tâm vào lỗ để gia công mặt trụ ngoài để đảm bảo độ đồng tâm giữa lỗ với mặt trụ ngoài.
Ngoài việc dùng lỗ tâm làm chuẩn, cũng có thể lấy chuẩn là mặt trụ ngoài gá trên khối V dài hoặc trên hai khối V ngắn để gia công các bề mặt khác như: gia công rãnh then, then hoa, các bề mặt định hình, khoan lỗ...
Hình 8.3. Sơ đồ gia công mặt đầu trục trên máy phay ngang
103
EH TẢ — BI?
L
Hình 8.4. Sơ đồ gia công đồng thời mặt đầu trục uà lỗ tâm trên máy chuyên dùng
3.2. Trình tự các nguyên công
Gia công Chỉ tiết trục có thể được gia công theo trình tự như sau:
- Gia công chuẩn bị: cắt đứt phôi theo chiều dài, khoả hai mặt đầu và khoan tâm, nếu trục dài cần dùng thêm luynét thì phải gia công cổ đỡ.
- Gia công trước nhiệt luyện: để đảm bảo độ cứng vững của trục, khi gia công người ta gia công các đoạn trục có đường kính lớn trước, rồi gia công các đường kính nhỏ sau.
~ Tiện thô và bán tỉnh các mặt trụ.
- Tiện tinh các mặt trụ. Nếu là trục rỗng thì sau khi tiện
thô và bán tỉnh phải khoan và doa lỗ rồi mới gia công tỉnh mặt ngoài.
~ Mài thô một số cổ trục để đỡ chỉ tiết khi phay.
- Nắn thẳng trục có đường kính < 100 mm và V/d > 10.
- Gia công các mặt định hình, rãnh then, rãnh chốt, răng trên trục...
- Gia công các lỗ vuông góc hoặc làm thành với đường
tâm trục một góc, các bề mặt có ren, mặt không quan trọng.
- Gia công nhiệt luyện.
- Nan thang sau khi nhiệt luyện để khác phục biến dạng.
1. Chuẩn bị phôi và các trang bị công nghệ:
- Để tạo chuẩn thống nhất (hai lỗ tâm).
- Chuẩn bị các trang bị công nghệ cho quá trình sản xuất.