Khoả hai mặt đầu trục và khoan hai lỗ tâm ở hai đầu trục là nội dung cơ bản của vịêc gia công tạo chuẩn cho việc gia công chi tiết dạng trục. Hai lõ tâm th- ờng đựơc chọn làm chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công trục. Để gia công đuợc hai lỗ tâm thì thờng trớc đó phải khoả hai mặt đầu trục. Việc khoả hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm có thể thực hiện theo các phơng pháp sau:
-Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, thờng tiến hành phay hai mặt đầu trục, sau đó lấy dấu rồi khoan lỗ tâm theo dấu. Cũng có thể thực hiện việc gá trục lên mâm cặp rồi xén mặt đầu, khoan tâm , sau đó đổi đầu để gia công phía còn lại ( hình 11.59), công việc đợc thực hiện trên máy tiện vạn năng thông thờng.
Hinh 11.59. Xén mặt đầu và khoan lỗ tâm trên máy tiện.
a- xén mặt đầu bằng dao tiện; b- khoan lỗ tâm bằng mũi t©m.
- Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối, việc khoả mặt đầu v khoan là ỗ tâm trên chi tiết trục được thực hiện theo các cách sau đ©y:
+ Phay mặt đầu trục cả hai phía trên máy phay có tang quay (h×nh 11.60
) sau đó khoan lỗ tâm trên máy khoan chuyên dùng cả hai phÝa( h×nh 11.61).
+ Phay mặt đầu trục trên máy phay nằm ngang v sau à đó gia công hai lỗ tâm trên máy chuyên dùng. Hình 11.60 chỉ ra sơ đồ gia công mặt đầu của trục trên máy phay nằm ngang ở dạng sản xuất h ng loà ạt. Sau mỗi lần chuyển dao tại vị trÝ II lấy ra được một trục đã gia công cả hai
đầu, trục ở vị trí I được chuyển sang vị trí II để cắt đầu thứ II, cũng ở vị trí I phôi mới được đặt v o à để gia công đầu thứ nhất.
Trên hình 11.61 chỉ ra sơ đồ của máy gia cụng lỗ tâm chuyên dùng cùng một lúc khoan tâm từ hai đầu phôi. Tốc độ cắt v:= 10 - 30 m/ phỳt, chạy dao s:= 0,3 - 0,1 mm/vòng. Có thể gia công phôi đường kính đến 110 mm, d i à đến 1500 mm.
Máy có kiểu BC- 69, ∋202 v à∋9112M do nga sản xuất.
Theo hai cách trên đây việc khoả mặt đầu v khoan tâm thà ực hiện trên hai nguyên công nên có ảnh hưởng đến độ chính xác vuông góc giữa mặt đầu v àđường tâm hai lỗ t©m.
Hình 11.60. Sơ đồ gia công mặt
đầu trên máy phay ngang.
1- khối V định vị; 2- mỏ kẹp;
3- chi tiêt gia công; 4- chốt tỳ định vị chiều dọc;
5- dao phay
Hình11.64. Sơ đồ tạo thành hai lỗ tâm trên may khoan lỗ tâm từ hai phía.
1- mũi tâm; 2- phôI; 3- đồ gá.
+ Trên một nguyên công đồng thời thực hiện phay mặt đầu v khoan là ỗ tâm ở cả hai phía trên máy chuyên dùng. Cách n y dùng trong sà ản xuất h ngà loạt lớn v h ng khà à ối. Sơ đồ gia công
theo cách n y à được trình b y trênà h×nh 11.62.
Chi tiết gia công 3 được định vị v kà ẹp chặt trên khối V tự định tâm 2, chuyển động dọc trục bị khống chế bởi chốt tỳ 4. Sau khi định vị và kẹp chặt xong vật gia công, tại vị trí I cho hai đầu dao tiến vào để phay
đồng thời hai mặt đầu trục bằng hai dao phay 5 đợc lắp trên hai ụ trục chính phay. Sau đó b n máy mangà phôi dịch chuyển đến vị trí II tiếp
theo. Tại đ©y thực hiện khoan hai lỗ t©m từ hai phÝa đồng thời bằng hai mũi khoan tâm đựơc lắp trên ụ trục chính.
11.3.6.2. Tiện thô v bán tinh mà ặt trụ ngo i cà ủa trục
Công việc tiện thô v tinh mà ặt trụ ngo i à được thực hiện trên một trong các loại máy như máy tiện vạn năng thông thường, máy tiện có trang bị b n dao chépà hình thuỷ lực, máy tiện một trục nhiều dao hoặc máy tiện nhiều trục nhiều dao, v.v Ch… ọn loại máy n o à để gia công phụ thuộc v o à điều kiện sản xuất v sà ản lượng chi tiết cần chế tạo.
Chọn máy để tiện thô v tià ện tinh trục phụ thuộc v o kích thà ước, hình dáng h×nh học v sà ản lượng chế tạo h ng nà ăm.
Trong sản xuất đơn chiếc v loà ạt nhỏ với sản lượng h ng nà ăm không lớn người ta gia công trên máy tiện vạn năng. Trên loại máy này thờng tiện các trục không cứng vững. Thực hiện bằng các biện pháp sau:
- Gá trên mâm cặp để gia công những trục không nặng v ngà ắn có tỉ lệ L/D= 1,5. Sơ đồ gá trục trên mâm cặp để tiện mặt ngo i à được thể hiện trên hình 11.63. M©m cặp cã nhiều loại như m©m cặp tự định t©m ba chấu; m©m cặp tự định t©m bốn chấu, m©m cặp hai chấu, m©m cặp cã truyền dẫn thuỷ lực, khÝ nÐn,v.v..
nhưng được sử dụng rộng rãi hơn cả vẫn l mâm cà ặp ba chấu tự định tâm. Khi gá
trên mâm cặp có thể sử dụng các chấu cặp l m cà ữ chặn để khống chế bậc tự do nhiều trục.
Hình 11.62. Sơ đồ phay hai mặt đầu và khoanhai lỗ tâm đồng thời trên máy chuyên dùng.
1- bàn máy; 2- khối V tự định tâm để gá kẹp;3- vật gia công; 4- chốt tỳ định vị dọc; 5- dao phay; 6- ụ trục
chÝnh.
Hình 11.63. Gá trên trục mâm cặp và sử dụng các chấu cặp lam cữ chặn.
a- cữ mặt đầu của chấu cặp; b- cữ mặt bậc của chấu cặp;
b- cữ là bậc xấn trên chấu cặp; d- sơ đồ định vị.
Trờng hợp không thể lợi dụng các chấu cặp làm cữ chặn thì phải thiết kế tạo cữ chặn bằng vít lắp vào lỗ côn trục
chính nh hình 11.64. Bạc côn hai đ- ợc lắp vào lỗ côn móc của trục chính. Mặt làm việc của vít chặn 3
đựoc xác định cố định và chính xác dọc trục nhờ đai ốc công 4.
Gá bằng một đầu trong mâm cặp và một đầu chống tâm. Phơng pháp này thích hợp để gia công nh- ng trục nặng và dài kém cứng vững, có tỷ lệ L/D =5-10. Sai số khi gá
trục trên mâm cặp ba chấu v mà ột đầu chống t©m bảo đảm trong giới hạn 0,1 mm.
Ngo i mâm cà ặp để gá đặt chi tiết gia công bằng mặt ngo i, khi chuà ẩn là mặt trục ngo i tinh, có à độ chính xác nhất định, nếu gia công trên nhóm máy tiện, nhóm máy phay có thể dùng ống kẹp đàn hồi để gá đặt chi tiết (hình 11.66).
Ống kẹp đàn hồi là một loại cơ cấu tự định tâm, có khả năng tự định tâm cao hơn mâm cặp ba chấu. Ống kẹp đàn hồi có hai loại: loại kéo (hình 11.66a) và loại đẩy (hình 11.66b). Dưới tác dụng của lực kéo hoặc lực đẩy Q, ống kẹp đàn hồi 1 dịch chuyển về bên trái hoặc phải tạo lực kẹp
cho chi tiết gia công 2.
Hình 11.64. Cữ chặn bằng vít đặt trong trục chÝnh.
1- trục chính; 2- bạc côn;
3- vít chặn; 4- đai ốc công; 5- mâm cặp.
Hình 11.66. Chuẩn gá là mặt ngoài của trục gá trên ống kẹp
đàn hồi.
- Gá trục trên hai mũi tâm. Trường hợp này để gia công những trục nặng và dài có tỉ lệ L/D = 5 ÷ 10. Khi đó phôi đựơc gá bằng hai lỗ tâm ở hai đầu trục lên mũi tâm trước 2 và mũi tâm sau 4. Để truyền chuyển động quay cho trục phải dùng mâm quay 1 và tốc 3 được kẹp chặt với phôi nhờ vít 5 (hình 11.67).
Khi gia công trục gá trên hai mũi tâm và khi trục đựơc cặp một đầu và một đầu chống tâm đối với trục dài, kém cứng vững có tỉ lệ L/D >12 để tăng cứng vững và chống võng trục khi gia công phải cho chi tiết tỳ phụ phụ thêm vào các vấu tỳ của luynet. Sơ đồ gia công với sự giúp đỡ của luynet
thê hiện trên hình 11.68. và 11.69.
Luynet có hai kiểu: kiểu tĩnh ( hình 11.68) là loại trang bị công nghệ đỡ thêm vào chi tiết gia công, nó đựơc gá cố định trên băng máy, khi dao chạy để cắt nó đứng yên; kiểu động (hình 11.69) là loại trang bị công nghệ đỡ thêm vào chi tiết gia công, nó được gá liền bàn xe dao, khi dao chạy để cắt nó chạy theo.
Muốn thực hiện gá trục để gia công theo phương pháp này thì trước khi gia công phải gia công cổ đỡ
luynet để tại chỗ tỳ vào vấu tỳ của luynet phải là mặt tinh nhằm giảm ma sát giữa mặt cổ trục và vấu tỳ khi trục quay.
Các vấu tỳ của luybet đựơc làm bằng vật liệu dễ mài mòn (như đồng thau) để bảo đảm bề mặt chi tiết gia công không bị hư hỏng. Các vấu phải đựơc thường xuyên bôi mỡ.
Nếu trục gia công dài thì một đầu cặp vào mâm cặp, còn một đầu đỡ bằng luynet tĩnh. Khi đó có thể xén mặt đầu, khoan lỗ tâm, gia công lỗ. Việc gá đặt theo phương pháp này rất có ý nghĩa trong mở rộng khả năng của máy tiện.
Hình 11.67. Chuẩn là gá hai lỗ tâm trên hai mũi tâm.
a- sơ đồ gia công; b- sơ đồ định vị.
1- m©m quay; 2- mòi t©m tríc;
3- tốc kẹp; 4- mũi tâm sau;
b- ống kẹp đàn hồi đẩy.
Hình 11.68. Gia công trục dài với sự giúp đỡ của luynet tĩnh.
a- sơ đồ gia công; b- sơ đồ gá đặt.
1- m©m quay; 2- tèc; 3- luynet; 4- mòi t©m sau.
3- tốc kẹp; 4- mũi tâm sau;
Hình 11.69. Gia công trục dài với sự giúp đỡ của luynet động.
a- sơ đồ gia công; b- sơ đồ biểu diễn cách gá đặt.
1- m©m quay; 2- tèc; 3- luynet; 4- mòi t©m sau.
Tiện lệch têm: Để thực hiện theo phương pháp này có các cách sau:
+ Cách thứ nhất: rà gá trực tiếp hoặc theo dấu.
Mặt trục ngoài đã được tiện thô đem gá lên mâm cặp bốn chấu. Sau đó quay mâm cặp để cho hai chấu ở vị trí nằm ngang rồi đưa dao hoặc thanh thép gá dao tiếp xúc với mặt ngoài của trục, tại đó đánh dấu mặt số của bàn trượt ngang của bàn dao.
Tiếp theo là quay bàn trượt ngang đưa mũi dao hoặc thanh thép ra khỏi vị trí tiếp xúc với vật một lượng dịch chuyển bằng độ lệch tâm giữa cổ trục và cổ biên. Sau đó thực hiện gá đặt trục sao ho cho mặt ngoài của trục lại tiếp xúc với mũi dao hoặc thanh thép tại vị trí mới. sơ đồ rà
gá như vậy đựơc thể hiện trên hình 11.70.
Độ tiếp xúc giữa dao (hoặc thanh thép) với bề mặt trục cớ thể kiểm tra bằng giấy đặt giữa mũi dao với vật gia công. Mũi dao hoặc thanh thép tì vào mặt phôi vừa phải để có thể rút mảnh giấy ra không khó khăn.
Để đạt độ chính xác ca( tới 0,01 mm) có thể dùng đồng hò gá trên đài gá dao để kiểm tra lượng dịch chuyển của mũi dao (thanh thép) khi rà gá.
+ Cách thứ hai: gá trên mâm cặp ba chấu với miếng căn đệm
Theo cách này tại một trong ba chấu cặp 1 có lót miếng căn đệm 2 để xê dịch tâm phôi một đoạn lệch tâm e( hình 11.71).
Chiều dầy của miếng căn đệm được xác định theo công thức:
h = 1,5 e + (1 + D e
2 ) (mm)
Trong đó D- đường kính của phôi được cặp vào mâm cặp.
Hình 11.70. Kiểm tra độ dịch chuyển của các chấu khi gia công trục lệch tâm trên mâm cặp bốn chấu.
a) thanh thép cách mặt trục một khoảng bằng e;
b) trục tiếp xúc với thanh thép; c) gia công cổ biên.
Hình 11.71. Gá phôi để tiện trục lệch tâm trên mâm cặp ba chấu.
1- chấu cặp; 2- miếng căn.
Đối với loại chi tiết trục khuỷu việc gia công cổ biên về tâm máy. Muốn vậy phải lấy cổ chính làm chuẩn tinh chính và gá tâm cổ chính lệch khỏi tâm máy một đoạn bằng khoảng cách giữa hai tâm cổ biên và cổ chính. Ngoài điều đó ra muốn đưa tâm cổ biên về đúng tâm quay của máy cần phải định vị bậc tự do quay của chi tiết (hình 11.72).
Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ, việc khống chế bậc tự do xoay có thể thực hịên bằng cách rà đúng tâm cổ biên trùng máy trứơc khi kẹp chặt.
Trong sản xuất hàng loạt thường dùng thêm một mặt nào đó nữa trên trục khuỷu làm mặt tỳ để chống xoay quanh tâm đồ định vị được tỳ vào cổ chính. Mặt đó thường là mặt vát được gia công thêm trên vai má
khuỷu (hình 11.73c) hoặc lợi dụng một lỗ ở bật bích đầu trục khuỷu(hình 11.73d).
Từ việc phân tích cách định vị để gia công như trên, thấy rằng để gia công các loại trục lệch tâm như trục khuỷu thì ngoài việc phải khoả mặt đầu, khoan hai lỗ tâm ở nguyên công gia công đầu tiên như đối
với các chi tiết dạng trục nói chung còn phải phay mặt cạnh má khuỷu, hoặc gia công lỗ tâm trên má khuỷu, hoặc lỗ trên mặt bích đầu trục để tạo chuẩn cho các nguyên công sau.
+ Cách thứ ba: gá trên hai lỗ tâm lệch so với tâm trục một lượng bằng độ lệch tâm.
Đối với loại trục khuỷu này phải gia công trước các lỗ tâm ở các bậc trục lệch tâm cần gia công. Đầu tiên phôi
Hình 11.72. Sơ đồ định vị khi tiện cổ biên.
cổ chính; 2- cổ biên; 3- đồ gá
Hình 11.73. Điểm tỳ chống xoay khi gia công cổ biên.
a,b) mặt vật trên má khuỷu; c) lỗ tâm đợc khoan trên ma khuỷu;
d) lỗ trên mặt đầu bích của trục khuỷu.
Hình 11.74. Gia công trục lệch tâm với cách gỏ nhờ hai lỗ tâm.
A- lỗ tâm để tiện mặt lệch tâm ( 1 );
B- lỗ tâm để tiện mặt trụ chung(2);
e- độ lệch tâm.
được gá theo lỗ tâm A để gia công mặt trụ chung, sau đó lần lựợt gá theo lỗ tâm B1 – B1, và B2 – B2để gia công các cổ khuỷu.
Trên hình 11.74.
trình bày cách gia công trục lệch tâm với cách gá bằng hai lỗ tâm.
Nếu tâm của cổ trục lệch tâm (tâm cổ biên) vượt ra khỏi giới hạn của phôi, thì phôi đựơc gá trên đĩa lệch tâm (hình 11.75). Đĩa lệch tâm 2,4 được kẹp ở hai đầu trục khuỷu. mặt đầu của đĩa có khoan lỗ tâm. Lỗ này lệch so với tâm ở đầu trục khuỷu một khoảng bằng độ lệch tâm e. khi gia công hai đĩa lệch tâm mang trục khuỷu đựơc gá bằng hai lỗ tâm lắp trên hai mũi tâm. Thanh giằng 3 dùng để tăng độ cứng vững cho phôi. Vật đối trọng 5 và 6 được cân bằng với phần lệch tâm của trục.
- Phương pháp thứ hai:
dùng trục khuỷu mẫu điều khiển dao cắt cổ biên.
Phương pháp này phải được thực hiện trên máy chuyên dùng. Sơ đồ gia
công theo phương pháp này được trình bày trên hình 11.76. Định vị bằng cổ trục chính ở hai đầu, định vị góc xoay bằng gờ trên má khuỷu hoặc bằng lỗ trên mặt bích đầu trục.
Dao cắt 4 được lắp trên giá dao 5, giá này được lắp với trục khuỷu mẫu số 2 và 3. hai trục khuỷu mãu này được lắp song song với trục khuỷu cần gia công 1( hình 11.76a). Trong quá trình gia công trục khuỷu gia công và trục khuỷu mẫu quay đồng bộ nhau. Khi chúng
Hình 11.75. Gia công trục khuỷu gá trên đĩa lệch tâm.
1- mâm phẳng; 2,4- đĩa lệch tâm; 3- thanh rằng; 5,6- vật đối trọng. e- độ lệch tâm.
Hình11.76. Sơ đồ gia công cổ biên nhờ trục khuỷu mẫu điều khiển dao.
â) sơ đồ gia công; b) quỹ đạo của mũi dao và tâm cổ biên gia công.
trục khuỷu gia công; 2,3- trục khuỷu mẫu; 4- dao cắt; 5- giá dao
(hinh 11.76b). và như vậy chỉ cần trục khuỷu quay hết một vòng thì dao cũng cắt hết chu vi cổ biên. Nếu như bố trí mỗi một cổ biên do một giá dao mang dao thực hịên chuyển động cắt thì tất cả các cổ biên đựơc cắt đồng thời.
-Phương pháp thư ba: dùng bàn dao quay với tâm quay trùng voi tâm của trục lệch tâm
Theo phương pháp này việc gia công cổ biên(cổ trục lệch tâm) được thực hiện bằng đầu dao quay mà tâm quay của nó lệch so vơi tâm cổ chính một lượng e bằng khoảng cách tâm cổ chính và tâm cổ biên. Phương pháp này cũng dùng để gia công cổ biên của trục khuỷu
Để gia công những cổ biên của những trục khuỷu lớn người ta đã áp dụng rộng rãi máy bàn dao quay(hình 11.77).
Tính vạn năng của máy này và năng suất cao đáng kể của máy cho phép áp dụng nó vào các dạng sản xuất khác nhau.
Ngoài ra còn có thể gia công cổ biên bằng phương pháp phay trên máy chuyên dùng. Trên máy này dùng dao
phay đĩa đường kính 450 ÷ 1100 mm với răng chắp bằng hợp kim cứng (hình 11.77).
11.3.6.4. Gia công mặt định hình trên trục:
Trên các chi tiết dạng trục, nhiều trường hợp còn có mặt định hình để thực hiện một chức năng nào đó của trục các mặt định hình có thể gặp như mặt ren, mặt răng ( bánh răng liền trục), rãnh then, then hoa; mặt cam (trục cam). Do đó phải có biện pháp riêng để gia công từng loại mặt định hình này.
- Gia công các mặt cam trên trục:
Mặt cam trên trục thường có tâm quay trùng với tâm trục, nhưng biến dạng của nó tạo thành một lượng nâng nhất định so với mặt trụ của trục để thực hiện điều
khiển một cơ cấu nào đó khi trục quay. Có thể lấy chi tiết trục cam của động cơ đốt trong ( hình 11.78). Làm ví dụ điển hỡnh của loại trục cú mặt cam.
Hinh 11.77. Sơ đồ phay cổ biên bằng dao phay đĩa.
1- dao phay đĩa; 2- trục khuỷu.
Hình 11.78. Hình dạng sơ lợc của trục cam động cơ đốt trong.
2- bích đầu trục; 2- cổ trục; 3- cặp cam trên trục; 4- bánh răng liÒn trôc.