Tiện trục dài, mảnh: Cách hạn chế rung, độ côn và sai số độ đảo

Không có một giới hạn duy nhất áp dụng cho mọi máy và vật liệu. Tỷ lệ chiều dài làm việc so với đường kính càng lớn thì khả năng chống uốn càng giảm. Tuy nhiên, độ khó thực tế còn phụ thuộc phần nhô khỏi mâm cặp, vị trí bậc nhỏ nhất, lượng dư, vật liệu, cách gá và lực cắt. Một trục có tổng chiều dài lớn nhưng được chống tâm tốt có thể ổn định hơn một chi tiết ngắn hơn nhưng nhô xa khỏi mâm cặp. Vì vậy, cần đánh giá chiều dài không được đỡ tại từng nguyên công, thay vì chỉ nhìn kích thước tổng thể trên bản vẽ.

• Rung — Chi tiết hoặc dao thiếu cứng vững — Vết sóng, tiếng rít, nhám không đều
• Độ côn — Chi tiết bị đẩy lệch theo chiều dài — Đường kính hai đầu khác nhau
• Cong — Ứng suất dư, nhiệt, lực kẹp không cân bằng — Độ đảo tăng sau tháo gá
• Sai đồng trục — Đổi chuẩn hoặc lật gá không phù hợp — Các bậc trục lệch tâm
• Biến dạng đầu kẹp — Lực mâm cặp quá lớn — Dấu kẹp, méo hoặc sai kích thước

Khi hình dạng cho phép, chống tâm giúp giảm chiều dài tự do của trục. Lỗ tâm phải đúng hình học, sạch và được bôi trơn phù hợp nếu dùng mũi tâm quay hoặc mũi tâm cố định. Lực ép tâm quá nhỏ không đủ giữ ổn định; quá lớn có thể làm trục cong hoặc tăng nhiệt tại lỗ tâm. Với trục rất dài, luynet cố định hoặc gối đỡ di động có thể hỗ trợ gần vùng cắt. Bề mặt tỳ phải đủ tròn, sạch và được điều chỉnh đồng tâm với trục chính. Nếu đặt lệch hoặc ép quá mạnh, thiết bị chống đỡ có thể tự tạo ra độ côn, vết tỳ hoặc sai độ đảo. Khi yêu cầu đồng trục giữa nhiều bậc quan trọng, gia công giữa hai mũi tâm có thể giúp duy trì một chuẩn quay thống nhất. Tính khả thi phụ thuộc chiều dài, mô-men truyền, hình dạng hai đầu và yêu cầu của bản vẽ.

Tiện thô tạo nhiệt và giải phóng ứng suất dư trong vật liệu. Nếu đưa ngay về kích thước cuối tại một phía rồi mới gia công phần còn lại, trục có thể biến dạng không cân bằng. Quy trình nên phân bố lượng dư hợp lý dọc theo chiều dài, để thời gian ổn định nhiệt khi cần và chừa lượng dư tinh đồng đều. Một trình tự tham khảo: Đây không phải chuỗi bắt buộc cho mọi chi tiết. Cần điều chỉnh theo vật liệu, hình học, dung sai và sản lượng.

• Chuẩn bị mặt đầu và lỗ tâm nếu sử dụng chống tâm.
• Tiện thô các bậc, không để chênh lệch lượng dư quá lớn.
• Kiểm tra độ cong hoặc độ đảo sau tiện thô.
• Để chi tiết ổn định nhiệt; thực hiện xử lý giảm ứng suất khi bản vẽ và vật liệu yêu cầu.
• Tiện bán tinh, xác lập lại chuẩn.
• Tiện tinh các bề mặt có quan hệ đồng trục trong cùng lần gá nếu có thể.
• Mài tròn ngoài sau nhiệt luyện khi độ chính xác và chất lượng bề mặt yêu cầu vượt khả năng ổn định của tiện.

Dao sắc với hình học cắt phù hợp giúp giảm lực hướng kính. Bán kính mũi dao quá lớn có thể tăng lực đẩy trên chi tiết mảnh; bán kính quá nhỏ lại ảnh hưởng độ bền lưỡi và độ nhám. Lượng chạy dao, chiều sâu cắt và tốc độ cắt phải được chọn theo khuyến nghị của nhà sản xuất dao, đồng thời hiệu chỉnh trên hệ thống thực tế. Khi rung xuất hiện, cần kiểm tra lần lượt phần nhô phôi, độ nhô dao, độ cao tâm dao, độ đảo mâm cặp, lực chống tâm, vị trí luynet và tình trạng lưỡi cắt. Chỉ giảm lượng chạy dao mà không xử lý nguyên nhân cơ học có thể làm dao cọ xát và bề mặt càng kém ổn định.

Trục dài giãn nở theo nhiệt trong quá trình gia công. Nếu đo ngay khi chi tiết còn nóng, kết quả có thể khác sau khi trở về nhiệt độ kiểm tra. Dòng tưới nguội cần ổn định và hướng đúng vùng cắt; thay đổi nhiệt đột ngột cũng nên được tránh. Chấu kẹp phải truyền đủ mô-men nhưng không làm biến dạng đầu trục. Với bề mặt đã tinh, nên xem xét chấu mềm, bạc kẹp hoặc lớp bảo vệ phù hợp. Lực kẹp và chiều dài kẹp phải được xác lập theo chi tiết, không dùng một thiết lập chung cho mọi đường kính.

Đường kính nên được kiểm tra tại nhiều tiết diện dọc chiều dài để nhận biết độ côn hoặc dạng tang trống. Độ đảo cần được đo theo chuẩn chức năng được chỉ định trên bản vẽ, không tùy ý dùng bề mặt dễ gá nhất. Độ thẳng của trục và độ đảo là các đặc tính khác nhau; một trục có đường kính đúng vẫn có thể cong hoặc lệch chuẩn quay. Tại VietTech, phương pháp kiểm tra có thể gồm panme, đồng hồ so, máy đo cao hoặc CMM tùy kích thước, hình học và yêu cầu đã thống nhất. Với trục chính xác, điều kiện đỡ khi đo phải được quy định vì chính trọng lượng chi tiết cũng có thể tạo độ võng.

• Bản vẽ 2D và file 3D cùng phiên bản.
• Vật liệu, trạng thái vật liệu và yêu cầu nhiệt luyện.
• Chiều dài tổng, đường kính nhỏ nhất và vùng được phép chống đỡ.
• Chuẩn quay, dung sai đường kính, độ đảo, độ trụ hoặc độ thẳng.
• Độ nhám bề mặt và yêu cầu mài sau tiện.
• Vùng không được để dấu kẹp hoặc dấu luynet.
• Số lượng, sản lượng lặp lại và thời hạn giao hàng.
• Phương pháp kiểm tra hoặc báo cáo đo nếu có yêu cầu riêng.