Gia công các loại trục tùy chỉnh theo yêu cầu

Quá trình gia công trục là một phương pháp hiệu quả để sản xuất các thành phần cơ học dài và hình trụ của động cơ có chức năng truyền công suất và mô-men xoắn trong thiết bị. Bên cạnh đó, các trục chính xác này có nhiều loại khác nhau và là các thành phần cần thiết thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp khác nhau, từ ngành xây dựng đến máy móc công nghiệp.

Tuy nhiên, điều cần thiết là phải hiểu mọi thứ về gia công trục vì mỗi trục gia công phải phù hợp với nhu cầu cụ thể của ứng dụng dự định. Dachi là công ty chuyên gia công cơ khí sẽ giúp bạn hiểu thêm và nhận gia công các loại trục theo yêu cầu.

Trục gia công là gì?

Trục gia công là bộ phận cơ khí hình trụ hoặc tròn truyền chuyển động quay và công suất giữa các thành phần máy khác nhau. Tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng dự định, các trục gia công này thường được làm bằng kim loại như nhôm, titan, thép hoặc thép không gỉ.

Các bộ phận trục này rất quan trọng trong việc truyền lực quay và mô men xoắn bên trong máy móc, tạo điều kiện cho hoạt động liền mạch và hiệu quả. Ngoài ra, trục tùy chỉnh có thể đảm bảo hiệu suất và chức năng tốt hơn của máy trong các ứng dụng dự định.

Làm thế nào để gia công trục gia công theo yêu cầu?

Sản xuất trục tùy chỉnh bao gồm một loạt các quy trình giúp đưa ra kích thước, độ chính xác và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn. Do đó, tốt nhất là xác định ứng dụng dự định, điều kiện làm việc và yêu cầu của dự án để tạo ra trục tùy chỉnh chức năng. Sau đây là các bước về cách xử lý trục gia công tùy chỉnh.

Thiết kế và lập trình

Bước đầu tiên trong việc chế tạo trục gia công tùy chỉnh là thiết kế và lập trình. Bạn phải xác định vật liệu trục, đường kính và thông số kỹ thuật chiều dài. Sau đó, bạn sẽ tạo tệp CAD (thiết kế hỗ trợ máy tính) cho trục gia công tùy chỉnh của mình bằng phần mềm CAD.

Sau đó, tạo đường chạy dao cho máy CNC theo yêu cầu của các bộ phận trục bằng cách sử dụng gói phần mềm sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM). Để đạt được điều này, bạn nên phát triển một chương trình CNC (một tập hợp các hướng dẫn có thể đọc được bằng máy được gọi là mã G) bằng cách sử dụng phần mềm CAM. Sau đó, bạn sẽ tải nó vào bộ điều khiển máy CNC để hướng dẫn quá trình gia công.

Thiết lập máy

Khi thiết lập máy CNC để sản xuất trục, bạn phải chọn loại máy phù hợp, chẳng hạn như máy phay hoặc máy tiện. Sau đó, chuẩn bị phôi và chọn đúng công cụ cắt, như máy phay đầu hoặc dụng cụ tiện. Ngoài ra, đảm bảo phôi được cố định chắc chắn bằng đồ gá phù hợp và sử dụng các công cụ cắt sắc bén.

Quy trình gia công trục

Tốt hơn là sử dụng máy CNC để cắt trục tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật mong muốn. Người thợ máy thường sử dụng phương pháp tiện CNC do tính linh hoạt và độ chính xác cao trong gia công các thành phần hình trụ như trục tùy chỉnh. Nó làm quay trục hình trụ khi máy cắt loại bỏ vật liệu. Tuy nhiên, cần theo dõi các giai đoạn gia công và kiểm tra các trục đã gia công để đảm bảo chất lượng.

Hoàn thiện bề mặt 

Có nhiều loại hoàn thiện bề mặt tương thích để lựa chọn sau khi sản xuất trục tùy chỉnh của bạn. Các lớp hoàn thiện bề mặt này phù hợp để cải thiện chức năng và hình thức vật lý của trục gia công, đảm bảo chúng phù hợp với các yêu cầu của ứng dụng dự định. Phun bi, anot hóa và thụ động hóa là những ví dụ điển hình về hoàn thiện bề mặt tương thích cho trục tùy chỉnh

Các loại trục gia công và công dụng của chúng

Trục gia công có nhiều loại, mỗi loại có khả năng chịu tải, tốc độ quay và công dụng khác nhau. Các loại trục phổ biến và công dụng của chúng bao gồm:

Trục rỗng

Trục rỗng thường có một lỗ hoặc khoảng trống ở giữa, cho phép chất lỏng, dây và các thành phần khác đi qua. Chúng thường có trọng lượng thấp trái ngược với trục đặc có kích thước tương tự. Trục rỗng được áp dụng trong xe đua và máy bay để giảm trọng lượng. Ngoài ra, chúng cũng được áp dụng cho hệ thống băng tải, máy bơm và thiết bị y tế.

Trục ren

Các trục gia công này có ren trong hoặc ren ngoài được cắt vào, khớp với ren trên một bộ phận tương ứng như đai ốc. Dạng kết nối này thường được tìm thấy trong các ứng dụng đòi hỏi phải gắn hoặc tháo rời thường xuyên, như công việc điện hoặc hệ thống ống nước. Trục ren cũng được sử dụng trong trục chính ren, vít me và cơ cấu buộc chặt.

Trục có khóa

Trục có khóa là loại trục gia công có rãnh khóa cắt vào để cố định các thành phần như bánh răng, ròng rọc hoặc bánh răng. Các rãnh khóa gia công có cùng chiều rộng với một chìa khóa. Do đó, rãnh khóa chứa chìa khóa, khớp với các răng tương ứng của thành phần khác để ngăn không cho nó quay độc lập hoặc trượt. Trục có khóa lý tưởng để duy trì kết nối trong các ứng dụng mô-men xoắn cao như động cơ và máy bơm.

Trục có khía

Các trục gia công khía này có các rãnh dọc hoặc khía cắt vào chúng dọc theo chiều dài của chúng, khớp với các khía phù hợp được gia công vào một thành phần tương ứng như ròng rọc hoặc bánh răng. Đây là một dạng kết nối mạnh mẽ, cho phép truyền lực liền mạch vì không có chuyển động tương đối nào xảy ra giữa hai bộ phận. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi định vị chính xác hoặc truyền mô-men xoắn, như hộp số ô tô hoặc khớp nối bánh răng.

Trục côn

Trục côn có đường kính giảm dần theo chiều dài. Trục côn thường được sử dụng trong các ứng dụng mà các thành phần như trục bánh xe ô tô, ròng rọc hoặc bánh răng phải được lắp chắc chắn.

Kỹ thuật sử dụng trong sản xuất trục chính xác

Các nhà sản xuất thường sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau trong gia công trục chính xác để đạt được dung sai và bề mặt hoàn thiện mong muốn. Sau đây là các quy trình sản xuất trục phổ biến.

Tiện CNC

Quá trình này lý tưởng để gia công các bộ phận tiện hình trụ như trục chính xác. Máy CNC quay trục được gắn vào mâm cặp trong khi dụng cụ cắt loại bỏ vật liệu thừa khỏi bề mặt của trục. Tiện CNC cung cấp đường kính và độ hoàn thiện bề mặt cần thiết cho trục gia công. Quan trọng hơn, tiện CNC là lựa chọn phù hợp cho các tình huống sản xuất khối lượng lớn khi bạn cần sản xuất nhiều trục nhanh chóng.

Phay CNC

Phay là một kỹ thuật hiệu quả để cắt phôi bằng dao cắt quay để chế tạo các đặc điểm như rãnh, mặt phẳng và rãnh then trên bề mặt của trục chính xác. Quá trình này bao gồm việc cắt trục cố định thành các hình dạng và kích thước mong muốn bằng các công cụ đa điểm quay.

Mài CNC

Mài CNC chính xác là một kỹ thuật gia công sử dụng bánh mài quay để làm mịn bề mặt của trục gia công, đảm bảo trục đáp ứng các kích thước và dung sai mong muốn. Quy trình này hoạt động tương tự như gia công CNC, mặc dù không sử dụng dụng cụ cắt. Ở đây, bánh mài quay sẽ tiếp xúc với bề mặt của trục để định hình trục.

Khoan CNC

Quy trình khoan CNC giúp gia công các lỗ và rãnh trên các trục chính xác, cho phép các bánh răng gắn vào trục. Kỹ thuật này tạo ra các rãnh có đường kính và độ sâu khác nhau, cho phép trục gia công hoạt động như mong đợi. Khoan không tốn kém và đơn giản hơn các kỹ thuật khác.

EDM (Gia công bằng tia lửa điện)

Gia công bằng tia lửa điện là một kỹ thuật hỗ trợ để gia công trục chính xác. Nó sử dụng điện để cắt phôi bằng cách làm bay hơi phôi. EDM được sử dụng để cắt các chi tiết nhỏ từ vật liệu kim loại. Hơn nữa, EDM là một kỹ thuật hiệu quả để chế tạo các chi tiết phức tạp trong trục gia công rắn.

Có những vật liệu nào để gia công các bộ phận trục?

Nhiều loại vật liệu khác nhau phù hợp để gia công trục chính xác cho các ứng dụng khác nhau. Những vật liệu này phải thể hiện độ bền vượt trội và độ bền bền bỉ để chịu được các yêu cầu của ứng dụng dự định. Các loại vật liệu tương thích phổ biến bao gồm:

Nhôm

Nhôm là vật liệu nhẹ và chống ăn mòn. Nó thể hiện khả năng gia công tuyệt vời, khiến nó trở thành lựa chọn cho nhiều ứng dụng khác nhau mà trọng lượng là yếu tố quan trọng. Nhôm là vật liệu phù hợp với bạn nếu ứng dụng dự định yêu cầu trục gia công nhẹ.

Thép không gỉ

Thép không gỉ là kim loại đáng tin cậy để chế tạo trục chính xác. Các kỹ sư sản phẩm thường sử dụng thép không gỉ khi khả năng chống ăn mòn là yếu tố quan trọng. Ví dụ, thép không gỉ cấp 304 và 316 có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Do đó, chúng được sử dụng nhiều trong các ứng dụng tiếp xúc nhiều với nước hoặc các yếu tố ăn mòn, chẳng hạn như nhà máy xử lý hóa chất hoặc môi trường biển.

Thép Cacbon

Thép cacbon có độ bền kéo và khả năng gia công tuyệt vời. Nó có thể chịu được quá trình xử lý nhiệt để tăng độ cứng. Do đó, nó là vật liệu được sử dụng rộng rãi trong gia công trục. Cấp 1045 là ví dụ điển hình về vật liệu thép cacbon có độ bền vừa phải phù hợp cho các ứng dụng như trục bơm hoặc trục động cơ.

Titan

Titan là lựa chọn phổ biến để gia công trục chính xác cho các ứng dụng hiệu suất cao do tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao và khả năng chống ăn mòn vượt trội. Ngành hàng không vũ trụ thường sử dụng titan cho trục chính xác do các đặc tính của nó.

Thép hợp kim

Nó cung cấp độ bền và độ dẻo dai cao cần thiết trong các trục gia công chính xác. Thép hợp kim 4140 hoặc 4340 là hợp kim thông thường được sử dụng để chế tạo trục chính xác cho các ứng dụng hạng nặng như máy móc hoặc động cơ công nghiệp lớn.

Hợp kim Niken

Hợp kim niken lý tưởng để gia công trục cho các ứng dụng đòi hỏi cao. Nó có khả năng chống ăn mòn đáng kể và độ bền nhiệt độ cao tuyệt vời. Inconel là một ví dụ điển hình về hợp kim niken phù hợp cho trục chính xác trong tua bin hoặc các ứng dụng nhiệt độ cao khác.

Tùy chọn hoàn thiện bề mặt cho trục gia công tùy chỉnh

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng trục tùy chỉnh, bề mặt hoàn thiện có thể nâng cao hiệu suất, độ bền, độ cứng, khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn.

Thụ động hóa

Thụ động hóa trục tùy chỉnh giúp tăng cường bề mặt của trục thép không gỉ. Nó bao gồm việc làm sạch bề mặt của trục gia công bằng dung dịch axit loại bỏ các hợp chất sắt tự do và các chất gây ô nhiễm khác. Kết quả là, một lớp oxit thụ động hình thành trên bề mặt trục, giúp trục chống lại các yếu tố ăn mòn tốt hơn.

Anodizing

Anodizing chủ yếu phù hợp với trục gia công bằng nhôm. Nó tạo thành một lớp cứng, chống ăn mòn trên bề mặt trục gia công để tăng tính thẩm mỹ và khả năng chống ăn mòn. Trục anodized chấp nhận nhiều loại thuốc nhuộm màu khác nhau cho mục đích trang trí.

Mạ điện

Mạ điện là phương pháp xử lý bề mặt đáng tin cậy giúp tăng cường bề mặt của trục gia công bằng cách phủ một lớp kim loại mỏng như kẽm, niken hoặc vàng lên đó. Lớp hoàn thiện bề mặt này cải thiện khả năng chống mài mòn và ăn mòn.

Phun hạt

Phun bi là một phương pháp hoàn thiện bề mặt tuyệt vời liên quan đến việc giải phóng các hạt thép hoặc thủy tinh mịn ở áp suất cao để làm sạch bề mặt trục gia công của bạn. Phương pháp phun bi mang lại cho trục tùy chỉnh của bạn một bề mặt sạch sẽ với vẻ ngoài xỉn màu hoặc bóng mờ.

Đánh bóng

Đánh bóng là phương pháp xử lý hoàn thiện bề mặt giúp ngăn ngừa trục gia công khỏi bị nhiễm bẩn và oxy hóa. Phương pháp này sử dụng vật liệu mài mòn để loại bỏ các vết xước và vết khía trên bề mặt trục tùy chỉnh của bạn, tăng cường khả năng chống ăn mòn và tính chất phản chiếu của trục.

Khả năng gia công trục của Dachi

Là một đơn vi gia công cơ khí đáng tin cậy, các kỹ sư và thợ máy của Dachi có kiến ​​thức chuyên sâu về nhiều kỹ thuật gia công chính xác, bao gồm gia công CNC 5 trục, gia công phay-tiện, tiện CNC chính xác.... Chúng tôi kết hợp các máy CNC tiên tiến và chuyên môn gia công để gia công các trục tùy chỉnh khác nhau nhằm đáp ứng các yêu cầu cụ thể của bạn. Gửi mẫu thiết kế của bạn để nhận báo giá ngay hôm nay.