CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY HÀN MA SÁT KHUẤY
3.1. Xác định nguyên lý
Từ các nguyên lý hàn ma sát khuấy cùng các thiết bị hàn ma sát khuấy khảo sát
ở chương 2, nguyên lý máy hàn ma sát khuấy phát triển được đề xuất như ở hình 3.1.
Hình 3.1: Mô tả nguyên lý hàn ma sát khuấy
Trong đó:
1. Dụng cụ hàn được gắn vào đầu kẹp nhận chuyển động xoay từ bộ truyền động
(đai, hộp số);
2. Chuyển động ngang được thực hiện bởi chuyển động của bàn máy;
3. Đầu xoay tạo ra nhiệt và gắn kết kim loại vào với nhau.
4. Ma sát làm mềm kim loại dọc theo đường hàn, đưa chúng vào tình trạng mềm nhão mà không tan chảy.
3.2. Phương án kết cấu
Phương án kết cấu được xây dựng dưới sự hỗ trợ của phần mềm Solidworks và Inventor đảm bảo được yêu cầu trong quá trình hoạt động.
3.2.1. Yêu cầu
- Đầu mang dụng cụ khuấy phải đảm bảo độ cứng vững và nâng đỡ phận tạo chuyển động quay trong quá trình hoạt động.
- Chống rung tốt.
- Chống nhiễu cho các thiết bị điện tử, đảm bảo vận hành tốt trong môi trường công nghiệp.
3.2.2. Phương án 1
Thiết kế phần thân trên lắp đặt trên thân máy tiện có sẵn của máy tiện CNC Hitachi Serki 3NE300.
Ưu điểm:
- Sử dụng khung máy sẵn có chắc chắn, hạn chế rung động trong quá trình vận hành máy;
- Băng trượt máy tiện chính xác và được thiết kế theo tiêu chuẩn tạo cơ sở để thiết kế bàn máy của máy hàn ma sát.
- Khung máy là khung máy tiện không có phần thân trên nên phải thiết kế phần thân trên (mang đầu dao) mới;
- Bị hạn chế bởi kích thước sẵn có của thân máy.
Hình 3.1: Thân máy tiện CNC Hitachi Serki 3NE300
3.2.3. Phương án 2
Thiết kế mới cả phần thân dưới và phần thân trên sử dụng thép hộp.
Hình 3.2: Khung bệ máy được hàn từ thép hộp
Ưu điểm:
- Khung thân được chế tạo mới hoàn toàn nên kích thước có thể chủ động dựa và dễ bố trí các thành phần khác của máy trên thân;
- Linh hoạt trong việc gá đặt các chi tiết, động cơ truyền động công suất lớn. Nhược điểm:
- Quá trình gia công khung phức tạp, khó đảm bảo độ chính xác, độ vuông góc của các thanh thép hộp do phương pháp chế tạo chủ yếu là hàn hồ quang;
- Quá trình vận hành với tốc độ cao có thể gây rung động mạnh;
3.2.4. Lực chọn phương án
Bảng 3.1: Bảng so sánh các phương án chế tạo thân máy
STT Tiêu chí so sánh
1 Chi phí
2 Kích thước
3 Gia công chế tạo
5 Độ cứng vững
6 Khả năng lắp ráp các chi tiết
Từ thực tế và phân tích đánh giá ưu nhược điểm các phương án nhận thấy phương án 1: sử dụng thân máy có sẵn để có độ chính xác cao và hạn chế chi phí chế tạo thân máy bằng khung hàn.