Thành phần hóa học Nhơm 87.1 - 91.4% Crơm 0.18 - 0.28% Đồng 1.2 - 2.0% Sắt 0.5 max Magiê 2.1 - 2.9% Mangan 0.3% max Silic 0.4 max Kẽm 5.1 - 6.1% max
Cơ lý tính Thơng số kỹ thuật
Giới hạn bền kéo, psi 83
Độ bền nén, psi 73
Độ cứng, HB 150
Trọng lượng riêng, Kg/m3 2,81
Hệ số poisson 0,33
Hệ số Modun đàn hồi, Gpa 71,7
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG VÀ TỐI ƯU HĨA 4.1. Thiết kế
Quy trình thiết kế của đề tài này, được tiến hành theo các bước như sau:
1. Đầu tiên, phát thảo thiết kế được xây dựng trên phần mềm Ansys 18.2. Với các cơng cụ thiết kế này, ta có thể dễ dàng và nhanh chóng xác định được các điểm của khớp đàn hồi, từ đó thiết kế được biên dạng của khớp đàn hồi.
2. Xây dựng hàm mục tiêu, các biến thiết kế và điều kiện ràng buộc của khớp đàn hồi.
3. Lựa chọn các biến thiết kế và hàm mục tiêu hướng tới.
4. Tiếp tục các biến thiết kế được đánh giá và chọn lọc bằng phương pháp Response Surface Optimization (RSM). Phân tích tĩnh học, động học, động lực học của cơ cấu được thực hiện bằng phương pháp đáp ứng bề mặt để tối ưu hóa đa mục tiêu.
5. Cuối cùng phương pháp đáp ứng bề mặt dựa trên FEA trong ANSYS 18.2 được sử dụng để thêm hàm mục tiêu và mở rộng không gian thiết kế nhằm thiết lập các hàm tối ưu hóa tồn cục. Dựa trên kết quả này, để nâng cao độ tin cậy của phương pháp ta có thể phân tích thực nghiệm bằng thống kê, tìm phương trình tốn biểu diễn mối quan hệ của các biến và các hàm mục tiêu mong muốn.
Hình 4.1: Mơ hình thiết kế bàn định vị 2-DOF
Mơ hình thiết kế bàn định vị 2-DOF được hiển thị trong Hình 4.1.Trong cơ cấu này, vị trí trung tâm được liên kết với khung thơng qua các khớp đàn hồi trong đó có mười sáu khớp đàn hồi hình bán nguyệt và tám thanh lị xo lá. Vị trí được rung lên bởi những rung động từ hai thiết bị truyền động PZT có thể chuyển động theo hướng x hoặc hướng y. Bàn định vị 2-DOF này sẽ được truyền rung động từ các cơ cấu đòn bẩy được sử dụng để truyền rung động và khuếch đại từ 2 nguồn dao động được tạo ra bởi 2 PZT.
Hình 4.2: Xây dựng các biến thiết kế bàn định vị 2-DOF
Thiết kế bàn định vị này có chuyển động một cách riêng biệt và đồng thời có thể kích hoạt dao động chuyển động của phơi trong q trình gia cơng. Tuy nhiên trước khi người ta có thể sử dụng bàn rung này có ba mục tiêu nên được tối ưu hóa bằng cách thay đổi trên hai mươi ba biến thiết kế.
Thứ nhất, tần số dao động tự nhiên của bàn định vị do nguyên lý gia công của máy mà ở đây là số vịng quay trục chính của máy phay, nhằm tránh sự cộng hưởng của bàn máy VAM và các yếu tố rung động bên ngoài.
Thứ hai, độ bền của cơ cấu cũng là mối quan tâm hàng đầu cho việc thiết kế. Vì cơ cấu phải làm việc trong thời gian rung động kéo dài chịu lực và đàn hồi-biến dạng liên
tục, đặc biệt trong điều kiện làm việc với tần số cao. Vì vậy cần phải tối ưu độ bền của bàn máy tại các khớp mềm cũng như tuổi thọ của các khớp.
Và cuối cùng là nhằm tạo rung động thuần khiết theo 1 phương rung động để tránh bị nhiễu cho phương không tạo ra rung động là một yêu cầu cần thiết để nâng cao khả năng tạo rung động chính xác của bàn định vị.