CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
4.3 Lựa chọn phương án thiết kế
Các phương án thiết kế được trình bày đều dựa trên các tiêu chí sau: hiệu quả chi phí, kích thước của máy mài phẳng, độ tin cậy của hệ thống, độ chính xác khi gia công mài phẳng của cụm truyền độ 3 trục X Y Z, độ cứng vững và độ bền khung máy, các chi tiết cơ khí dễ bảo trì, khả năng thay thế lẫn nhau của các bộ phận máy.
Quá trình lựa chọn thiết kế gồm các bước sau:
• Đưa ra phương án thiết kế liên quan đến khung và kết cấu của máy mài phẳng.
• Đưa ra phương án truyền động của từng cụm truyền động 3 trục X, Y, Z của máy.
• Đưa ra phương án động cơ điện dẫn động 3 trục X, Y, Z.
• Tiến hành lựa chọn và thiết kế hình dáng, kích thước tổng thể của khung máy.
4.3.1 Phương án thiết kế liên quan đến khung và kết cấu máy mài phẳng Phương án 1: Thiết kế máy mài phẳng trục đứng có bàn máy quay
33
Hình 4.3 Máy mài phẳng trục đứng có bàn máy quay [16]
Ưu điểm:
• Máy mài phẳng trục đứng có bàn máy quay thường có công suất lớn, cho phép mài và gia công một lượng lớn vật liệu trong thời gian ngắn.
• Thiết kế trục đứng của máy mài này giúp đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình mài. Bàn máy quay cũng giúp điều chỉnh được vị trí của vật liệu theo các góc và hướng khác nhau.
• Đá có hình dạng khác nhau tăng tính linh hoạt cho máy mài.
• Máy mài trục chính thẳng đứng đa số dùng trong máy mài hạng nặng, gia công các chi tiết có kích thước lớn.
Nhược điểm:
• Chi phí đầu tư cao: Do tính năng và công suất lớn, máy mài này có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các thiết bị gia công nhỏ hơn.
• Hạn chế trong gia công chi tiết nhỏ: Mặc dù có khả năng gia công đa dạng, máy mài phẳng trục đứng có bàn máy quay có thể gặp hạn chế khi phải gia công các chi tiết nhỏ có độ chính xác cao.
34
Phương án 2: Thiết kế máy mài phẳng trục đứng có bàn máy tịnh tiến
Hình 4.4 Máy mài phẳng trục đứng có bàn máy tịnh tiến [16]
Ưu điểm:
• Thiết kế trục đứng và bàn máy tịnh tiến giúp máy mài có thể thực hiện quá trình mài nhanh chóng và hiệu quả, giảm thời gian sản xuất.
• Máy mài phẳng trục đứng có bán máy tịnh tiến thường được thiết kế để sử dụng dễ dàng, có thể được điều khiển bằng các chương trình máy tính để tự động hóa quá trình gia công.
• Đá có hình dạng khác nhau tăng tính linh hoạt cho máy mài.
• Giống với phương án 1: Máy mài trục chính thẳng đứng đa số dùng trong máy mài hạng nặng, gia công các chi tiết có kích thước lớn.
Nhược điểm:
• Máy mài phẳng trục đứng có bàn máy tịnh tiến có thể có chi phí đầu tư ban đầu khá cao, đặc biệt là khi cần sử dụng các loại máy tính điều khiển số.
• Máy mài phẳng trục đứng có thể gặp hạn chế trong việc gia công các chi tiết nhỏ hoặc có độ chính xác cao.
35
Phương án 3: Thiết kế máy mài phẳng trục ngang có bàn máy tịnh tiến
Hình 4.5 Máy mài phẳng trục ngang có bàn máy tịnh tiến [16]
Ưu điểm:
• Máy mài phẳng trục ngang có bàn máy tịnh tiến thường cho hiệu suất gia công cao, đặc biệt là khi cần gia công các chi tiết có diện tích lớn.
• Thiết kế trục ngang của máy mài giúp đảm bảo độ chính xác trong quá trình mài bề mặt.
• Máy mài phẳng trục ngang thường có cấu trúc vững chắc, giúp đảm bảo độ ổn định trong quá trình hoạt động.
• Vận hành máy mài phẳng trục ngang có thể đơn giản hơn so với các loại máy mài trục đứng, vì có thể điều khiển thủ công, bán tự động và cả tự động khi gia công chi tiết.
• Máy mài mặt phẳng có bàn máy tịnh tiến trong chế độ tốt có thể dự kiến tạo ra một mặt phẳng trên phôi với dung sai nhỏ nhất.
Nhược điểm:
• Tính linh hoạt thấp, chỉ tập trung cho 1 phương án mài phẳng nhất định.
• Chi phí đầu tư cho việc chế tạo máy mài phẳng có bàn máy tịnh tiến khá cao.
Kết luận: Chọn thiết kế và chế tạo máy mài phẳng trục ngang có bàn máy tịnh tiến vì chi phí đầu tư chế tạo của máy phù hợp với khả năng kinh tế của nhóm, máy đáp ứng được việc nghiên cứu thiết kế chuyên sâu về 1 phương án mài mặt phẳng.