Дызайн і механічныя характарыстыкі аналізу трохмернага вымярэння зонда для гнуткага HIN

Зонд з'яўляецца важным кампанентам каардынатнай вымяральнай машыны (CMM). У апошнія гады даследчыкі ўсё часцей засяроджваюцца на трохмерных зондах з-за іх універсальных параметраў вымярэння і гнуткіх метадаў вымярэння. І ўнутраныя, і міжнародныя даследчыкі былі прысвечаны прымяненню і распрацоўцы зондаў, у тым ліку вывучэння новых структур зонда і тэорыі памылак зонда. У выніку ў розных тыпах каардынатнага вымяральнага абсталявання часцей выкарыстоўваюцца трохмерныя зонды.

Інтэгральны зонд стаў галоўным кірункам развіцця з -за яго механічнай эфектыўнасці і тэарэтычнай мадэлі бліжэй да ідэалу, а таксама да высокай інтэграцыі і дакладнасці. Інтэгральны трохмерны зонд мае гнуткі механізм шарніра, які быў старанна прааналізаваны на яго механічныя ўласцівасці.

Канструкцыя канструкцыі трохмернай вымяральнай галоўкі ўключае ў сябе накіроўвалы механізм і агульную канструкцыю структуры. Механізм кіраўніцтва складаецца з трох завесаў - адзін для перакладу ў кірунку X, адзін для перакладу ў кірунку Z і адзін для перакладу ў кірунак Y. Гэтыя завесы ўзаемазвязаны ў паралелаграмнай канфігурацыі, гарантуючы, што зонда рухаецца паралельна падчас трохмерных вымярэнняў.

Агульная канструкцыя структуры 3D -зонда ўключае ў сябе трансляцыйныя прывады (завесы) у кожны бок, а таксама датчыкі зрушэння для вымярэння зрушэння гэтых прывадаў. Вымяральная галоўка падключаецца да накіраванага механізму праз ніткі. Падчас трохмернага вымярэння вымяральная галоўка замацоўваецца на каардынатнай вымяральнай машыне, у той час як на працоўнай зале фіксуецца нарыхтоўка. Затым зонд уводзіць кантакт з часткай, якую трэба вымераць, і перамяшчаецца ў кірунках X, Y і Z. Датчыкі індуктыўнасці выяўляюць рух зонда, які потым апрацоўваецца для атрымання вынікаў вымярэнняў.

Інтэгральны трохмерны механізм зонда дасягаецца з дапамогай агульнага метаду рэзкі. Абрысы і памер гнуткага шарніра распрацаваны ў адпаведнасці з тэарэтычнымі меркаваннямі, а ўвесь механізм апрацоўваецца пры дапамозе драцяной рэзкі. Механізм складаецца з двух паралелаграмных механізмаў у кожны бок, што робіць у агульнай складанасці восем гнуткіх завес. Гэтая канструкцыя дазваляе перакласці ў невялікім дыяпазоне зрушэння, што дазваляе трохмернае рух вымяральнай галоўкі. Кампазітны механізм памяншае агульны аб'ём зонда і паляпшае яго інтэграцыю. Датчыкі і дошкі набыцця ўбудаваны ў полыя часткі механізму, каб знізіць знешнія перашкоды і павысіць дакладнасць выяўлення.

Гнуткі механізм шарніра, які выкарыстоўваецца ў трохмерным зондзе,-гэта механізм сувязі без механічнага зборкі. Для дасягнення патрэбнага абмежавання выкарыстоўваецца эластычная дэфармацыя матэрыялу. Такі падыход прапануе перавагі перад традыцыйнымі механічнымі абмежаваннямі, такімі як адсутнасць разрыву і трэння і бліжэй да ідэальнага абмежавання. Выкарыстанне механізму паралелаграмы ў механізме шарніра забяспечвае высокую долю зрушэння, дакладнасць высокай накіраванасці і кампактную і лёгкую структуру.

Аналіз моманту выгібу ў гнуткім механізме шарніра паказвае сувязь паміж знешняй сілай і момантам выгібу. Аналізуючы кут павароту шарніра і руху працоўнага мяча, устаноўлена, што кут павароту і зрушэнне прапарцыйныя сіле. Гнуткі механізм шарніру паводзіць сябе падобна на спружыну, з эластычным каэфіцыентам, які можна вылічыць на аснове яго параметраў дызайну.

У заключэнне, у гэтым артыкуле разглядаецца праектаванне і аналіз неад'емнага трохмернага механізму зонда, заснаванага на гнуткім шарніры. Атрыманыя дадзеныя падкрэсліваюць сувязь паміж знешняй сілай і кутам павароту і зрушэннем, падкрэсліваючы прапарцыйную сувязь паміж гэтымі фактарамі. Даследаванне па памылках параметраў, нелінейнай дэфармацыі гнуткага шарніра і тэарэтычнай кампенсацыі-гэта абласцей, якія патрабуюць далейшага вывучэння ў распрацоўцы трохмерных механізмаў зонда. Дзякуючы пастаянным дасягненням і ўдасканаленням, выкарыстанне трохмерных зондаў у каардынатным вымяральным абсталяванні будзе працягваць пашырацца, што прывядзе да павышэння дакладнасці і дакладнасці вымярэнняў.