Анализ на дизайна и механичните характеристики на триизмерната измервателна сонда за гъвкав HIN

Сондата е основен компонент на координатна измервателна машина (CMM). През последните години изследователите все повече се фокусират върху триизмерните сонди поради техните универсални параметри на измерване и гъвкави методи за измерване. Както вътрешните, така и международните изследователи са посветени на прилагането и разработването на сонди, включително изследването на новите структури на сондата и теорията за грешките в сондата. В резултат на това триизмерните сонди се използват по-често при различни видове координатно измервателно оборудване.

Интегралната сонда се очертава като основна посока на развитие поради неговата механична ефективност и теоретичен модел са по -близки до идеалния, както и неговата висока интеграция и прецизност. Интегралната триизмерна сонда разполага с гъвкав механизъм за шарнир, който е анализиран старателно за неговите механични свойства.

Конструкцията на конструкцията на триизмерната измервателна глава включва ръководен механизъм и цялостен дизайн на структурата. Механизмът на ръководството се състои от три панти - един за превод в посока x, един за превод в z посока и един за превод в y посока. Тези панти са взаимосвързани в конфигурация на паралелограма, като се гарантира, че сондата се движи паралелно по време на триизмерни измервания.

Цялостният дизайн на структурата на 3D сондата включва транслационните задвижвания (панти) във всяка посока, както и сензори за изместване за измерване на изместванията на тези задвижващи механизми. Измервателната глава е свързана към ръководния механизъм чрез нишки. По време на триизмерното измерване, измервателната глава е фиксирана към координатната измервателна машина, докато детайлът, който ще бъде измерен, е фиксиран върху работната маса. След това сондата осъществява контакт с частта, която трябва да бъде измерена, и се движи в посоките x, y и z. Сензорите за индуктивност откриват движението на сондата, което след това се обработва, за да се получат резултати от измерването.

Интегралният триизмерен механизъм на сондата се постига чрез цялостния метод на рязане. Очертанието и размерът на гъвкавия панта са проектирани според теоретичните съображения и целият механизъм се обработва с помощта на рязане на тел. Механизмът се състои от два механизма на паралелограма във всяка посока, което прави общо осем гъвкави панти. Този дизайн позволява превод в малък диапазон на изместване, което позволява триизмерно движение на измервателната глава. Композитният механизъм намалява общия обем на сондата и подобрява интеграцията му. Сензорите и платките за придобиване са интегрирани в кухите части на механизма за намаляване на външните смущения и подобряване на точността на откриване.

Гъвкавият механизъм на шарнира, използван в триизмерната сонда, е механизъм за връзка без механично сглобяване. Той използва еластичната деформация на материала, за да постигне желаното ограничение. Този подход предлага предимства пред традиционните механични ограничения, като например да нямате празнина или триене и да сте по -близо до идеалното ограничение. Използването на механизъм за паралелограм в механизма на шарнира осигурява висока фракция на изместване, висока точност на ръководството и компактна и лека структура.

Анализът на момента на огъване в гъвкавия механизъм на шарнира разкрива връзката между външната сила и момента на огъване. Чрез анализиране на ъгъла на въртене на пантата и движението на работната маса се установява, че ъгълът на въртене и изместването са пропорционални на силата. Гъвкавият механизъм на шарнира се държи подобно на пружина, с еластичен коефициент, който може да бъде изчислен въз основа на неговите дизайнерски параметри.

В заключение, тази статия обсъжда проектирането и анализа на интегрален триизмерен механизъм за сонда, базиран на гъвкав панта. Констатациите подчертават връзката между външната сила и ъгъла на въртене и изместването, като подчертават пропорционалната връзка между тези фактори. Изследването на грешките на параметрите, нелинейната деформация на гъвкавия панта и теоретичната компенсация са области, които изискват допълнително проучване при проектирането на триизмерни механизми на сонда. Чрез непрекъснат напредък и подобрения използването на триизмерни сонди в координатно измервателно оборудване ще продължи да се разширява, което води до подобрена точност на измерване и прецизност.