Επίδραση των σφαλμάτων κατεργασίας στην ποιότητα του ίσου στρογγυλού εύκαμπτου hinges_hinge knowledge_talls

Ο εύκαμπτος μεντεσέ είναι ένα μηχανικό συστατικό που χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά μικρο-ελαστικής παραμόρφωσης και ανάκτησης του μετάλλου. Πρόκειται για έναν μηχανισμό μετάδοσης υψηλής ανάλυσης που επιτρέπει την ακριβή τοποθέτηση και την τελειοποίηση. Χρησιμοποιείται συνήθως σε συσκευές όπως πλατφόρμες τοποθέτησης ακριβείας, εξοπλισμό φωτοδιαθεογραφίας και μικροσκόπια ανίχνευσης σάρωσης.

Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση των ευέλικτων μεντεσέδων. Κατά το σχεδιασμό ευέλικτων μεντεσέδων, γίνονται ορισμένες υποθέσεις, όπως υποθέτοντας ότι μόνο η ελαστική παραμόρφωση συμβαίνει στην άρθρωση και ότι το υπόλοιπο της δομής είναι άκαμπτη. Θεωρείται επίσης ότι μόνο η παραμόρφωση της γωνίας συμβαίνει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, χωρίς καμία επέκταση ή άλλες παραμορφώσεις. Ωστόσο, η ίδια η άρθρωση έχει εγγενή ελαττώματα, όπως το κέντρο της περιστροφής που δεν είναι σταθερό, η συγκέντρωση του στρες και το μέγεθος του στρες αλλάζουν με τη θέση της άρθρωσης. Οι ιδιότητες του υλικού και οι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορούν επίσης να επηρεάσουν την απόδοση του μεντεσέ.

Στον δομικό σχεδιασμό, ο συνδυασμός πολλαπλών μεντεσέδων και ράβδων σύνδεσης είναι κοινός. Ωστόσο, τα σφάλματα επεξεργασίας μεταξύ αυτών των συνδυασμών μπορούν να οδηγήσουν σε μετατόπιση των γωνιών και ευθείας γραμμών, προκαλώντας την απόκλιση της κίνησης του μηχανισμού από την επιθυμητή διαδρομή. Έχουν υπάρξει ολοκληρωμένες αναλύσεις των πηγών σφαλμάτων σε εύκαμπτους μηχανισμούς μεντεσέδες, συμπεριλαμβανομένων των συζητήσεων σχετικά με τις υλικές επιδόσεις, το σχεδιασμό μεγέθους, τους κραδασμούς, τις παρεμβολές, τα σφάλματα κατεργασίας κ.λπ. Αυτές οι αναλύσεις αποσκοπούν στην κατανόηση της ευαισθησίας κάθε μεταβλητού σφάλματος στην απόδοση του εύκαμπτου μεντεσέ.

Προηγούμενες έρευνες έχουν χρησιμοποιήσει μεθόδους όπως η επέκταση της σειράς Taylor, η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων και οι αριθμητικές προσομοιώσεις για τη μελέτη των μηχανισμών μετατόπισης και της σύζευξης που προκαλούνται από σφάλματα κατασκευής σε ευέλικτους μεντεσέδες. Ωστόσο, οι περισσότερες από αυτές τις μελέτες επικεντρώθηκαν σε μεμονωμένους μηχανισμούς και είχαν ορισμένους περιορισμούς όσον αφορά το πεδίο εφαρμογής και τα αποτελέσματα που ελήφθησαν.

Το παρόν έγγραφο επικεντρώνεται στην ανάλυση τριών σφαλμάτων κατεργασίας σε ευθείες κυκλικές εύκαμπτες μεντεσέδες: το σφάλμα τοποθέτησης της τομής στην κατεύθυνση y, το σφάλμα τοποθέτησης της τομής στην κατεύθυνση x και το σφάλμα κάθετου σφαλμάτων της κεντρικής γραμμής του άξονα τόξου. Οι τύποι υπολογισμού της ακαμψίας για κάθε τύπο σφάλματος προέρχονται και τα αποτελέσματα επικυρώνται χρησιμοποιώντας ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA). Αυτή η έρευνα παρέχει πολύτιμες γνώσεις σχετικά με τον σχεδιασμό των παραμέτρων και την επεξεργασία των μεντεσέδων.

Για τη διεξαγωγή της ανάλυσης, δημιουργείται ένα μοντέλο δομής δέσμης προββερών χρησιμοποιώντας το λογισμικό ANSYS. Διαφορετικά σημεία σχεδιασμού λαμβάνονται με τροποποίηση των παραμέτρων σφάλματος και πραγματοποιούνται υπολογισμοί προσομοίωσης σε αυτά τα σημεία σχεδιασμού για να ληφθούν τα σφάλματα ακαμψίας. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την αριθμητική ανάλυση και την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων συγκρίνονται και βρέθηκαν να είναι σε καλή συμφωνία.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα σφάλματα στην τοποθέτηση της τομής στην κατεύθυνση y και η κάθετη της γραμμής του άξονα έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ακαμψία του εύκαμπτου μεντεσέ. Τα σφάλματα στην τοποθέτηση του τόξου τομής στην κατεύθυνση Χ έχουν μικρότερη επιρροή. Με βάση αυτά τα ευρήματα, συνιστάται να ελέγχεται αυστηρά τα σφάλματα τοποθέτησης στην κατεύθυνση y και την κάθετη γραμμή της γραμμής του άξονα, ενώ εξετάζει επίσης τη μείωση της τιμής του T/R για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση των σφαλμάτων τοποθέτησης στην κατεύθυνση x.

Συμπερασματικά, η έρευνα αυτή παρέχει μια ολοκληρωμένη ανάλυση των σφαλμάτων κατεργασίας σε ευθείες κυκλικές εύκαμπτες μεντεσέδες και τον αντίκτυπό τους στην ακαμψία. Οι τύποι υπολογισμών και η επικύρωση που προέρχονται από την ανίχνευση της ακαμψίας συμβάλλουν στην κατανόηση του σχεδιασμού και της επεξεργασίας των παραμέτρων μεντεσέδες. Μπορεί να διεξαχθεί περαιτέρω έρευνες για να διερευνηθούν άλλοι τύποι σφαλμάτων κατεργασίας και οι επιπτώσεις τους στην απόδοση των ευέλικτων μεντεσέδων.