Koneistusvirheiden vaikutus suoran pyöreän joustavien Hinges_hinge Knowledge_talls -sovelluksen laatuun

Joustava sarana on mekaaninen komponentti, joka hyödyntää metallin mikro-taipuisia muodonmuutoksia ja talteenottoominaisuuksia. Se on korkearesoluutioinen lähetysmekanismi, joka mahdollistaa tarkan paikannuksen ja hienosäätimen. Sitä käytetään yleisesti laitteissa, kuten tarkkuuden paikannusalustat, fotolitografialaitteet ja skannauksen havaitsemismikroskoopit.

On olemassa useita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa joustavien saranojen suorituskykyyn. Suunnitellessasi joustavia saranoja tehdään joitain oletuksia, kuten olettaen, että vain elastiset muodonmuutokset tapahtuvat saranassa ja että loput rakenne on jäykkä. Oletetaan myös, että vain kulman muodonmuutokset tapahtuvat toiminnan aikana ilman laajentumista tai muita muodonmuutoksia. Saranassa itsessään on kuitenkin luontaisia ​​vikoja, kuten pyörimiskeskus ei ole kiinteä, jännityspitoisuus ja stressin suuruus muuttuvat nivelen aseman kanssa. Materiaalit ja ympäristötekijät voivat myös vaikuttaa saranan suorituskykyyn.

Rakenteellisessa suunnittelussa useiden saranojen ja kytkentätankojen yhdistelmä on yleinen. Näiden yhdistelmien väliset käsittelyvirheet voivat kuitenkin johtaa kulmien ja suorien viivojen kytkemiseen aiheuttaen mekanismin liikkeen poikkeamaan halutulta polulta. Joustavissa saranamekanismeissa on tehty kattavia analyysejä, mukaan lukien keskustelut materiaalin suorituskyvystä, koon suunnittelusta, värähtelystä, häiriöistä, koneistusvirheistä jne. Näiden analyysien tavoitteena on ymmärtää kunkin muuttuvan virheen herkkyys joustavan saranan suorituskyvyssä.

Aikaisemmissa tutkimuksissa on käytetty menetelmiä, kuten Taylor -sarjan laajennus, äärellisen elementin menetelmä ja numeeriset simulaatiot siirtymämekanismien tutkimiseksi ja joustavien saranoiden valmistusvirheiden aiheuttamien kytkentä. Suurin osa näistä tutkimuksista keskittyi kuitenkin yksittäisiin mekanismeihin ja sillä oli tiettyjä rajoituksia saadun laajuuden ja tulosten suhteen.

Tässä artikkelissa keskitytään kolmen koneistusvirheen analysointiin suorassa ympyräjoustavissa saranoissa: viiltokaaren sijaintivirhe y -suunnassa, viiltokaaren sijaintivirhe X -suunnassa ja kaari -akselin keskilinjan kohtisuorisuusvirhe. Jäykkyyden laskentakaavat jokaiselle virhetyypille johdetaan, ja tulokset validoidaan äärellisen elementin analyysin (FEA) avulla. Tämä tutkimus tarjoaa arvokkaita käsityksiä saranojen parametrien suunnittelusta ja käsittelystä.

Analyysin suorittamiseksi vahvistetaan Canilever -palkkirakenteen malli käyttämällä ANSYS -ohjelmistoa. Erilaiset suunnittelupisteet saadaan muuttamalla virheparametreja, ja näillä suunnittelupisteillä suoritetaan simulaatiolaskelmat jäykkyysvirheiden saamiseksi. Numeerisesta analyysistä ja äärellisten elementtien analyysistä saatuja tuloksia verrataan ja todetaan olevan hyvin sopusoinnussa.

Tulokset osoittavat, että viiltokaaren sijoittamisen virheillä Y -suuntaan ja akselilinjan kohtisuorisuudella on merkittävä vaikutus joustavan saranan jäykkyyteen. Virheillä viiltokaaren sijainnissa X -suuntaan on pienempi vaikutus. Näiden havaintojen perusteella on suositeltavaa hallita tiukasti Y -suuntaan ja akselilinjan kohtisuorisuutta ja kohtisuorisuutta, kun taas T/R: n arvon vähentäminen minimoidaksesi sijaintivirheiden vaikutukset X -suuntaan.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä tutkimus tarjoaa kattavan analyysin koneistusvirheistä suorassa pyöreässä joustavissa saranoissa ja niiden vaikutuksista jäykkyyteen. Johdetut jäykkyyslaskentakaavat ja validointi äärellisten elementtien analyysin avulla vaikuttavat saranaparametrien suunnittelun ja prosessoinnin ymmärtämiseen. Jatkotutkimuksia voidaan tehdä muun tyyppisten koneistusvirheiden ja niiden vaikutusten tutkimiseksi joustavien saranojen suorituskykyyn.