Pengaruh kesalahan pemesinan pada kualitas lurus bulat engsel fleksibel_hinge knowledge_talls1

Diperluas

Engsel fleksibel adalah mekanisme yang sangat fleksibel yang memanfaatkan deformasi mikro-elastis dan karakteristik pemulihan logam. Ini bertindak sebagai mekanisme transmisi resolusi tinggi pemosisian mikro, banyak digunakan di berbagai perangkat penyempurnaan, platform penentuan posisi presisi, fotolitografi dan mikroskop deteksi pemindaian, dan banyak lagi. Karena pemrosesan dan cetakan terintegrasi, ia memiliki karakteristik unik seperti tidak ada gesekan mekanis, tidak ada ruang kawin, tidak ada pelumasan, dan sensitivitas gerak yang tinggi.

Namun, ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kinerja engsel yang fleksibel. Saat merancang engsel yang fleksibel, asumsi tertentu dibuat, seperti mengasumsikan bahwa hanya deformasi elastis yang terjadi pada engsel sementara sisanya dianggap sebagai tubuh yang kaku. Juga diasumsikan bahwa hanya deformasi sudut yang terjadi selama bekerja, tanpa ekspansi atau deformasi lainnya. Selain itu, engsel itu sendiri memiliki cacat yang melekat, seperti pusat rotasi yang tidak difiksasi, konsentrasi tegangan, besarnya perubahan dengan posisi sendi, dan pengaruh lingkungan pada material.

Dalam desain struktural, perpindahan kopling sudut dan garis lurus dapat disebabkan oleh kesalahan pemrosesan antara kombinasi beberapa engsel dan batang penghubung. Ini dapat mengakibatkan gerakan menyimpang dari jalur yang ideal. Literatur yang luas telah menganalisis sumber kesalahan mekanisme engsel fleksibel, membahas kinerja material, desain ukuran, getaran, gangguan, kesalahan pemesinan, dan banyak lagi. Studi -studi ini memberikan wawasan yang berharga tentang sensitivitas setiap kesalahan variabel dan penggabungan mekanisme perpindahan yang disebabkan oleh kesalahan manufaktur.

Makalah ini bertujuan untuk menganalisis tiga jenis kesalahan pemesinan dari engsel fleksibel melingkar lurus dan mendapatkan formula perhitungan kekakuan ketika kesalahan ini ada. Dimensi engsel dan parameter kesalahan digunakan untuk menghitung kekakuan dan memverifikasi hasil melalui analisis elemen hingga (FEA). Analisis ini memberikan informasi berharga untuk desain parameter dan pemrosesan engsel.

Tiga jenis kesalahan pemesinan yang dianalisis dalam makalah ini termasuk kesalahan penentuan posisi busur takik dalam arah Y, kesalahan penentuan posisi busur takik dalam arah x, dan kesalahan tegak lurus dari garis tengah busur takik. Setiap jenis kesalahan dianalisis secara terpisah, dan kesalahan kekakuan dihitung berdasarkan koefisien kesalahan dan parameter engsel. Rumus kesalahan kekakuan kemudian dibandingkan dan diverifikasi melalui simulasi FEA.

Hasil analisis numerik dan simulasi FEA menunjukkan kesepakatan yang baik. Kurva kesalahan kekakuan yang diperoleh di bawah nilai parameter engsel yang berbeda menunjukkan bahwa koefisien kesalahan secara signifikan memengaruhi kekakuan. Kesalahan penentuan posisi dalam arah Y dan X memiliki pengaruh yang cukup besar, sedangkan kesalahan tegak lurus juga mempengaruhi kekakuan. Dengan memahami kesalahan -kesalahan ini dan efeknya, desain yang efisien dan proses pemesinan dapat diimplementasikan untuk meminimalkan dampaknya pada engsel yang fleksibel.

Sebagai kesimpulan, kesalahan pemesinan engsel fleksibel bundar lurus memiliki dampak langsung pada kinerja kekakuan mereka. Makalah ini memberikan analisis komprehensif dari tiga jenis kesalahan pemesinan dan menyajikan rumus perhitungan kekakuan untuk setiap jenis kesalahan. Hasilnya diverifikasi melalui simulasi FEA, menyoroti pentingnya mengendalikan kesalahan penentuan posisi dan kesalahan tegak lurus untuk mengoptimalkan kinerja engsel yang fleksibel. Temuan penelitian ini dapat berfungsi sebagai referensi yang berharga untuk proses desain dan manufaktur di berbagai industri.