Áhrif vinnsluvillna á gæði beinna kringlótts sveigjanlegra lömunar

Sveigjanlegi löm er vélrænni hluti sem notar ör-teygjanlegan aflögun og bataeinkenni málms. Það er háupplausnar flutningskerfi sem gerir kleift að ná nákvæmri staðsetningu og fínstillingu. Það er almennt notað í tækjum eins og nákvæmni staðsetningarpöllum, ljósritunarbúnaði og skönnun á uppgötvun smásjá.

Það eru nokkrir þættir sem geta haft áhrif á árangur sveigjanlegra lamda. Við hönnun á sveigjanlegum lömum eru gerðar nokkrar forsendur, svo sem að gera ráð fyrir að aðeins teygjanlegt aflögun eigi sér stað við löm og að restin af mannvirkinu sé stíf. Einnig er gert ráð fyrir að aðeins aflögun horns eigi sér stað við notkun, án þess að stækka eða aðrar aflögun. Hins vegar hefur lömin sjálft eðlislæga galla, svo sem miðju snúningsins sem ekki er fastur, streitustyrkur og streitustærð breytist með stöðu liðsins. Efniseiginleikar og umhverfisþættir geta einnig haft áhrif á árangur lömsins.

Í uppbyggingarhönnun er samsetning margra lamja og tengistenginga algeng. Samt sem áður geta vinnsluskekkjurnar á milli þessara samsetningar leitt til þess að tenging tilfærslu hornanna og beinna lína, valdið því að hreyfing vélbúnaðarins víkur frá viðkomandi slóð. Það hafa verið yfirgripsmiklar greiningar á villuheimildum í sveigjanlegum lömunarleiðum, þar með talið umræðum um afköst efnis, stærð hönnun, titring, truflun, vinnsluvillur osfrv. Þessar greiningar miða að því að skilja næmi hverrar breytilegrar villu á frammistöðu sveigjanlegs löms.

Fyrri rannsóknir hafa notað aðferðir eins og Taylor Series stækkunina, endanlegar frumefni aðferð og tölulegar uppgerðir til að kanna tilfærsluaðferðir og tengingu af völdum framleiðsluvillna í sveigjanlegum lömum. Hins vegar beindust flestar þessar rannsóknir að einstökum aðferðum og höfðu ákveðnar takmarkanir hvað varðar umfang og niðurstöður sem fengust.

Í þessari grein er fjallað um greiningu á þremur vinnsluskekkjum í beinum hringlaga sveigjanlegum lömum: staðsetningarskekkju skurðarbogans í y stefnu, staðsetningarskekkju skurðarbogans í x átt og hornréttar villur miðlínu bogaásarinnar. Stífleikaútreikningsformúlurnar fyrir hverja tegund villu eru fengnar og niðurstöðurnar eru staðfestar með endanlegri frumgreiningargreiningu (FEA). Þessi rannsókn veitir dýrmæta innsýn í færibreytuhönnun og vinnslu lamda.

Til að framkvæma greininguna er Cantilever Beam Structure líkan komið á með ANSYS hugbúnaði. Mismunandi hönnunarstaðir eru fengnir með því að breyta villubreytum og útreikningar á uppgerð eru gerðar á þessum hönnunarstöðum til að fá stífni villur. Niðurstöðurnar sem fengust úr tölulegri greiningu og endanlegri greiningu eru bornar saman og reynst vera í góðu samkomulagi.

Niðurstöðurnar sýna að villur við staðsetningu skurðarbogans í Y átt og hornrétt á áslínunni hafa veruleg áhrif á stífni sveigjanlegs löm. Villurnar í staðsetningu skurðarbogans í X átt hafa minni áhrif. Byggt á þessum niðurstöðum er mælt með því að stjórna stranglega staðsetningarvillum í Y átt og hornréttleika áslínunnar, en einnig íhuga að draga úr gildi T/R til að lágmarka áhrif staðsetningarvillna í X átt.

Að lokum, þessi rannsókn veitir yfirgripsmikla greiningu á vinnsluvillum í beinum hringlaga sveigjanlegum lömum og áhrifum þeirra á stífni. Afleiddar stífni útreikningsformúlur og staðfestingin með endanlegri greiningu á frumefni stuðla að skilningi á hönnun og vinnslu lömunar. Frekari rannsóknir er hægt að gera til að kanna aðrar tegundir af vinnsluvillum og áhrifum þeirra á frammistöðu sveigjanlegra lamda.