Influenza degli errori di lavorazione sulla qualità del giro dritto Hinges_hinge Knowleds_talls1

Ampliato

La cerniera flessibile è un meccanismo altamente versatile che utilizza le micro caratteristiche di deformazione e recupero del metallo. Agisce come un meccanismo di trasmissione ad alta risoluzione di micro-posizionamento, ampiamente utilizzato in vari dispositivi di messa a punto, piattaforme di posizionamento di precisione, fotolitografia e microscopi di rilevamento della scansione e altro ancora. Grazie alla sua elaborazione e allo stampaggio integrato, possiede caratteristiche uniche come nessun attrito meccanico, nessun spazio di accoppiamento, nessuna lubrificazione e alta sensibilità al movimento.

Tuttavia, ci sono diversi fattori che possono influire sulle prestazioni funzionanti delle cerniere flessibili. Durante la progettazione di cerniere flessibili, vengono fatte alcune ipotesi, come presupponendo che solo la deformazione elastica si verifichi alla cerniera mentre il resto è considerato un corpo rigido. Si presume inoltre che si verifichi solo la deformazione angolare durante il lavoro, senza espansione o altre deformazioni. Inoltre, la cerniera stessa ha difetti intrinseci, come il centro di rotazione non fisso, la concentrazione di sollecitazione, le variazioni della magnitudo dello stress con la posizione dell'articolazione e l'influenza dell'ambiente sul materiale.

Nella progettazione strutturale, lo spostamento dell'accoppiamento dell'angolo e la linea retta può essere causato da errori di elaborazione tra le combinazioni di diverse cerniere e aste di collegamento. Ciò può comportare il movimento che devia dalla traccia ideale. La letteratura estesa ha analizzato le fonti di errore di meccanismi di cerniera flessibili, discutendo di prestazioni dei materiali, progettazione delle dimensioni, vibrazioni, interferenze, errori di lavorazione e altro ancora. Questi studi forniscono preziose informazioni sulla sensibilità di ciascun errore variabile e sull'accoppiamento del meccanismo di spostamento causato da errori di produzione.

Questo documento mira ad analizzare i tre tipi di errori di lavorazione della cerniera flessibile circolare e trarre la formula di calcolo della rigidità quando sono presenti questi errori. Le dimensioni della cerniera e dei parametri di errore vengono utilizzate per calcolare la rigidità e verificare i risultati attraverso l'analisi degli elementi finiti (FEA). Questa analisi fornisce informazioni preziose per la progettazione e l'elaborazione dei parametri della cerniera.

I tre tipi di errori di lavorazione analizzati in questo documento includono l'errore di posizionamento dell'arco di Notch nella direzione Y, l'errore di posizionamento dell'arco di Notch nella direzione X e l'errore di perpendicolarità della linea centrale dell'arco di Notch. Ogni tipo di errore viene analizzato separatamente e gli errori di rigidità vengono calcolati in base ai coefficienti di errore e ai parametri della cerniera. Le formule di errore di rigidità vengono quindi confrontate e verificate attraverso le simulazioni FEA.

I risultati dell'analisi numerica e delle simulazioni FEA mostrano un buon accordo. Le curve di errore di rigidità ottenute in diversi valori dei parametri della cerniera dimostrano che i coefficienti di errore incidono significativamente sulla rigidità. Gli errori di posizionamento nelle direzioni Y e X hanno una notevole influenza, mentre l'errore di perpendicolarità influisce anche sulla rigidità. Comprendendo questi errori e i loro effetti, è possibile implementare efficienti processi di progettazione e lavorazione per ridurre al minimo il loro impatto sulla cerniera flessibile.

In conclusione, gli errori di lavorazione dei cardini flessibili rotondi dritti hanno un impatto diretto sulle loro prestazioni di rigidità. Questo documento fornisce un'analisi completa dei tre tipi di errori di lavorazione e presenta formule di calcolo della rigidità per ciascun tipo di errore. I risultati vengono verificati attraverso le simulazioni FEA, evidenziando l'importanza di controllare gli errori di posizionamento e gli errori di perpendicolarità al fine di ottimizzare le prestazioni di cerniere flessibili. I risultati di questo studio possono servire da prezioso riferimento per i processi di progettazione e produzione in vari settori.