תכנון ומאפיינים מכניים ניתוח של בדיקת מדידה תלת מימדית עבור HIN גמיש

הבדיקה היא מרכיב חיוני במכונת מדידה קואורדינטות (CMM). בשנים האחרונות החוקרים מתמקדים יותר ויותר בבדיקות תלת מימדיות בגלל פרמטרי המדידה המגוונים שלהם ושיטות המדידה הגמישות שלהם. חוקרים מקומיים ובינלאומיים הוקדשו ליישום ופיתוח של בדיקות, כולל בחינת מבני בדיקה חדשים ותורת שגיאות בדיקה. כתוצאה מכך משתמשים בתדירות תלת מימדית בתדירות גבוהה יותר בסוגים שונים של ציוד מדידה קואורדינטות.

הבדיקה האינטגרלית התגלתה כיוון העיקרי של פיתוח בגלל הביצועים המכניים והמודל התיאורטי שלו קרובים יותר לאידיאל, כמו גם לשילוב ובדיוק הגבוה שלו. הבדיקה התלת מימדית האינטגרלית כוללת מנגנון ציר גמיש, שניתח ביסודיות על תכונותיו המכניות.

תכנון המבנה של ראש המדידה התלת ממדי כולל מנגנון מדריך ועיצוב מבנה כולל. מנגנון המדריך מורכב משלושה צירים - אחד לתרגום בכיוון X, אחד לתרגום בכיוון Z, ואחד לתרגום בכיוון Y. צירים אלה מחוברים זה בזה בתצורת מקבילה, ומבטיחים כי הגשוש יעבור במקביל במהלך מדידות תלת מימדיות.

תכנון המבנה הכולל של בדיקת התלת מימד כולל את מפעילי התרגום (צירים) לכל כיוון, כמו גם חיישני תזוזה למדידת העקירות של מפעילים אלה. ראש המדידה מחובר למנגנון המדריך דרך האשכולות. במהלך מדידה תלת מימדית, ראש המדידה קבוע למכונת המדידה של קואורדינטות, ואילו חומר העבודה שיש למדוד קבוע על ספסל העבודה. לאחר מכן הבדיקה יוצרת קשר עם החלק שיש למדוד, ונעה בכיווני ה- x, y ו- z. חיישני השראות מזהים את תנועת הגשושית, אשר מעובדת אז כדי להשיג תוצאות מדידה.

מנגנון הבדיקה התלת ממדי האינטגרלי מושג בשיטת החיתוך הכוללת. המתאר והגודל של הציר הגמיש מעוצבים על פי שיקולים תיאורטיים, והמנגנון כולו מעובד באמצעות חיתוך תיל. המנגנון מורכב משני מנגנוני מקביליות לכל כיוון, מה שהופך בסך הכל שמונה צירים גמישים. תכנון זה מאפשר תרגום בטווח תזוזה קטן, המאפשר תנועה תלת מימדית של ראש המדידה. המנגנון המורכב מקטין את הנפח הכולל של הבדיקה ומשפר את שילובו. חיישנים ומעגלי רכישה משולבים בחלקים החלולים של המנגנון כדי להפחית את הפרעות החיצוניות ולשפר את דיוק הגילוי.

מנגנון הציר הגמיש המשמש בבדיקה התלת מימדית הוא מנגנון קישור ללא הרכבה מכנית. הוא משתמש בעיוות האלסטי של החומר כדי להשיג את האילוץ הרצוי. גישה זו מציעה יתרונות על פני אילוצים מכניים מסורתיים, כמו שאין להם פער או חיכוך ולהיות קרובים יותר לאילוץ אידיאלי. השימוש במנגנון מקביל במנגנון הציר מבטיח שבר עקירה גבוה, דיוק מנחה גבוה ומבנה קומפקטי וקל משקל.

ניתוח של רגע הכיפוף במנגנון הציר הגמיש מגלה את הקשר בין הכוח החיצוני לרגע הכיפוף. על ידי ניתוח זווית הסיבוב של הציר ותנועת ספסל העבודה, נמצא כי זווית הסיבוב והעקירה הם פרופורציונליים לכוח. מנגנון הציר הגמיש מתנהג דומה למעיין, עם מקדם אלסטי שניתן לחשב על סמך פרמטרי העיצוב שלו.

לסיכום, מאמר זה דן בתכנון ובניתוח של מנגנון בדיקה תלת ממדי אינטגרלי המבוסס על ציר גמיש. הממצאים מדגישים את הקשר בין הכוח החיצוני לזווית הסיבוב והעקירה, תוך הדגשת הקשר היחסי בין גורמים אלה. המחקר על שגיאות פרמטרים, עיוות לא לינארי של הציר הגמיש ופיצוי תיאורטי הם תחומים הדורשים בדיקה נוספת בתכנון מנגנוני בדיקה תלת מימדיים. באמצעות התקדמות ושיפורים רציפים, השימוש בבדיקות תלת מימדיות בציוד מדידה קואורדינטות ימשיך להתרחב, מה שיוביל לדיוק המדידה המשופר ודיוק.