השפעה של שגיאות עיבוד שבבי על איכות הרים גמישים ישר גמישים.

הציר הגמיש הוא רכיב מכני המשתמש במאפייני העיוות והתאוששות המיקרו-אלסטי של המתכת. זהו מנגנון העברה ברזולוציה גבוהה המאפשר מיקום מדויק וכוונון עדין. הוא משמש בדרך כלל במכשירים כמו פלטפורמות מיקום מדויקות, ציוד פוטוליטוגרפיה וסריקת מיקרוסקופים לגילוי.

ישנם מספר גורמים שיכולים להשפיע על הביצועים של צירים גמישים. בעת תכנון צירים גמישים, נושאים הנחות מסוימות, כמו בהנחה שרק עיוות אלסטי מתרחש בציר וכי שאר המבנה נוקשה. ההנחה היא כי רק עיוות פינתי מתרחש במהלך הפעולה, ללא התרחבות או עיוותים אחרים. עם זאת, לציר עצמו יש ליקויים מובנים, כמו מרכז הסיבוב שאינו קבוע, ריכוז הלחץ ועוצמת הלחץ משתנה עם מיקום המפרק. המאפיינים החומריים והגורמים הסביבתיים יכולים גם להשפיע על ביצועי הציר.

בעיצוב מבני, השילוב של צירים מרובים ומוטות חיבור נפוץ. עם זאת, שגיאות העיבוד בין שילובים אלה עלולות להוביל לעקירה של עקירה של הפינות וקווים ישרים, ולגרום לתנועת המנגנון לסטות מהדרך הרצויה. היו ניתוחים מקיפים של מקורות השגיאה במנגנוני ציר גמישים, כולל דיונים על ביצועי חומר, עיצוב גודל, רטט, הפרעות, שגיאות עיבוד וכו '. ניתוחים אלה שואפים להבין את הרגישות של כל שגיאה משתנה בביצועים של הציר הגמיש.

מחקרים קודמים השתמשו בשיטות כמו הרחבת סדרת טיילור, שיטת אלמנטים סופיים והדמיות מספריות כדי לחקור את מנגנוני העקירה והצימוד הנגרמים כתוצאה משגיאות ייצור בצירים גמישים. עם זאת, מרבית המחקרים הללו התמקדו במנגנונים בודדים והיו להם מגבלות מסוימות מבחינת ההיקף והתוצאות שהתקבלו.

מאמר זה מתמקד בניתוח של שלוש שגיאות עיבוד שבבי בצירים גמישים עגולים ישרים: שגיאת המיקום של קשת החתך בכיוון Y, שגיאת המיקום של קשת החתך בכיוון X, ושגיאת הניצב של קו המרכזי של ציר הקשת. נגזרות נוסחאות חישוב הקשיחות עבור כל סוג של שגיאה, והתוצאות מאומתות באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים (FEA). מחקר זה מספק תובנות חשובות לגבי תכנון פרמטרים ועיבוד צירים.

כדי לבצע את הניתוח, נוצר מודל מבנה קרן שלוחה באמצעות תוכנת ANSYS. נקודות תכנון שונות מתקבלות על ידי שינוי פרמטרי השגיאה, וחישובי הסימולציה מתבצעים על נקודות עיצוב אלה כדי להשיג את שגיאות הנוקשות. התוצאות שהתקבלו מניתוח מספרי וניתוח אלמנטים סופיים מושווים ונמצאים בהסכמה טובה.

התוצאות מראות כי השגיאות במיקום קשת החתך בכיוון y ולניצב של קו הציר משפיעות משמעותית על קשיחות הציר הגמיש. לטעויות במיקום קשת החתך בכיוון x יש השפעה קטנה יותר. בהתבסס על ממצאים אלה, מומלץ לשלוט בקפדנות על שגיאות המיקום בכיוון Y ובניצב של קו הציר, תוך שהוא שוקל להפחית את הערך של T/R כדי למזער את ההשפעה של שגיאות המיקום בכיוון ה- X.

לסיכום, מחקר זה מספק ניתוח מקיף של שגיאות העיבוד בעיבוד צירים גמישים עגולים ישרים והשפעתם על הנוקשות. נוסחאות חישוב הנוקשות הנגזרות והאימות באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים תורמים להבנת תכנון ועיבוד פרמטר ציר. ניתן לערוך מחקר נוסף כדי לחקור סוגים אחרים של שגיאות עיבוד והשפעותיהם על הביצועים של צירים גמישים.