Икемді хинге арналған үш өлшемді өлшеу зондын жобалау және механикалық сипаттамалары

Зонд координаталық өлшеу машинасының маңызды құрамдас бөлігі болып табылады (CMM). Соңғы жылдары зерттеушілер көбінесе олардың жан-жақты өлшеу параметрлері мен икемді өлшеу әдістеріне байланысты үш өлшемді зондтарға көңіл бөлді. Ішкі және халықаралық зерттеушілер зондтарды қолдануға және дамытуға, соның ішінде жаңа зонд құрылымдарын және зондтың қателік теориясын зерттеуге арналған. Нәтижесінде үш өлшемді зондтар әр түрлі координаталық өлшеу жабдықтарында жиі қолданылады.

Интегралдық зондтың дамудың негізгі бағыты ретінде оның механикалық қойылымы мен теориялық моделі идеалға жақын, сонымен қатар оның жоғары интеграциясы мен дәлдігіне байланысты пайда болды. Интегралдық үш өлшемді зондтың құрамында оның механикалық қасиеттері үшін мұқият талданған икемді топсалы механизм бар.

Үш өлшемді өлшеу басының құрылымдық дизайнында нұсқаулық механизмі және құрылымның жалпы дизайны бар. Нұсқаулық механизмі үш ілмектерден тұрады - біреуі x бағытындағы аударма үшін, біреуі z бағытындағы аударма үшін, ал біреуі y бағытында аударма үшін. Бұл ілмектер параллелограмма конфигурациясында, зондтың үш өлшемді өлшемдер кезінде параллель қозғалады.

3D зондының құрылымдық құрылымы әр бағытта аударма жетектері (топтар), сондай-ақ осы жетектердің орын ауыстыруын өлшеу үшін ығысу датчиктеріне кіреді. Өлшеу бастары бағыттаушы механизмге жіптер арқылы қосылған. Үш өлшемді өлшеу кезінде өлшеу бастығы координаталық өлшеу машинасына бекітілген, ал өлшенетін дайындаманың жұмыс жағында бекітілген. Содан кейін зонд өлшенетін бөлікпен байланысады және x, y және z нұсқауларында жүреді. Индустриалды датчиктер зондтың қозғалысын анықтайды, ол өлшеу нәтижелерін алу үшін өңделеді.

Интегралды үш өлшемді зонд тетігі жалпы кесу әдісі арқылы қол жеткізіледі. Икемді топсаның құрылымы мен мөлшері теориялық ойлар бойынша жасалған, ал бүкіл механизм сымдарды кесу арқылы өңделеді. Механизм әр бағытта екі параллелограмма механизмінен тұрады, барлығы сегіз икемді ілмектер шығарады. Бұл дизайн өлшеу басының үш өлшемді қозғалысын қосатын кішкене жылжымалы диапазонда аударуға мүмкіндік береді. Композициялық механизм зондтың жалпы көлемін азайтады және оның интеграциясын жақсартады. Сенсорлар мен сатып алу схемалары Сыртқы кедергілерді азайту және анықтау дәлдігін жақсарту үшін механизмнің қуыс бөліктеріне біріктірілген.

Үш өлшемді зондта қолданылатын иілгіш топсаның механизмі механикалық жинақсыз байланыс механизмі болып табылады. Бұл қажетті шектеулерге жету үшін материалдың серпімді деформациясын қолданады. Бұл тәсіл дәстүрлі механикалық шектеулерге қарағанда артықшылықтар ұсынады, мысалы, ол болмауы немесе үйкелісі жоқ және идеалды шектеуге жақындау. Параллелограмма механизмін топсаның механизмінде қолдану жоғары жылжымалы бөлшекті, жоғары басшылыққа, ықшам және жеңіл құрылымды қамтамасыз етеді.

Иілгіш топтағы иілу сәтін талдау сыртқы күш пен иілу сәтін анықтайды. Топсаның айналу бұрышын және жұмыс дорба қозғалысын талдау арқылы айналу бұрышы мен ығыстыру күшке пропорционалды екені анықталады. Иілгіш топсаның механизмі көктемге ұқсас, серпімді коэффициенті бар, оны оның дизайн параметрлері негізінде есептеуге болады.

Қорытындылай келе, осы мақалада икемді топсаға негізделген интегралды үш өлшемді зондтың дизайны және талдауы қарастырылған. Табылған нәтижелер сыртқы күш пен айналу бұрышы мен орын ауыстыруды бөлектеңіз, бұл факторлардың арасындағы пропорционалды қатынасты көрсетеді. Параметр қателері, икемді топсаның сызықты емес деформациясы және теориялық өтемақылардың сызықты емес деформациясы және теориялық өтемақылар үш өлшемді зонд тетіктерін жобалауды қажет ететін салалар болып табылады. Үздіксіз жетістіктер мен жақсартулар арқылы координаталық өлшеу жабдықтарында үш өлшемді зондтарды қолдану кеңейтуді жалғастырады, жақсартылған өлшеу дәлдігі мен дәлдігін қамтамасыз етеді.