가공 오류가 직선 둥근 유연한 힌지 hinges_hinge knowledge_talls의 품질에 미치는 영향

유연한 힌지는 금속의 미세 탄성 변형 및 회복 특성을 사용하는 기계적 구성 요소입니다. 정확한 위치 및 미세 조정을 허용하는 고해상도 전송 메커니즘입니다. 정밀 포지셔닝 플랫폼, 포토 리소그래피 장비 및 스캐닝 탐지 현미경과 같은 장치에서 일반적으로 사용됩니다.

유연한 힌지의 성능에 영향을 줄 수있는 몇 가지 요소가 있습니다. 유연한 힌지를 설계 할 때, 힌지에서 탄성 변형 만 발생하고 나머지 구조가 엄격하다고 가정하는 것과 같은 일부 가정이 이루어집니다. 또한 팽창이나 다른 변형없이 작동 중에 코너 변형 만 발생한다고 가정합니다. 그러나, 힌지 자체는 회전 중심이 고정되지 않은, 응력 집중 및 관절 위치에 따른 응력 크기 변화와 같은 고유 한 결함을 갖는다. 재료 특성 및 환경 적 요인은 또한 힌지의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.

구조 설계에서는 여러 힌지와 커넥팅로드의 조합이 일반적입니다. 그러나 이러한 조합 사이의 처리 오차는 모서리와 직선의 커플 링 변위로 이어져 메커니즘의 움직임이 원하는 경로에서 벗어날 수 있습니다. 재료 성능, 크기 설계, 진동, 간섭, 가공 오류 등에 대한 토론을 포함하여 유연한 힌지 메커니즘에서 오류 소스에 대한 포괄적 인 분석이있었습니다. 이 분석은 유연한 힌지의 성능에 대한 각 변수 오차의 감도를 이해하는 것을 목표로합니다.

이전의 연구는 Taylor 시리즈 확장, 유한 요소 방법 및 수치 시뮬레이션과 같은 방법을 사용하여 유연한 힌지의 제조 오류로 인한 변위 메커니즘 및 커플 링을 연구했습니다. 그러나 이러한 연구의 대부분은 개별 메커니즘에 중점을 두 었으며 얻은 범위와 결과 측면에서 특정 한계가있었습니다.

이 논문은 직선 원형 유연성 힌지에서 3 가지 가공 오차의 분석에 중점을 둡니다. y 방향의 절개 아크의 위치 오차, x 방향의 절개 아크의 위치 오차 및 아크 축의 중심선의 수직 오차. 각 유형의 오차에 대한 강성 계산 공식이 도출되고 결과는 유한 요소 분석 (FEA)을 사용하여 검증됩니다. 이 연구는 힌지의 매개 변수 설계 및 처리에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

분석을 수행하기 위해 ANSYS 소프트웨어를 사용하여 캔틸레버 빔 구조 모델이 설정됩니다. 오류 매개 변수를 수정하여 다른 설계 지점을 얻고,이 설계 지점에서 시뮬레이션 계산을 수행하여 강성 오차를 얻습니다. 수치 분석 및 유한 요소 분석에서 얻은 결과를 비교하고 잘 일치하는 것으로 밝혀졌습니다.

결과는 절개 아크의 위치를 ​​Y 방향으로 위치시키고 축 선의 수직 성이 유연한 힌지의 강성에 중대한 영향을 미친다는 것을 보여준다. X 방향으로 절개 아크의 위치에있는 오류는 더 작은 영향을 미칩니다. 이러한 결과를 기반으로, X 방향의 위치 오차의 영향을 최소화하기 위해 T/R의 값을 줄이는 동시에 Y 방향의 위치 오차와 축 선의 수직 성을 엄격하게 제어하는 ​​것이 좋습니다.

결론적으로,이 연구는 직선형 유연한 힌지의 가공 오류에 대한 포괄적 인 분석과 강성에 미치는 영향을 제공합니다. 유한 요소 분석을 사용한 파생 강성 계산 공식 및 검증은 힌지 매개 변수 설계 및 처리의 이해에 기여합니다. 다른 유형의 가공 오류와 유연한 힌지의 성능에 미치는 영향을 탐색하기위한 추가 연구가 수행 될 수 있습니다.