Influência dos erros de usinagem na qualidade do redondo redondo hinges_hinge conhecimento_talls

A dobradiça flexível é um componente mecânico que utiliza as características microelásticas de deformação e recuperação do metal. É um mecanismo de transmissão de alta resolução que permite o posicionamento e o ajuste preciso. É comumente usado em dispositivos como plataformas de posicionamento de precisão, equipamentos de fotolitografia e microscópios de detecção de varredura.

Existem vários fatores que podem afetar o desempenho de dobradiças flexíveis. Ao projetar dobradiças flexíveis, são feitas algumas suposições, como assumir que apenas a deformação elástica ocorre na dobradiça e que o restante da estrutura é rígido. Supõe -se também que apenas a deformação do canto ocorra durante a operação, sem expansão ou outras deformações. No entanto, a própria dobradiça possui defeitos inerentes, como o centro de rotação não está sendo fixo, concentração de tensão e magnitude da tensão mudam com a posição da articulação. As propriedades do material e os fatores ambientais também podem afetar o desempenho da dobradiça.

No projeto estrutural, a combinação de múltiplas dobradiças e bielas é comum. No entanto, os erros de processamento entre essas combinações podem levar ao deslocamento do acoplamento dos cantos e linhas retas, fazendo com que o movimento do mecanismo se desvie do caminho desejado. Houve análises abrangentes das fontes de erro em mecanismos flexíveis de dobradiça, incluindo discussões sobre desempenho do material, design de tamanho, vibração, interferência, erros de usinagem, etc. Essas análises visam entender a sensibilidade de cada erro variável no desempenho da dobradiça flexível.

Pesquisas anteriores usaram métodos como a expansão da série Taylor, o método de elementos finitos e simulações numéricas para estudar os mecanismos de deslocamento e o acoplamento causados ​​por erros de fabricação em dobradiças flexíveis. No entanto, a maioria desses estudos se concentrou em mecanismos individuais e apresentava certas limitações em termos de escopo e resultados obtidos.

Este artigo se concentra na análise de três erros de usinagem em dobradiças flexíveis circulares retas: o erro de posicionamento da incisão é na direção y, o erro de posicionamento do arco de incisão na direção x e o erro perpendicularidade da linha central do eixo arco. As fórmulas de cálculo da rigidez para cada tipo de erro são derivadas e os resultados são validados usando a análise de elementos finitos (FEA). Esta pesquisa fornece informações valiosas sobre o design e o processamento de parâmetros de dobradiças.

Para conduzir a análise, um modelo de estrutura de feixe cantilever é estabelecido usando o software ANSYS. Diferentes pontos de design são obtidos modificando os parâmetros de erro e os cálculos de simulação são realizados nesses pontos de design para obter os erros de rigidez. Os resultados obtidos da análise numérica e da análise de elementos finitos são comparados e encontrados em boa concordância.

Os resultados mostram que os erros no posicionamento do arco de incisão na direção y e a perpendicularidade da linha do eixo têm um impacto significativo na rigidez da dobradiça flexível. Os erros no posicionamento do arco de incisão na direção x têm uma influência menor. Com base nessas descobertas, é recomendável controlar estritamente os erros de posicionamento na direção y e a perpendicularidade da linha do eixo, além de considerar reduzir o valor de t/r para minimizar o impacto dos erros de posicionamento na direção x.

Em conclusão, esta pesquisa fornece uma análise abrangente dos erros de usinagem em dobradiças flexíveis circulares retas e seu impacto na rigidez. As fórmulas de cálculo de rigidez derivada e a validação usando análise de elementos finitos contribuem para o entendimento do projeto e processamento de parâmetros da dobradiça. Mais pesquisas podem ser realizadas para explorar outros tipos de erros de usinagem e seus efeitos no desempenho de dobradiças flexíveis.