Influența erorilor de prelucrare asupra calității balamalelor flexibile și flexibilelor flexibile_

Balama flexibilă este o componentă mecanică care utilizează caracteristicile de deformare și recuperare micro-elastică ale metalului. Este un mecanism de transmisie de înaltă rezoluție care permite poziționarea precisă și reglarea fină. Este utilizat în mod obișnuit în dispozitive precum platforme de poziționare a preciziei, echipamente de fotolitografie și microscoape de detectare a scanărilor.

Există mai mulți factori care pot afecta performanța balamalelor flexibile. Atunci când proiectăm balamale flexibile, se fac unele presupuneri, cum ar fi presupunerea că doar deformarea elastică are loc la balamală și că restul structurii este rigid. De asemenea, se presupune că se produce doar deformarea colțului în timpul funcționării, fără nicio expansiune sau alte deformări. Cu toate acestea, balama în sine are defecte inerente, cum ar fi centrul de rotație care nu este fix, concentrația de stres și se modifică mărimea stresului cu poziția articulației. Proprietățile materiale și factorii de mediu pot avea, de asemenea, impact asupra performanței balamalei.

În proiectarea structurală, combinația de mai multe balamale și tije de conectare este comună. Cu toate acestea, erorile de procesare între aceste combinații pot duce la cuplarea deplasării colțurilor și a liniilor drepte, determinând mișcarea mecanismului să se abată de la calea dorită. Au existat analize cuprinzătoare ale surselor de eroare în mecanisme flexibile de balamale, inclusiv discuții despre performanța materială, proiectarea mărimii, vibrații, interferențe, erori de prelucrare etc. Aceste analize își propun să înțeleagă sensibilitatea fiecărei erori variabile la performanța balamalei flexibile.

Cercetările anterioare au utilizat metode precum expansiunea seriei Taylor, metoda elementului finit și simulările numerice pentru a studia mecanismele de deplasare și cuplarea cauzate de erorile de fabricație în balamalele flexibile. Cu toate acestea, majoritatea acestor studii s -au concentrat pe mecanisme individuale și au avut anumite limitări în ceea ce privește domeniul de aplicare și rezultatele obținute.

Această lucrare se concentrează pe analiza a trei erori de prelucrare în balamalele flexibile circulare drepte: eroarea de poziționare a arcului de incizie în direcția Y, eroarea de poziționare a arcului de incizie în direcția X și eroarea de perpendiculare a liniei centrale a axei ARC. Formulele de calcul al rigidității pentru fiecare tip de eroare sunt derivate, iar rezultatele sunt validate folosind analiza elementelor finite (FEA). Această cercetare oferă informații valoroase cu privire la proiectarea parametrilor și procesarea balamalelor.

Pentru a efectua analiza, un model de structură a fasciculului cantilever este stabilit folosind software -ul ANSYS. Diferite puncte de proiectare sunt obținute prin modificarea parametrilor de eroare, iar calculele de simulare sunt efectuate pe aceste puncte de proiectare pentru a obține erorile de rigiditate. Rezultatele obținute din analiza numerică și analiza elementelor finite sunt comparate și considerate a fi de acord.

Rezultatele arată că erorile în poziționarea arcului de incizie în direcția Y și perpendicularitatea liniei axei au un impact semnificativ asupra rigidității balamalei flexibile. Erorile în poziționarea arcului de incizie în direcția X au o influență mai mică. Pe baza acestor constatări, se recomandă controlul strict a erorilor de poziționare în direcția y și perpendicularitatea liniei axei, având în vedere totodată reducerea valorii T/R pentru a minimiza impactul erorilor de poziționare în direcția X.

În concluzie, această cercetare oferă o analiză cuprinzătoare a erorilor de prelucrare în balamalele flexibile circulare drepte și impactul lor asupra rigidității. Formulele de calcul ale rigidității derivate și validarea folosind analiza elementelor finite contribuie la înțelegerea proiectării și procesării parametrilor de balamale. Cercetări suplimentare pot fi efectuate pentru a explora alte tipuri de erori de prelucrare și efectele acestora asupra performanței balamalelor flexibile.