Influența erorilor de prelucrare asupra calității balamalelor flexibile și flexibilelor flexibile_1

Extins

Balama flexibilă este un mecanism extrem de versatil care utilizează caracteristicile de deformare și recuperare micro-elastică ale metalului. Acționează ca un mecanism de transmisie de înaltă rezoluție de micro-poziționare, utilizat pe scară largă în diferite dispozitive de reglare fină, platforme de poziționare a preciziei, fotolitografie și microscopuri de detectare a scanării și multe altele. Datorită procesării și modelării integrate, acesta are caracteristici unice, cum ar fi nici o frecare mecanică, fără spațiu de împerechere, fără lubrifiere și sensibilitate la mișcare ridicată.

Cu toate acestea, există mai mulți factori care pot afecta performanța de lucru a balamalelor flexibile. Atunci când proiectăm balamale flexibile, se fac anumite presupuneri, cum ar fi presupunerea că doar deformarea elastică are loc la balamală, în timp ce restul este considerat ca un corp rigid. De asemenea, se presupune că se produce doar deformarea colțului în timpul muncii, fără expansiune sau alte deformări. În plus, balama în sine are defecte inerente, cum ar fi centrul de rotație nefiind fix, concentrația de stres, se modifică amploarea stresului cu poziția articulației și influența mediului asupra materialului.

În proiectarea structurală, deplasarea de cuplare a colțului și linia dreaptă poate fi cauzată de erorile de procesare între combinațiile mai multor balamale și tije de conectare. Acest lucru poate duce la abaterea mișcării de la pista ideală. Literatura extinsă a analizat sursele de eroare ale mecanismelor flexibile de balamale, discutând performanța materială, proiectarea mărimii, vibrații, interferențe, erori de prelucrare și multe altele. Aceste studii oferă informații valoroase asupra sensibilității fiecărei erori variabile și cuplarea mecanismului de deplasare cauzată de erorile de fabricație.

Această lucrare își propune să analizeze cele trei tipuri de erori de prelucrare ale balamalei flexibile circulare drepte și să obțină formula de calcul a rigidității atunci când sunt prezente aceste erori. Dimensiunile balamalei și parametrii de eroare sunt folosiți pentru a calcula rigiditatea și a verifica rezultatele prin analiza elementelor finite (FEA). Această analiză oferă informații valoroase pentru proiectarea și procesarea parametrilor a balamalei.

Cele trei tipuri de erori de prelucrare analizate în această lucrare includ eroarea de poziționare a arcului Notch în direcția Y, eroarea de poziționare a arcului de crestătură în direcția X și eroarea de perpendiculare a liniei centrale a arcului Notch. Fiecare tip de eroare este analizat separat, iar erorile de rigiditate sunt calculate pe baza coeficienților de eroare și a parametrilor balamalei. Formulele de eroare de rigiditate sunt apoi comparate și verificate prin simulări FEA.

Rezultatele analizei numerice și ale simulărilor FEA arată un acord bun. Curbele de eroare de rigiditate obținute sub diferite valori ale parametrilor de balamale demonstrează că coeficienții de eroare au impact semnificativ asupra rigidității. Erorile de poziționare în direcțiile Y și X au o influență considerabilă, în timp ce eroarea de perpendiculare afectează și rigiditatea. Înțelegând aceste erori și efectele lor, pot fi implementate procese eficiente de proiectare și prelucrare pentru a reduce impactul lor asupra balamalei flexibile.

În concluzie, erorile de prelucrare ale balamalelor flexibile rotunde au un impact direct asupra performanței lor de rigiditate. Această lucrare oferă o analiză cuprinzătoare a celor trei tipuri de erori de prelucrare și prezintă formule de calcul al rigidității pentru fiecare tip de eroare. Rezultatele sunt verificate prin simulări FEA, subliniind importanța controlului erorilor de poziționare și a erorilor de perpendiculare pentru a optimiza performanța balamalelor flexibile. Rezultatele acestui studiu pot servi drept referință valoroasă pentru procesele de proiectare și fabricație în diverse industrii.