Влияние ошибок обработки на качество прямых круговых гибких штрихов

Гибкий шарнир-это механический компонент, который использует микроэластичные характеристики деформации и восстановления металла. Это механизм передачи с высоким разрешением, который допускает точное расположение и тонкую настройку. Он обычно используется в таких устройствах, как платформы точного позиционирования, фотолитографическое оборудование и микроскопы обнаружения сканирования.

Есть несколько факторов, которые могут повлиять на производительность гибких петли. При проектировании гибких петли делаются некоторые предположения, например, предполагая, что в шарнире происходит только упругая деформация и что остальная часть структуры является жесткой. Также предполагается, что только угловая деформация происходит во время работы без какого -либо расширения или других деформаций. Однако сам шарнир имеет неотъемлемые дефекты, такие как центр вращения, не фиксированные, концентрация напряжений и изменение величины напряжений с положением сустава. Свойства материала и факторы окружающей среды также могут повлиять на производительность шарнира.

В структурной конструкции комбинация множества петлей и соединительных стержней является обычным явлением. Тем не менее, ошибки обработки между этими комбинациями могут привести к смещению связей углов и прямых линий, что приводит к тому, что движение механизма отклоняется от желаемого пути. Был проведен всесторонний анализ источников ошибок в гибких механизмах шарниров, включая обсуждения производительности материала, дизайна размера, вибрации, помех, ошибок обработки и т. Д. Эти анализы направлены на понимание чувствительности каждой ошибки переменной при производительности гибкого шарнира.

В предыдущих исследованиях использовались такие методы, как расширение серии Тейлор, метод конечных элементов и численное моделирование для изучения механизмов смещения и связи, вызванных производственными ошибками в гибких петлях. Тем не менее, большинство из этих исследований были сосредоточены на отдельных механизмах и имели определенные ограничения с точки зрения объема и полученных результатов.

Эта статья фокусируется на анализе трех ошибок обработки в прямых круговых гибких петлях: ошибка позиционирования дуги разреза в направлении Y, ошибки позиционирования дуги разреза в направлении x и ошибка перпендикулярности центральной линии оси дуги. Вычисляются формулы расчета жесткости для каждого типа ошибки, и результаты проверены с использованием анализа конечных элементов (FEA). Это исследование дает ценную информацию о разработке параметров и обработке петли.

Чтобы провести анализ, модель структуры консольного луча устанавливается с использованием программного обеспечения ANSYS. Различные точки проектирования получают путем изменения параметров ошибки, а расчеты моделирования выполняются в этих точках проектирования для получения ошибок жесткости. Результаты, полученные из численного анализа и анализа конечных элементов, сравниваются и находятся в хорошем согласии.

Результаты показывают, что ошибки в позиционировании дуги разреза в направлении y и перпендикулярности линии оси оказывают значительное влияние на жесткость гибкого шарнира. Ошибки в позиционировании дуги разреза в направлении x оказывают меньшее влияние. Основываясь на этих результатах, рекомендуется строго контролировать ошибки позиционирования в направлении Y и перпендикулярность линии оси, а также с учетом снижения значения T/R, чтобы минимизировать влияние ошибок позиционирования в направлении x.

В заключение, это исследование обеспечивает всесторонний анализ ошибок обработки в прямых круговых гибких петлях и их влияние на жесткость. Вычисленные формулы расчета жесткости и валидация с использованием анализа конечных элементов способствуют пониманию конструкции и обработки параметров шарнира. Дальнейшие исследования могут быть проведены для изучения других типов ошибок обработки и их влияния на производительность гибких петли.