Vplyv chýb obrábania na kvalitu priameho okrúhle flexibilné flexibilné hinges_inge vedomosti_talls

Flexibilný pánt je mechanická zložka, ktorá využíva mikroelastickú deformáciu a vlastnosti kovu na regeneráciu. Je to mechanizmus prenosu s vysokým rozlíšením, ktorý umožňuje presné umiestnenie a jemné doladenie. Bežne sa používa v zariadeniach, ako sú platformy pre presné umiestnenie, fotolitografické vybavenie a mikroskopy detekcie skenovania.

Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť výkon flexibilných pántov. Pri navrhovaní flexibilných pántov sa vykonávajú niektoré predpoklady, napríklad za predpokladu, že v závese dochádza iba elastická deformácia a že zvyšok konštrukcie je tuhý. Tiež sa predpokladá, že počas prevádzky sa vyskytuje iba deformácia rohu, bez expanzie alebo iných deformácií. Samotný záves má však vlastné defekty, ako napríklad stredoarium, ktoré nie sú pevné, koncentrácia napätia a veľkosť napätia sa mení s polohou kĺbu. Vlastnosti materiálu a environmentálne faktory môžu tiež ovplyvniť výkon závesu.

Pri štrukturálnom dizajne je bežná kombinácia viacerých pántov a spojovacích tyčí. Chyby spracovania medzi týmito kombináciami však môžu viesť k prepojeniu vytesnenia rohov a priamych čiary, čo spôsobí, že pohyb mechanizmu sa odchýli od požadovanej cesty. Vyskytli sa komplexné analýzy zdrojov chýb v flexibilných mechanizmoch závesu vrátane diskusií o výkone materiálu, dizajne veľkosti, vibráciách, rušenia, chyby obrábania atď. Cieľom týchto analýz je pochopiť citlivosť každej premennej chyby pri výkone flexibilného závesu.

Predchádzajúci výskum použil metódy, ako je expanzia série Taylor, metóda konečných prvkov a numerické simulácie na štúdium mechanizmov vytesnenia a spojenia spôsobené výrobnými chybami vo flexibilných pántoch. Väčšina z týchto štúdií sa však zamerala na jednotlivé mechanizmy a mala určité obmedzenia, pokiaľ ide o rozsah a získané výsledky.

Tento dokument sa zameriava na analýzu troch chýb obrábania v priamych kruhových flexibilných pántoch: chyba polohovania rezu v smere y, chyba polohovania oblúka rezu v smere X a chyba kolmej chyby stredovej čiary osi oblúka. Odvodené sú vzorce výpočtu tuhosti pre každý typ chyby a výsledky sa overia pomocou analýzy konečných prvkov (FEA). Tento výskum poskytuje cenné informácie o návrhu parametrov a spracovaní pántov.

Na vykonanie analýzy sa vytvorí model štruktúry konzolového lúča pomocou softvéru ANSYS. Rôzne konštrukčné body sa získavajú modifikáciou parametrov chýb a výpočty simulácie sa vykonávajú v týchto konštrukčných bodoch, aby sa získali chyby tuhosti. Výsledky získané z numerickej analýzy a analýzy konečných prvkov sa porovnávajú a zistilo sa, že sú v dobrej zhode.

Výsledky ukazujú, že chyby v polohovaní rezu oblúka v smere y a kolmo na línii osi majú významný vplyv na tuhosť flexibilného pántu. Chyby v polohovaní oblúka rezu v smere X majú menší vplyv. Na základe týchto zistení sa odporúča striktne riadiť chyby polohovania v smere y a kolmú líniu osi a zároveň zohľadniť zníženie hodnoty T/R, aby sa minimalizoval vplyv chýb polohovania v smere X.

Záverom je, že tento výskum poskytuje komplexnú analýzu chýb obrábania v priamych kruhových flexibilných pántoch a ich vplyv na tuhosť. Odvodené vzorce výpočtu tuhosti a validácia pomocou analýzy konečných prvkov prispievajú k pochopeniu návrhu a spracovania parametrov závesu. Môže sa uskutočniť ďalší výskum s cieľom preskúmať ďalšie typy chýb obrábania a ich účinky na výkon flexibilných pántov.