Vplyv chýb obrábania na kvalitu priameho okrúhle flexibilné flexibilné hinges_inge vedomosti_talls1

Rozšírený

Flexibilný pánt je vysoko univerzálny mechanizmus, ktorý využíva mikroelastickú deformáciu a charakteristiky regenerácie kovu. Pôsobí ako prenosový mechanizmus s vysokým rozlíšením, ktorý sa bežne používa v rôznych zariadeniach do ladenia, platformy pre presné polohovanie, fotolitografické a skenovacie mikroskopy a ďalšie. Vďaka integrovanému spracovaniu a formovaniu má jedinečné vlastnosti, ako je mechanické trenie, bez párenia, žiadne mazanie a vysoká citlivosť pohybu.

Existuje však niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť pracovnú výkonnosť flexibilných pántov. Pri navrhovaní flexibilných pántov sa vykonávajú určité predpoklady, napríklad za predpokladu, že v závese sa vyskytuje iba elastická deformácia, zatiaľ čo zvyšok sa považuje za tuhé telo. Tiež sa predpokladá, že počas práce sa vyskytuje iba rohová deformácia, bez expanzie alebo iných deformácií. Okrem toho má samotný pánt prirodzené defekty, ako je napríklad stredisko rotácie, koncentrácia napätia, zmeny veľkosti napätia s polohou kĺbu a vplyv prostredia na materiál.

Pri štrukturálnom dizajne môže byť spojovacie posunutie rohu a priamka spôsobené chybami spracovania medzi kombináciami niekoľkých pántov a spojovacími tyčami. To môže mať za následok, že sa pohyb odchýli od ideálnej dráhy. Rozsiahla literatúra analyzovala zdroje chýb flexibilných mechanizmov závesu, diskutovala o výkone materiálu, dizajne veľkosti, vibráciách, rušenia, chybách o obrábaní a ďalších. Tieto štúdie poskytujú cenné pohľady na citlivosť každej variabilnej chyby a spojenie mechanizmu vytesnenia spôsobeného výrobnými chybami.

Cieľom tohto článku je analyzovať tri typy chýb obrábania priameho kruhového flexibilného závesu a odvodiť vzorec výpočtu tuhosti, keď sú tieto chyby prítomné. Rozmery závesu a parametre chýb sa používajú na výpočet tuhosti a overovanie výsledkov pomocou analýzy konečných prvkov (FEA). Táto analýza poskytuje cenné informácie pre návrh parametrov a spracovanie závesu.

Medzi tri typy chýb obrábania analyzovaných v tomto článku patrí chyba polohovania oblúka zárez v smere y, chyba umiestnenia v záreze v smere X a kolmo chyba stredovej čiary oblúka Notch. Každý typ chyby sa analyzuje osobitne a chyby tuhosti sa vypočítajú na základe koeficientov chýb a parametrov závesu. Vzorce chyby tuhosti sa potom porovnávajú a overujú prostredníctvom simulácií FEA.

Výsledky numerickej analýzy a simulácií FEA ukazujú dobrú zhodu. Krivky chyby tuhosti získané pri rôznych hodnotách parametrov závesu ukazujú, že koeficienty chýb výrazne ovplyvňujú tuhosť. Chyby polohy v smeroch Y a X majú značný vplyv, zatiaľ čo chyba kolmej a tiež ovplyvňuje tuhosť. Pochopením týchto chýb a ich účinkov je možné implementovať efektívne procesy dizajnu a obrábania, aby sa minimalizoval ich vplyv na flexibilný pánt.

Záverom možno povedať, že chyby obrábania priamych flexibilných pántov majú priamy vplyv na ich tuhosť. Tento dokument poskytuje komplexnú analýzu troch typov chýb obrábania a predstavuje vzorce výpočtu tuhosti pre každý typ chyby. Výsledky sa overujú prostredníctvom simulácií FEA, čo zdôrazňuje dôležitosť kontroly chýb polohovania a kolmých chýb, aby sa optimalizoval výkon flexibilných pántov. Zistenia tejto štúdie môžu slúžiť ako cenný referencia pre konštrukčné a výrobné procesy v rôznych odvetviach.