Påverkan av bearbetningsfel på kvaliteten på raka runda flexibla gångjärn_hinge kunskap_talls1

Utökad

Det flexibla gångjärnet är en mycket mångsidig mekanism som använder den mikroelastiska deformation och återhämtningsegenskaper för metall. Det fungerar som en mikropositionering av högupplösta transmissionsmekanism, som används allmänt i olika finjusteringsenheter, precisionspositioneringsplattformar, fotolitografi och skanningsdetekteringsmikroskop och mer. På grund av dess integrerade bearbetning och gjutning har den unika egenskaper såsom ingen mekanisk friktion, inget parningsutrymme, ingen smörjning och hög rörelsekänslighet.

Det finns emellertid flera faktorer som kan påverka arbetsprestanda för flexibla gångjärn. Vid utformning av flexibla gångjärn görs vissa antaganden, såsom att anta att endast elastisk deformation sker vid gångjärnet medan resten betraktas som en styv kropp. Det antas också att endast hörn deformation inträffar under arbetet, utan expansion eller andra deformationer. Dessutom har själva gångjärnet inneboende defekter, såsom rotationens centrum som inte fixeras, stresskoncentration, stresstorleksförändringar med ledens position och miljöns inflytande på materialet.

I strukturell design kan kopplingsförskjutningen av hörnet och den raka linjen orsakas av bearbetningsfel mellan kombinationerna av flera gångjärn och anslutningsstänger. Detta kan resultera i att rörelsen avviker från det ideala spåret. Omfattande litteratur har analyserat felkällorna för flexibla gångjärnsmekanismer, diskuterar materiell prestanda, storlek design, vibration, störningar, bearbetningsfel och mer. Dessa studier ger värdefull insikt i känsligheten för varje variabelt fel och kopplingen av förskjutningsmekanismen orsakad av tillverkningsfel.

Detta dokument syftar till att analysera de tre typerna av bearbetningsfel i det raka cirkulära flexibla gångjärnet och härleda formeln för styvhetsberäkning när dessa fel finns. Måtten på gångjärnet och felparametrarna används för att beräkna styvheten och verifiera resultaten genom ändlig elementanalys (FEA). Denna analys ger värdefull information för parameterdesign och bearbetning av gångjärnet.

De tre typerna av bearbetningsfel som analyserats i detta dokument inkluderar positioneringsfelet för skårbågen i Y -riktningen, placeringsfelet för skårbågen i X -riktningen och vinkelfelet i mittlinjen på skårbågen. Varje feltyp analyseras separat och styvhetsfel beräknas baserat på felkoefficienterna och gångjärnsparametrarna. Styvhetsfelformlerna jämförs och verifieras sedan genom FEA -simuleringar.

Resultaten av den numeriska analysen och FEA -simuleringarna visar bra överenskommelse. Styvhetsfelkurvorna erhållna under olika gångjärnsparametervärden visar att felkoefficienterna väsentligt påverkar styvheten. Positioneringsfelen i Y- och X -riktningarna har ett betydande inflytande, medan vinkelfelet också påverkar styvheten. Genom att förstå dessa fel och deras effekter kan effektiva design- och bearbetningsprocesser implementeras för att minimera deras påverkan på det flexibla gångjärnet.

Sammanfattningsvis har bearbetningsfelen i raka runda flexibla gångjärer en direkt inverkan på deras styvhetsprestanda. Denna artikel ger en omfattande analys av de tre typerna av bearbetningsfel och presenterar styvhetsberäkningsformler för varje filletyp. Resultaten verifieras genom FEA -simuleringar, vilket belyser vikten av att kontrollera positioneringsfel och vinkelrätfel för att optimera prestanda för flexibla gångjärn. Resultaten av denna studie kan fungera som en värdefull referens för design- och tillverkningsprocesser i olika branscher.