Вплив помилок обробки на якість прямих круглих гнучких Hinges_hinge Snowleds_talls

Гнучка шарнір-це механічний компонент, який використовує мікроеластичні деформації та характеристики відновлення металу. Це механізм передачі високої роздільної здатності, який дозволяє точно позиціонувати та тонко налаштувати. Він зазвичай використовується в таких пристроях, як платформи з точним позиціонуванням, обладнання для фотолітографії та мікроскопи виявлення сканування.

Існує кілька факторів, які можуть впливати на продуктивність гнучких петель. При розробці гнучких петель зроблені деякі припущення, наприклад, припускаючи, що при шарнірі відбувається лише еластична деформація і що решта структури є жорсткою. Також передбачається, що під час роботи відбувається лише кутова деформація, без будь -яких розширень чи інших деформацій. Однак сам шарнір має притаманні дефекти, такі як центр обертання не фіксується, концентрація напруги та величина напруги змінюються з положенням суглоба. Матеріальні властивості та фактори навколишнього середовища також можуть впливати на продуктивність шарніра.

У структурній конструкції поширене поєднання декількох петель та сполучних стрижнів. Однак помилки обробки між цими комбінаціями можуть призвести до переміщення кутів та прямих ліній, що спричиняє рух механізму відхилення від потрібного шляху. Були всебічні аналізи джерел помилок у гнучких механізмах шарніра, включаючи дискусії про продуктивність матеріалу, дизайн розміру, вібрацію, перешкоди, помилки обробки тощо. Ці аналізи мають на меті зрозуміти чутливість кожної змінної помилки на продуктивність гнучкого шарніра.

Попередні дослідження використовували такі методи, як розширення серії Тейлора, метод кінцевих елементів та чисельні моделювання для вивчення механізмів переміщення та з'єднання, спричинених помилками виробництва в гнучких петлях. Однак більшість цих досліджень були зосереджені на окремих механізмах і мали певні обмеження щодо обсягу та отриманих результатів.

У цьому документі зосереджено на аналізі трьох помилок обробки в прямих кругових гнучких петлях: похибка позиціонування дуги розрізу в напрямку Y, похибці позиціонування дуги розрізів у напрямку X та похибці перпендикулярності центральної лінії осі дуги. Формули обчислення жорсткості для кожного типу помилки виводяться, а результати підтверджуються за допомогою аналізу кінцевих елементів (FEA). Це дослідження дає цінну інформацію про проектування параметрів та обробку петель.

Для проведення аналізу встановлюється модель структури консольної пучка за допомогою програмного забезпечення ANSYS. Різні точки проектування отримуються шляхом зміни параметрів помилок, а розрахунки моделювання проводяться на цих точках проектування, щоб отримати помилки жорсткості. Результати, отримані в результаті чисельного аналізу та аналізу кінцевих елементів, порівнюються та виявляють, що добре узгоджуються.

Результати показують, що помилки в розташуванні дуги розрізів у напрямку Y та перпендикулярність лінії осі мають значний вплив на жорсткість гнучкого шарніра. Помилки в розташуванні дуги розрізу в напрямку X мають менший вплив. Виходячи з цих висновків, рекомендується суворо контролювати помилки позиціонування у напрямку Y та перпендикулярність лінії осі, а також розглядаючи зменшення значення T/R, щоб мінімізувати вплив помилок позиціонування у напрямку X.

На закінчення, це дослідження забезпечує всебічний аналіз помилок обробки в прямих кругових гнучких петлях та їх вплив на жорсткість. Похідні формули розрахунку жорсткості та перевірка за допомогою аналізу кінцевих елементів сприяють розумінню проектування та обробки параметрів шарніра. Подальші дослідження можуть бути проведені для вивчення інших типів помилок обробки та їх впливу на продуктивність гнучких петель.