Ảnh hưởng của các lỗi gia công đến chất lượng của bản hing dài linh hoạt của vòng tròn1

Mở rộng

Bản lề linh hoạt là một cơ chế linh hoạt cao, sử dụng các đặc tính phục hồi và biến dạng đàn hồi vi mô của kim loại. Nó hoạt động như một cơ chế truyền có độ phân giải cao định vị vi mô, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị tinh chỉnh khác nhau, nền tảng định vị chính xác, quang khắc và kính hiển vi phát hiện quét, v.v. Do xử lý và đúc tích hợp của nó, nó có các đặc điểm độc đáo như không có ma sát cơ học, không có không gian giao phối, không bôi trơn và độ nhạy chuyển động cao.

Tuy nhiên, có một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của bản lề linh hoạt. Khi thiết kế bản lề linh hoạt, các giả định nhất định được thực hiện, chẳng hạn như giả sử rằng chỉ có biến dạng đàn hồi xảy ra ở bản lề trong khi phần còn lại được coi là một cơ thể cứng nhắc. Người ta cũng cho rằng chỉ có biến dạng góc xảy ra trong công việc, không có sự mở rộng hoặc biến dạng khác. Ngoài ra, bản lề có các khiếm khuyết vốn có, chẳng hạn như trung tâm xoay không được cố định, nồng độ ứng suất, cường độ ứng suất thay đổi theo vị trí của khớp và ảnh hưởng của môi trường đến vật liệu.

Trong thiết kế kết cấu, sự dịch chuyển khớp nối của góc và đường thẳng có thể được gây ra bởi các lỗi xử lý giữa các kết hợp của một số bản lề và thanh kết nối. Điều này có thể dẫn đến việc chuyển động lệch khỏi đường đua lý tưởng. Tài liệu mở rộng đã phân tích các nguồn lỗi của các cơ chế bản lề linh hoạt, thảo luận về hiệu suất vật liệu, thiết kế kích thước, rung động, nhiễu, lỗi gia công, v.v. Các nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết có giá trị về độ nhạy của từng lỗi biến và sự kết hợp của cơ chế dịch chuyển do lỗi sản xuất.

Bài viết này nhằm mục đích phân tích ba loại lỗi gia công của bản lề linh hoạt tròn thẳng và rút ra công thức tính toán độ cứng khi có các lỗi này. Kích thước của bản lề và các tham số lỗi được sử dụng để tính độ cứng và xác minh kết quả thông qua phân tích phần tử hữu hạn (FEA). Phân tích này cung cấp thông tin có giá trị cho thiết kế và xử lý tham số của bản lề.

Ba loại lỗi gia công được phân tích trong bài viết này bao gồm sai số định vị của vòng cung theo hướng Y, sai số định vị của vòng cung theo hướng X và sai số vuông góc của đường trung tâm của vòng cung Notch. Mỗi loại lỗi được phân tích riêng biệt và các lỗi độ cứng được tính toán dựa trên các hệ số lỗi và tham số bản lề. Các công thức lỗi độ cứng sau đó được so sánh và xác minh thông qua các mô phỏng FEA.

Kết quả phân tích số và mô phỏng FEA cho thấy thỏa thuận tốt. Các đường cong lỗi độ cứng thu được dưới các giá trị tham số bản lề khác nhau chứng minh rằng các hệ số lỗi ảnh hưởng đáng kể đến độ cứng. Các lỗi định vị theo hướng Y và X có ảnh hưởng đáng kể, trong khi lỗi vuông góc cũng ảnh hưởng đến độ cứng. Bằng cách hiểu các lỗi này và hiệu ứng của chúng, các quy trình thiết kế và gia công hiệu quả có thể được thực hiện để giảm thiểu tác động của chúng đối với bản lề linh hoạt.

Tóm lại, các lỗi gia công của bản lề linh hoạt tròn thẳng có tác động trực tiếp đến hiệu suất độ cứng của chúng. Bài viết này cung cấp một phân tích toàn diện về ba loại lỗi gia công và trình bày các công thức tính toán độ cứng cho từng loại lỗi. Các kết quả được xác minh thông qua các mô phỏng FEA, nêu bật tầm quan trọng của việc kiểm soát các lỗi định vị và các lỗi vuông góc để tối ưu hóa hiệu suất của bản lề linh hoạt. Những phát hiện của nghiên cứu này có thể phục vụ như một tài liệu tham khảo có giá trị cho các quy trình thiết kế và sản xuất trong các ngành công nghiệp khác nhau.