基于小位移旋量理论的六面顶压机顶锤对中精度分析

为了提升金刚石合成装备六面顶压机顶锤的对中精度,开展六面顶压机铰链梁的工作腔体装配误差分析。首先,基于小位移旋量(small displacement torsor,SDT)理论,建立要素采用不同公差原则时的金刚石压机铰链梁装配公差模型;其次,利用空间矢量表示三维尺寸链,基于空间矢量环叠加原理推导出表示铰链梁活塞顶锤运动位姿的封闭环尺寸及其变动计算模型,进而得到其底、左、上顶锤中心轴线与各自顶锤外端面交点可能的误差范围;最后,比较三维公差分析得到的单个铰链梁活塞顶锤位姿累积闭环误差FR与一维尺寸链分析得到的类似误差X。结果表明:由于FR的组成环要多于X的组成环,其结果更能准确地表示铰链梁系统的误差传递结果,且FR[−1.005,1.005]表示的误差范围要大于X[−1.000,0.780]表示的误差范围,验证了该方法对装配公差分析的优越性和准确性。同时,通过筛选试验设计(Plackett-Burman design,PBD)筛选出对单个铰链梁活塞顶锤位姿封闭环影响较显著的变量,为合理分配压机铰链梁的加工精度提供了理论基础,有利于保障金刚石压机顶锤的对中精度,合理分配压机铰链梁相关结构配合公差及各部件的容差,并优化设备的加工成本。

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本文档关键词:位移,精度,分析,旋量理论,六面顶压机顶锤