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隨著醫(yī)療器械行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的要求也越來(lái)越高。而公差仿真軟件作為一種能夠幫助設(shè)計(jì)師和工程師優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)并確保產(chǎn)品質(zhì)量的工具，在醫(yī)療器械行業(yè)中的應(yīng)用也變得越來(lái)越重要。
本文將探討DTAS尺寸公差仿真分析尺寸鏈計(jì)算軟件在醫(yī)療器械中的應(yīng)用，以及它對(duì)醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的重要作用。
上圖是某醫(yī)療器械中的連桿機(jī)構(gòu),兩個(gè)V型搖桿通過(guò)與軸連接可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，其中一個(gè)軸為驅(qū)動(dòng)軸，其余部分通過(guò)滾動(dòng)軸承與軸相互連接。理想狀態(tài)下，機(jī)構(gòu)之間的軸孔會(huì)同方向貼合，但由于各桿有尺寸公差導(dǎo)致最終機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，V型搖桿中分面與豎直平面的夾角會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，所以本例需要在保證各裝配機(jī)構(gòu)之間相互無(wú)干涉的前提下得到兩V型搖桿中分面的最大角度偏差分布。
實(shí)際裝配不會(huì)出現(xiàn)干涉，但整個(gè)機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)的，且受公差影響，人工計(jì)算時(shí)，無(wú)法考慮機(jī)構(gòu)在何處實(shí)現(xiàn)相切，更無(wú)法考慮實(shí)際公差帶來(lái)的影響，但DTAS仿真軟件通過(guò)組合迭代虛擬裝配，解決上述難題。
在解決這個(gè)問(wèn)題之前，首先要清楚整個(gè)機(jī)構(gòu)的裝配邏輯，在本案例中桿5是默認(rèn)不動(dòng)的，所有轉(zhuǎn)動(dòng)平動(dòng)都是以其為支撐，按照運(yùn)動(dòng)順序，與桿5相配合桿1通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸主動(dòng)旋轉(zhuǎn)、最后使整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起來(lái)。具體裝配邏輯如下：
其中由于考慮到公差波動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致軸比孔大從而裝配失敗的情況，故而在此情況下，軟件設(shè)置使其可過(guò)盈裝配。如下圖：
此外，連桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿3跟桿4極限狀態(tài)下會(huì)貼合，所以在裝配過(guò)程中需要通過(guò)組合迭代進(jìn)行限位，使兩桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)干涉。具體如下圖：
同時(shí)由于實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除少數(shù)沒(méi)有給出公差的孔軸配合外，其余所有的孔銷浮動(dòng)狀態(tài)均為相切的狀態(tài)，且單關(guān)節(jié)處相切的方向一致。所以軟件在模擬的過(guò)程中不應(yīng)出現(xiàn)小軸與中孔在左側(cè)貼合而中軸又與大孔在右側(cè)貼合的情況。
為了實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只按照正確關(guān)節(jié)方向運(yùn)動(dòng)，即需要使各孔銷裝配過(guò)程中浮動(dòng)的方向一致，故在相同方向關(guān)節(jié)所涉及的單孔銷裝配中，對(duì)浮動(dòng)角度進(jìn)行統(tǒng)一。如下圖：
因此解決了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)裝配時(shí)遇到的所有難點(diǎn)，在這基礎(chǔ)上賦予公差，建立測(cè)量即可。
總之，通過(guò)使用公差仿真軟件，醫(yī)療器械制造商能夠更好地理解和控制產(chǎn)品的公差，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。這不僅有助于降低產(chǎn)品的不合格率，還能夠減少產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)周期。因此，公差仿真軟件在醫(yī)療器械制造領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，將為行業(yè)帶來(lái)更多的創(chuàng)新和發(fā)展機(jī)遇。
