基于線性輥?zhàn)育堥T式結(jié)構(gòu)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的熱誤差分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造技術(shù)向高速度、高精度方向的迅速發(fā)展，對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度和可靠性提出了更高的要求，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的熱態(tài)特性成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一。在測(cè)量工件的過程中，測(cè)量系統(tǒng)在各種熱源(電機(jī)發(fā)熱、摩擦熱、環(huán)境溫度、熱輻射等)的作用下，產(chǎn)生溫度變化，致使整個(gè)測(cè)量機(jī)產(chǎn)生熱變形，從而影響測(cè)量精度，產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此，如何減少熱變形，提高測(cè)量精度，是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)設(shè)計(jì)中非常棘手和重要的問題。
　　本課題以一臺(tái)線性輥?zhàn)育堥T式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)

2、行熱分析，揭示了測(cè)量機(jī)受熱特性變化而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形的形式及變化，建立了熱誤差模型，優(yōu)化溫度測(cè)點(diǎn)。
　　由于熱特性的變化帶來的測(cè)量誤差較難確定，因此本文應(yīng)用多體理論對(duì)測(cè)量機(jī)產(chǎn)生的熱誤差進(jìn)行描述，根據(jù)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及其受熱的特性，建立了整機(jī)的熱誤差模型。在對(duì)熱誤差形式的研究中，我們運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)測(cè)量機(jī)由于內(nèi)熱源引起的熱誤差進(jìn)行了分析。分析了整機(jī)的穩(wěn)態(tài)傳熱、電機(jī)發(fā)熱引起的三個(gè)方向的瞬態(tài)傳熱過程以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱-結(jié)構(gòu)

3、耦合過程，以及電機(jī)不同轉(zhuǎn)速對(duì)熱變形和熱應(yīng)力的影響。通過分析，揭示了測(cè)量機(jī)受內(nèi)熱源影響而產(chǎn)生的熱變形的形式。同時(shí)利用測(cè)量機(jī)某一位姿的穩(wěn)態(tài)分析數(shù)據(jù)對(duì)多體理論的位置誤差模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)測(cè)量機(jī)產(chǎn)生熱膨脹的研究中，我們針對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)X向絲杠的特點(diǎn)，運(yùn)用了積分中值定理計(jì)算的方法分析了沿Z向產(chǎn)生的熱膨脹，并將此與有限元計(jì)算對(duì)比分析，表明此方法的可行性。這樣對(duì)測(cè)溫點(diǎn)的布置進(jìn)行了優(yōu)化，為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究提供了方法。最后，運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)測(cè)量機(jī)