關(guān)節(jié)臂坐標測量機熱特性有限元分析及溫度誤差補償.pdf

1、隨著先進制造技術(shù)的快速發(fā)展,基于正交坐標系的傳統(tǒng)三坐標測量機在越來越多的應(yīng)用場合受到限制,比如室外測量、現(xiàn)場測量、狹小空間測量、大尺寸測量等方面。而基于非正交坐標系統(tǒng)的關(guān)節(jié)臂坐標測量機由于其重量輕、體積小、操作方便、便于攜帶、價格適宜等特點,應(yīng)用需求日益增長。關(guān)節(jié)臂坐標測量機的便攜性使得其可以應(yīng)用在多種不同的工作場合,而不僅僅是環(huán)境控制很好的實驗室,使得其所工作的環(huán)境溫度具有較大的差異。而關(guān)節(jié)臂坐標測量機作為精密測量設(shè)備,溫度變化都會直

2、接影響其測量精度。因此,需要對關(guān)節(jié)臂坐標測量機的熱變形及誤差補償進行研究。
　　 論文首先介紹了關(guān)節(jié)臂坐標測量機的機械結(jié)構(gòu)和基于D-H方法建立了關(guān)節(jié)臂坐標測量機的測量模型,針對其測量模型分析了關(guān)節(jié)臂坐標測量機的誤差源,重點分析了在溫度變化情況下測量機的熱變形情況,并圍繞熱變形誤差補償?shù)暮谙浞ê蜕窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)法做了相應(yīng)的介紹。其次,論文詳細地闡述了在Pro/E中繪制關(guān)節(jié)臂坐標測量機的幾何模型,利用Pro/E和ANSYS10.0無縫連接建

3、立測量機的有限元模型,通過加載求解和后處理正確地分析在溫度變化情況下的測量機的熱態(tài)特性,仿真得到測量機的溫度分布圖和熱梯度圖及熱應(yīng)力圖。結(jié)合最佳溫度測點理論及溫度傳感器布局原則,根據(jù)測量機的溫度場和熱應(yīng)力的分析結(jié)果,確定溫度傳感器的布局形式。再次,論文針對采集多個測溫點溫度數(shù)據(jù)的多路溫度巡檢系統(tǒng),完成了系統(tǒng)的硬件電路以及軟件流程圖的設(shè)計。利用MATLAB強大的數(shù)據(jù)處理功能,對一個多路溫度巡檢儀進行標定實驗,設(shè)計了數(shù)據(jù)處理方法對各通道溫度