【摘要】：儀器測量精度的高低在某種程度可以說影響著整個工業(yè)發(fā)展水平,所以,如何提高測量儀器的精度是精密儀器行業(yè)所面臨的共同問題。關(guān)節(jié)臂式坐標測量機是關(guān)于空間坐標測量的一種高精度測量儀器,但由于它是測量臂和測量關(guān)節(jié)串聯(lián)而形成的,造成其測量精度較低。目前,在關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的研究項目中,主要集中在對測量機靜態(tài)誤差源的分析研究,對于測量力、測量溫度等誤差源的影響研究不足。本課題的研究重點是關(guān)節(jié)臂式坐標測量機測頭和被測對象間測力對其精度的影響,并進一步分析了測力與測頭等效直徑間的映射關(guān)系,最后研究機體熱變形對測量機造成的測量誤差,并進行相應的誤差補償。針對測力問題,本文分別根據(jù)赫茲公式和懸臂梁的基本原理建立了測頭局部壓縮變形模型和測桿彎曲模型,并根據(jù)實驗結(jié)果建立基于最小二乘法的誤差補償模型。補償結(jié)果顯示補償后最大誤差降低約47um,平均誤差降低約82%。然后,通過實驗得出等效直徑與測量力的映射關(guān)系,并對其進行最小二乘法函數(shù)擬合,補償了測力對測頭直徑造成的誤差,其最大誤差降低了約43um,平均誤差降低了約28.5um,平均測量精度提高了約87.7%。最后,研究了在20℃實驗溫度下關(guān)節(jié)臂式坐標測量機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的溫度變化規(guī)律和測量誤差的變化趨勢,應用多元線性回歸算法建立熱變形誤差補償模型,借助該模型實現(xiàn)了關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的結(jié)構(gòu)參數(shù)熱變形誤差的補償,其平均測量誤差從71.5um降到33.5um。
【圖文】：

中國計量大學碩士學位論文 關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的國外發(fā)展歷程在二十世紀八十年代，國外對于關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的研究開始興起助傳統(tǒng)三坐標測量機技術(shù)的基礎加以創(chuàng)新發(fā)展而來，其中最具有代表日本小阪研究所于 1986 提出的關(guān)節(jié)臂式坐標測量機原型和德國tze 于 1996 年提出的雙關(guān)節(jié) Scan-Max 型關(guān)節(jié)臂式坐標測量機，如圖雖然兩者的機械結(jié)構(gòu)略有不同，但都根據(jù)桿件串聯(lián)鏈接的一般思想研式坐標測量機，不同點在于前者相鄰轉(zhuǎn)軸一般是互相垂直的，軸的數(shù) 5~7 個，，該測量機只具有兩個自由度，測量范圍受到限制[12]，而后者轉(zhuǎn)軸和一個可以上下移動的關(guān)節(jié)組成，這些關(guān)節(jié)都是互相平行的，其上下移動的關(guān)節(jié)實現(xiàn)坐標測量機 Z 向移動來實現(xiàn)三維測量，但其測量固定，測量的靈活性較低[13]。

5圖 1.2 Faro 公司系列產(chǎn)品) �？怂箍倒荆℉exagon）主要有 Cimcore 和 Romer 兩個主要品牌的產(chǎn)在國內(nèi)外市場上的影響力也在逐年上升，產(chǎn)品所占的市場份額也在逐年提其質(zhì)量品質(zhì)享譽全球。目前，中國�？怂箍悼偛课挥谏綎|青島，該公司在國是具有先進技術(shù)和超強實力的智能制造企業(yè)，其主要通過開發(fā)、制造高能、多品種的測量產(chǎn)品和生產(chǎn)方案，其產(chǎn)品能夠貫穿不同的行業(yè)，應用于同領域的硬件、軟件以及制造技術(shù)，滿足于各種大中小型企業(yè)需求。在企人員培養(yǎng)方面，海克斯康聯(lián)合國內(nèi)各大高校，建立海克斯康培訓班，聯(lián)合養(yǎng)關(guān)于本公司系列產(chǎn)品的開發(fā)、應用、操作教學。�？怂箍瞪a(chǎn)的一系列節(jié)臂式坐標測量機，其結(jié)構(gòu)簡單，配套軟件具有人性化特征，旗下有 InfinSTINGERⅡ、FLEX、Multi Gage、SIGMA 和 OMEGA 六個系列，其INFINITE 系列產(chǎn)品可以實現(xiàn)空間無限旋轉(zhuǎn)，且測量范圍在 1.2m 到 3.7m
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH721

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何菲;;如何提高坐標測量機校準效率的研究[J];計量與測試技術(shù);2017年11期

2 施玉書;高思田;宋小平;郭鑫;陳思文;皮磊;李偉;李琪;李適;王興旺;;微納坐標測量機間接校準方法的探究[J];計量學報;2017年01期

3 馮旭剛;徐馳;章家?guī)r;;一種五軸坐標測量機虛擬模型的開發(fā)[J];電子測量與儀器學報;2016年12期

4 于連棟;趙會寧;;關(guān)節(jié)類坐標測量機關(guān)鍵技術(shù)及進展[J];儀器儀表學報;2017年08期

5 楊彩娟;;基于光學坐標測量機的放大圖測量[J];機械工程師;2010年11期

6 鄭大騰;費業(yè)泰;張梅;;柔性坐標測量機建模的泛函網(wǎng)絡研究[J];電子測量與儀器學報;2009年04期

7 李江云;;坐標測量機使用時應注意的幾個問題[J];中國計量;2008年10期

8 余曉流;馬欣藝;儲劉火;;串并聯(lián)坐標測量機虛擬樣機仿真驗證的研究[J];工具技術(shù);2007年08期

9 劉得軍;陳曉暉;王世營;韋榮方;;ADAMS環(huán)境下并聯(lián)坐標測量機運動分析與仿真[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2007年11期

10 Renishaw;;Renishaw新型坐標測量機用經(jīng)濟型測座[J];機電新產(chǎn)品導報(數(shù)控機床市場);2006年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳修龍;;高速空間并聯(lián)式坐標測量機非線性動力學分析與優(yōu)化[A];The 5th 全國動力學與控制青年學者研討會論文摘要集[C];2011年

2 于連棟;徐吉霞;程文濤;汪平平;;一種新穎非正交3D坐標測量機研究[A];2007'儀表，自動化及先進集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

3 鄭旭;;在坐標測量機上校準四方體的不確定度理論分析[A];湖北省2005年紀念《中華人民共和國計量法》頒布20周年獲獎論文集[C];2005年

4 武太文;;一種坐標測量機中多部件軸線間偏差的評價方法[A];中國工程物理研究院科技年報(2014年版)[C];2014年

5 葉宗茂;黃宇涵;;光學兩坐標測量機在曲軸生產(chǎn)中的應用[A];2014中國汽車工程學會年會論文集[C];2014年

6 代小林;叢大成;韓俊偉;李洪人;;基于光學坐標測量機的STEWART機構(gòu)標定研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（上）[C];2007年

7 張靜;王斌俠;柴海峰;;無基準異形量規(guī)坐標機型面檢測[A];“測試性與智能測控技術(shù)”——2018年中國航空測控技術(shù)專刊[C];2018年

8 出曉嵐;王磊;胡天林;黃元慶;;坐標測量機激光位移測頭的標定方法研究[A];2008中國儀器儀表與測控技術(shù)進展大會論文集（Ⅲ）[C];2008年

9 李維詩;;坐標測量機測頭系統(tǒng)的誤差檢測[A];第五屆全國幾何設計與計算學術(shù)會議論文集[C];2011年

10 劉得軍;牟海維;羅小川;車仁生;;并聯(lián)坐標測量機理論模型及其虛擬原型研究[A];中國儀器儀表學會第三屆青年學術(shù)會議論文集（下）[C];2001年

相關(guān)重要報紙文章 前9條

1 通訊員 陳譽超;六三五四所開發(fā)出新型坐標測量機[N];中國船舶報;2007年

2 本報記者 陳婉婉 本報通訊員 周慧 夏瑞;柔性測量巧解難題[N];安徽日報;2019年

3 記者 張平陽 實習生 王婷;留學生企業(yè)填補多項空白[N];西安日報;2001年

4 記者 冷翠華 桂雪琴;構(gòu)建四個平臺創(chuàng)新做強[N];中國船舶報;2007年

5 實習生 楊麗;省兩項人才科技評選結(jié)果揭曉[N];九江日報;2010年

6 王磊;透視萊動產(chǎn)品創(chuàng)新[N];中華建筑報;2001年

7 中航工業(yè)成飛 曾德標;飛機及其工裝零件智能化檢測規(guī)劃技術(shù)[N];中國航空報;2015年

8 楊前進 仝秀麗;用知識報效祖國[N];西安日報;2003年

9 黃安　記者 鄒偉軍;九江開發(fā)區(qū)推進科技創(chuàng)新成果豐碩[N];九江日報;2011年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 方海燕;非正交系非接觸坐標測量機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安理工大學;2005年

2 楊洪濤;坐標測量機誤差建模與修正技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學;2007年

3 鄭大騰;柔性坐標測量機空間誤差模型及最佳測量區(qū)研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

4 胡毅;關(guān)節(jié)式坐標測量機熱變形誤差建模及修正研究[D];合肥工業(yè)大學;2011年

5 程文濤;關(guān)節(jié)式坐標測量機標定技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學;2011年

6 高貫斌;關(guān)節(jié)臂式坐標測量機自標定方法與誤差補償研究[D];浙江大學;2010年

7 李紅莉;CMM尺寸測量不確定度模型與評定方法[D];合肥工業(yè)大學;2015年

8 張斌;精密工程中免形狀測量的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學;2012年

9 王學影;關(guān)節(jié)臂式坐標測量機系統(tǒng)研究[D];天津大學;2008年

10 陳誠;θFXZ型坐標測量機結(jié)構(gòu)分析與驅(qū)動系統(tǒng)熱誤差模型的研究[D];天津大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 鮑文慧;便攜關(guān)節(jié)式坐標測量機測角熱誤差補償及數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學;2019年

2 顧曉威;自驅(qū)動關(guān)節(jié)臂坐標測量機關(guān)節(jié)模塊測控系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學;2019年

3 劉暉;關(guān)節(jié)臂式坐標測量機接觸測頭誤差建模及補償研究[D];中國計量大學;2018年

4 馬英寶;坐標測量機測量軟件系統(tǒng)開發(fā)與應用技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學;2018年

5 徐馳;關(guān)節(jié)臂式坐標測量機誤差分析與校正技術(shù)研究[D];安徽工業(yè)大學;2018年

6 張培培;關(guān)節(jié)臂式坐標測量機長度誤差補償技術(shù)研究[D];中國計量大學;2017年

7 王華;關(guān)節(jié)臂式坐標測量機參數(shù)標定方法的研究[D];中國計量大學;2017年

8 李芳;柔性坐標測量機結(jié)構(gòu)參數(shù)標定及測點規(guī)劃[D];天津大學;2012年

9 朱凱歌;便攜式坐標測量機無線傳輸技術(shù)研究[D];天津大學;2008年

10 王春花;柔性坐標測量機的設計和研制[D];合肥工業(yè)大學;2007年

本文編號：2640958