本文關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測量機結(jié)構(gòu)設(shè)計及誤差理論研究

  更多相關(guān)文章： 三坐標(biāo)測量機 誤差分析 誤差分離實驗 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 誤差修正

【摘要】：三坐標(biāo)測量機測量速度快,精度高,便捷,最近幾年發(fā)展迅速,已經(jīng)成為制造業(yè)不可缺少的一部分,本文通過對測量機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和誤差理論的研究,為提高整體精度提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下:對三坐標(biāo)測量機幾種主要形式做了介紹,選擇精度高而且具有可靠的結(jié)構(gòu)的固定橋式測量機作為研究對象,對測量機的氣浮導(dǎo)軌系統(tǒng),傳動系統(tǒng),光柵系統(tǒng),平衡機構(gòu),控制系統(tǒng)和測頭系統(tǒng)的工作原理做了深入分析,為三坐標(biāo)測量機的整體設(shè)計選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案。通過這些理論研究研制出精確較高的三坐標(biāo)測量機。利用INVENTOR軟件對設(shè)計的三坐標(biāo)測量機建立三維模型,通過有限元分析的方法,對整體框架做了靜力分析和模態(tài)分析,通過靜態(tài)分析可以了解整體和X,Y,Z三個方向的變形量大小,通過模態(tài)分析可以知道了解整體框架的動態(tài)特性,計算出前六階的固有頻率和振幅,驗證其靜態(tài)特性和動態(tài)特性都滿足所測量機的設(shè)計要求。研究了在運行過程中測量機的幾個主要影響精度的因素,對測量機在工作時導(dǎo)致氣浮導(dǎo)軌的偏移,負載的大小對結(jié)構(gòu)的變形以及環(huán)境因素所引起的誤差進行詳細的分析,為三坐標(biāo)測量機接下來的設(shè)計建模和有限元分析做了一定的理論基礎(chǔ)。最后,為了驗證測量機的實際精度滿足制造廠家所要求的測量精度,在該測量機上做了誤差分離實驗,介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模原理,并應(yīng)用到測量機的誤差修正來。根據(jù)所測的樣本值不斷的訓(xùn)練最優(yōu)函數(shù),利用誤差模型對不同空間位置進行誤差預(yù)測,對誤差數(shù)據(jù)進行修正,提高了所設(shè)計的測量機的精度,使其滿足精度要求。
【關(guān)鍵詞】：三坐標(biāo)測量機 誤差分析 誤差分離實驗 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 誤差修正
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH721
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題研究的背景和意義12-13
• 1.2 測量機的工作原理13
• 1.3 測量機的控制系統(tǒng)13-14
• 1.4 國內(nèi)外對測量機研究概況、水平和發(fā)展趨勢14-17
• 1.4.1 國外研究狀況14-15
• 1.4.2 國內(nèi)研究狀況15-17
• 1.5 誤差分析的目的以及意義17
• 1.6 課題來源與主要內(nèi)容17-18
• 1.7 論文的結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第2章 測量機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計19-37
• 2.1 測量機的分類19-21
• 2.2 氣浮導(dǎo)軌系統(tǒng)21-24
• 2.2.1 測量機的導(dǎo)軌及氣浮軸承21-22
• 2.2.3 測量機的氣浮墊分布22-24
• 2.3 測量機傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計24-26
• 2.3.1 滾珠絲桿特點24-25
• 2.3.2 滾珠絲桿的傳動精度25-26
• 2.4 測量機的光柵系統(tǒng)26-27
• 2.5 測量機的平衡機構(gòu)27-29
• 2.5.1 重錘平衡優(yōu)缺點27
• 2.5.2 氣動平衡27-29
• 2.6 測頭系統(tǒng)29-33
• 2.6.1 掃描測頭原理29-30
• 2.6.2 掃描測頭的主要誤差30-31
• 2.6.3 探針長度對檢測精度的影響31-33
• 2.7 三坐標(biāo)測量機工作臺的設(shè)計33-35
• 2.7.1 工作臺的性能要求33
• 2.7.2 工作臺的組成33-35
• 2.8 本章小結(jié)35-37
• 第3章 三坐標(biāo)測量機三維建模和有限元分析37-50
• 3.1 有限元仿真分析理論基本概念37-38
• 3.2 建立模型38-39
• 3.3 三坐標(biāo)測量機模型的簡化39-40
• 3.4 定義材料屬性和劃分網(wǎng)格40-41
• 3.5 定義載荷和邊界條件41-42
• 3.6 橫梁靜力分析42-44
• 3.7 整體框架的模態(tài)分析44-49
• 3.8 本章小結(jié)49-50
• 第4章 三坐標(biāo)測量機動態(tài)誤差分析50-71
• 4.1 誤差的主要來源50-51
• 4.1.1 原理誤差50
• 4.1.2 制造誤差50
• 4.1.3 運行過程中的動態(tài)誤差50-51
• 4.2 機構(gòu)結(jié)構(gòu)變形的動態(tài)誤差51-57
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生機理51-52
• 4.2.2 測量機的動態(tài)偏轉(zhuǎn)誤差52-53
• 4.2.3 偏差誤差與位移誤差之間計算關(guān)系53-56
• 4.2.4 實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較56-57
• 4.3 負載大小對結(jié)構(gòu)變形所引起的誤差57-60
• 4.4 環(huán)境因素引起誤差分析60-66
• 4.4.1 溫度引起變化理論計算60-64
• 4.4.2 溫度引起誤差實驗64-65
• 4.4.3 噪聲、振動與灰塵干擾65-66
• 4.5 阿貝原則66-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 第5章 測量機誤差數(shù)據(jù)處理與修正71-84
• 5.1 動態(tài)誤差分離實驗71-74
• 5.1.1 實驗過程71-72
• 5.1.2 實驗數(shù)據(jù)72-74
• 5.2 動態(tài)測量數(shù)據(jù)處理與修正74-81
• 5.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)模型74-76
• 5.2.2 BP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與誤差修正原理76-78
• 5.2.3 反向傳輸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模78-81
• 5.3 實驗結(jié)果和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測81-83
• 5.4 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論84-86
• 參考文獻86-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文89

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1 李剛,王瑞金;關(guān)于三坐標(biāo)測量機的探討[J];汽車工藝與材料;2000年05期

2 劉國良;三坐標(biāo)測量機的技術(shù)發(fā)展及檢測標(biāo)準(zhǔn)[J];重型機械科技;2000年02期

3 趙英劍,王建利,馬新輝,劉書桂,張國雄,李真;三坐標(biāo)測量機智能技術(shù)[J];計量學(xué)報;2001年03期

4 朱正德;談國產(chǎn)三坐標(biāo)測量機在汽車行業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展前景[J];汽車工業(yè)研究;2001年03期

5 ;新型三坐標(biāo)測量機[J];機電信息;2001年11期

6 吳敏鏡;擴展測量范圍 提高測量精度——對三坐標(biāo)測量機的淺見[J];機械工人.冷加工;2001年10期

7 劉書桂;多臺三坐標(biāo)測量機聯(lián)動測量方法的研究[J];汽車工藝與材料;2002年03期

8 周海英;淺談溫度變化對三坐標(biāo)測量機的影響[J];實用測試技術(shù);2002年01期

9 自立;如何挑選合適的三坐標(biāo)測量機軟件[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2002年03期

10 李明,印禎民,楊浩;三坐標(biāo)測量機及其應(yīng)用[J];機械工人.冷加工;2002年01期

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1 芮健;;充分利用三坐標(biāo)測量機進行測量[A];江蘇省計量測試學(xué)會2005年論文集[C];2005年

2 王紅旗;;基于三坐標(biāo)測量機測量同軸度的幾點探討[A];2011航空試驗測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

3 王云霞;張鵬程;李寶治;曾衛(wèi)東;;便攜式三坐標(biāo)測量機在曲面鑄鋼件生產(chǎn)中的應(yīng)用[A];中國機械工程學(xué)會第十一屆全國鑄造年會論文集[C];2006年

4 杜欣;;淺談三坐標(biāo)測量機[A];第八屆全國設(shè)備與維修工程學(xué)術(shù)會議、第十三屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

5 陳其偉;;幾個三坐標(biāo)測量機與專用檢測量具檢測結(jié)果明顯差異的案例[A];第十三屆全國汽車檢測技術(shù)年會論文集[C];2009年

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7 方欣欣;王子剛;;三坐標(biāo)測量機X向位置偏差的測量不確定度[A];第三次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

8 席增強;于迎紅;;三坐標(biāo)測量機數(shù)控系統(tǒng)改造[A];科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展——河南省第四屆青年學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2004年

9 王宏濤;陳曉懷;費業(yè)泰;;三坐標(biāo)測量機檢定裝置的研制[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第四屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

10 孫益東;;三坐標(biāo)測量機檢測圓弧樣板輪廓度的變通方法[A];2013年江蘇省計量測試學(xué)會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 青島前哨朗普測量技術(shù)有限公司總經(jīng)理 李洪全;自主創(chuàng)新使“前哨”闖出一條新路[N];中國機電日報;2000年

2 通訊員 賀先勝 記者 胡波;前哨公司與三坐標(biāo)測量機[N];中國航空報;2001年

3 祖江嵩;我國首臺大型龍門三坐標(biāo)測量機研制成功[N];中國航空報;2004年

4 YMG記者 馬銀濤　通訊員 莫言;煙臺汽車制造業(yè)植入“頂級引擎”[N];煙臺日報;2008年

5 徐冰;全國首臺高精度大型三坐標(biāo)測量機問世[N];中國建設(shè)報;2008年

6 通訊員 賀先勝 記者 胡波;自主創(chuàng)新使前哨朗普闖出一條新路[N];中國航空報;2001年

7 本報記者 尚慧輝　本報通訊員 張海剛;找準(zhǔn)人生坐標(biāo)的絢麗人生[N];山西日報;2004年

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1 林慎旺;三坐標(biāo)測量機精度檢測評定及虛擬坐標(biāo)系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

2 劉達新;基于三維CAD的智能三坐標(biāo)測量機檢測規(guī)劃系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

3 王晨晨;異端類型三坐標(biāo)測量機結(jié)構(gòu)原理及誤差修正技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

4 馬修水;三坐標(biāo)測量機動態(tài)誤差源分析、建模與修正技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

5 程方;納米三坐標(biāo)測量機測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

6 趙金才;坐標(biāo)測量系統(tǒng)零件信息提取與位姿自動識別的研究[D];天津大學(xué);2005年

7 王偉麗;納米三坐標(biāo)測量機機械結(jié)構(gòu)及接觸式測頭技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

8 李瑞君;納米三坐標(biāo)測量機三維大量程接觸掃描探頭系統(tǒng)的研制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

9 吳曉峰;超精密激光三維測量與控制技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王宏濤;三坐標(biāo)測量機精度的球列檢定原理及裝置的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

2 出曉嵐;集成于三坐標(biāo)測量機的激光三角法測量系統(tǒng)[D];廈門大學(xué);2009年

3 何章毅;智能化三坐標(biāo)測量機軟件關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

4 周浩;納米三坐標(biāo)測量機誤差補償及精度評定[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

5 向志聰;非接觸光學(xué)三坐標(biāo)測量機的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

6 朱紅林;虛擬三坐標(biāo)測量機仿真系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];浙江大學(xué);2016年

7 梁宇;三坐標(biāo)測量機結(jié)構(gòu)設(shè)計及誤差理論研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2016年

8 王克新;雙臂式水平臂三坐標(biāo)測量機誤差補償技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2007年

9 齊永利;三坐標(biāo)測量機運動控制系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2007年

10 陳麗;三坐標(biāo)測量機在汽車發(fā)動機質(zhì)量控制中的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2008年

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本文編號：784695