面向大型齒輪測量中心的熱誤差補償與實驗研究.pdf

1、大型齒輪測量中心是一種基于電子展成法的高精度齒輪測量儀器。由于溫度變化會使大型設(shè)備產(chǎn)生較大的熱變形，從而產(chǎn)生較大的測量誤差。本課題為了解決溫度變化引起的熱誤差，在CNC齒輪測量中心幾何誤差補償技術(shù)的基礎(chǔ)上，進一步研究溫度變化對測量精度的影響，采用熱誤差補償技術(shù)，對熱變形導致的誤差進行研究和補償，從而提高測量精度，為大型齒輪測量中心的設(shè)計和測量提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
　　本文分析了國內(nèi)外齒輪測量中心的熱誤差補償技術(shù)研究現(xiàn)狀；針對齒輪測

2、量中心的結(jié)構(gòu)特點進行熱特性分析，分析其熱源和熱變形變化規(guī)律；然后利用ANSYS對其進行熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元仿真分析，分析其熱變形大小和變形位置的規(guī)律。為了測量溫度和熱變形，搭建了溫度和熱誤差檢測系統(tǒng)，確定檢測硬件、檢測方案和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　為了研究溫度變化與熱變形之間的關(guān)系，采用實驗建模法建立熱誤差經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。首先利用模糊聚類的方法對溫度測點進行分組優(yōu)化，確定關(guān)鍵測點；然后對齒輪測量中心采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和多元線性回歸的方法建立熱誤

3、差模型。在優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上，將熱誤差建模過程集成到誤差補償軟件中，建立熱誤差建模系統(tǒng)。提出了軟件補償?shù)姆椒ǎ⒅贫搜a償流程。結(jié)合具體的齒輪偏差參數(shù)的坐標計算方法，用補償后的坐標計算，可以實現(xiàn)誤差補償。
　　為了驗證熱誤差補償模型，搭建了齒輪測量中心的熱誤差補償實驗平臺，將熱誤差檢測系統(tǒng)方法運用于實驗中，確定了用于建模的溫度關(guān)鍵測點。將多元線性回歸模型運用于熱誤差補償實驗，對漸開線圓柱齒輪樣板的齒廓偏差和螺旋線偏差進行計算和補償。