錄磁機(jī)熱變形研究.pdf

1、同精度很高但工作條件苛刻的光柵尺相比，磁柵尺由于其較高的可靠性，低成本，強(qiáng)抗干擾性，耐油、耐污垢，在有粉塵的場(chǎng)合也適用，因而在直線距離和角度的幾何測(cè)量方面更適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。磁柵尺的精度取決于錄磁機(jī)在進(jìn)行錄磁時(shí)在磁性尺上錄制的N-S極條紋的節(jié)距誤差，而錄磁機(jī)作為高精密機(jī)械，受到外部熱源的影響使機(jī)床上溫度的分布不均勻，床身上的導(dǎo)軌出現(xiàn)不規(guī)則非線性的熱變形，影響錄磁機(jī)工作精度，所以分析各個(gè)熱源對(duì)錄磁機(jī)溫度場(chǎng)與導(dǎo)軌熱變形的影響，以此為

2、依據(jù)提出誤差補(bǔ)償方案，對(duì)于提高磁柵尺的精度起到了關(guān)鍵性的作用。
　　本文以上海市平信機(jī)電制造有限公司（SPM）的三米磁柵錄磁機(jī)為主要研究對(duì)象，討論了錄磁機(jī)錄磁原理、機(jī)床熱變形、機(jī)床誤差建模、機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，建立了多個(gè)熱源作用下的錄磁機(jī)三維有限元模型，分析了錄磁機(jī)溫度場(chǎng)和導(dǎo)軌熱變形的分布，探討了錄磁機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)多處熱源對(duì)其溫度分布的影響，同時(shí)也分析了床身上的導(dǎo)軌因受熱或遇冷而產(chǎn)生不規(guī)則熱變形時(shí)的規(guī)律，具體研

3、究的內(nèi)容如下：
　　首先，在流體分析軟件Fluent中建立錄磁機(jī)溫度場(chǎng)的計(jì)算模型，將模型計(jì)算結(jié)果同錄磁機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證計(jì)算模型的可靠性。然后，采用控制變量的方法，分析各個(gè)影響因素對(duì)錄磁機(jī)溫度場(chǎng)分布的影響情況。
　　為分析錄磁機(jī)導(dǎo)軌的熱變形情況，首先在軟件Fluent中計(jì)算出機(jī)床的溫度場(chǎng)，以此結(jié)果作為溫度載荷并導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS，添加邊界條件進(jìn)行計(jì)算，得到錄磁機(jī)導(dǎo)軌在長(zhǎng)度方向發(fā)生變形的分布情況。