基于LM辊子三坐标测量机总体结构设计及有限元分析

摘要

本文首先对基于直线运动辊子(LM辊子)的龙门式三坐标测量机的不同导轨形式进行分析对比，选定了矩形导轨。针对这种导轨形式，确定了LM辊子龙门式三坐标测量机的具体结构，并对整体结构作了静力学分析。在对横梁变形引起的测量误差进行分析时，本文利用有限元分析软件ANSYS模拟在三个不同载荷分别作用下横梁的变形情况，并建立了该三种情况下的由横梁变形引起测量误差的数学模型。并对这些数学模型进行分析对比，由此建立了任意载荷作用下，横梁变形引起测量误差的通用数学模型。最后对LM辊子龙门式三坐标测量机两个姿态做了分析，求出三坐标测量机每个姿态整体结构的前八阶固有频率和振型。并对整体结构作了谐响应分析，得到了所关心点在强制频率范围内的振幅，这对于研究三坐标测量机的动态特性具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2三坐标测量机发展概况及发展趋势

1.2.1国外发展现状

1.2.2国内发展现状

1.2.3三坐标测量机发展趋势

1.3三坐标测量机误差概述

1.4课题的目的和意义

1.5本课题研究的主要内容

第2章三坐标测量机总体设计

2.1引言

2.2 LM滚子简介

2.3材料的选择

2.4三坐标测量机设计特点及技术指标

2.5设计中需解决的关键技术

2.6三坐标测量机总体方案设计

2.7有限元方法及ANSYS软件简介

2.8关键部件的设计

2.8.1导轨对比分析

2.8.2横梁和立柱的设计

2.9本章小结

第3章CMM静态分析及误差补偿函数建模

3.1引言

3.2整体结构静态变形分析

3.3三坐标测量机误差分析

3.4横梁参数化模型的建立及静态参数求解

3.5静态误差补偿建模及结果分析

3.5.1数据处理与模拟

3.5.2静态误差补偿建模

3.5.3模拟数据与理论计算结果的比较

3.6本章小结

第4章三坐标测量机的动力学分析

4.1引言

4.2模态分析

4.2.1模态分析定义

4.2.2整体结构模态分析

4.3谐响应分析

4.3.1谐响应分析定义及求解方法

4.3.2整体结构的谐响应分析

4.4本章小结

结论

参考文献

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致谢