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1、文章编号:2095-1248(2016)02-0046-06三坐标测量机结构变形引起的动态误差李静,梁宇,苏长青(沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳110136)摘要:在高精密三坐标测量机测量的过程中,对动态误差分析的研究一直是提高测量机精度和速度一项重要课题。对三坐标测量机结构在运动中所产生的动态变形进行理论分析。由于伺服电机产生的驱动力和移动部件惯性力的作用会导致整体桥架、滑架、立柱和Z轴等部件发生偏转。通过相应的理论计算,指出各部件绕气浮导轨的偏转和机体主要结构的弯曲变形是产生动态误差主要原因之一。利用动态误差实验,对三坐标测量机
2、机体变形引起的动态误差进行测量,验证机体变形和测头位置对精度的影响,为误差修正和机构优化设计提供依据。关键词:三坐标测量机;惯性力;机体变形;动态误差;测头位置中图分类号:TH711文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.2095-1248.2016.02.009Thedynamicerrorcausedbystructuredeformationofthethree-coordinatemeasuringmachine3LIJing,LIANGYu,SUChang-qing(KeyLaboratoryFundamentalScienceforNati
3、onalDeferenceofAeronauticalDigitalManufacturingProcess,ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang110136,China)Abstract:Inthemeasurementofhighprecisionthree-coordinatemeasuringmachine,dynamicerroranalysishasalwaysbeenanimportantsubjectinimprovingprecisionandspeed.Dynamicdeformationofthree-co
4、ordi-natemeasuringmachinestructureinmovementareanalyzedtheoretically.Undertheeffectoftheservomo-tordrivingforceandmovingcomponentsinertiaforce,theoverallbridge,carriage,uprightpost,Zshaftandothercomponentsdeflect.Throughcorrespondingcalculation,itispointedoutthatdeflectionofeachcompo-
5、nentaroundtheairbearingguideandthebendingdeformationofthemainstructurearethemaincausesofdynamicerror.Byconductingexperiments,thedynamicerrorsofCMMbodydeformationweremeasuredtoverifytheimpactofbodydeformationandprobepositiononaccuracy,thusprovidingabasisforerrorcor-rectionandoptimumstr
6、ucturaldesign.Keywords:three-coordinatemeasuringmachine;inertialforce;bodydeformation;dynamicerror;probeposition从20世纪50年代世界第一台坐标测量机的多年中,制造业使用的坐标测量机经过了多个质产生到现在各种各样的三坐标测量机的在工业中的飞跃。随着工业的不断发展,人们对三坐标测广泛使用,坐标测量设备显然已成为现代制造业量机要求越来越高,高精度和高速度测量机越来[1-2]无法替代的一个重要构成部分。在过去60越受欢迎,制造商纷纷推出了在保证精度的情况收稿日
7、期:2015-06-26作者简介:李静(1985-),女,辽宁朝阳人,助理工程师,主要研究方向:数字化制造,E-mail:20133362@sau．edu．cn。第2期李静,等:三坐标测量机结构变形引起的动态误差47下高速测量机,其中,应用最为广泛的测量机为移方向上移时,由于测量线与光栅不重合,存在较大动桥式三坐标测量机。测量机测量速度越快,其的阿贝误差,造成测量的标准值与实际光栅读数[9-10]精度就越难保证,如何在保证精度的情况下,提高不同,也会产生较大的动态误差。图2为三速度是一项重要的研究课题。坐标测量机各个运动部件沿X、Y、Z三个方向在现在气浮导轨被广泛
8、应用到测量
