非均勻溫度場(chǎng)中激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站熱變形誤差補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測(cè)量技術(shù)貫穿整個(gè)飛機(jī)裝配過(guò)程，為飛機(jī)的裝配質(zhì)量檢測(cè)以及評(píng)價(jià)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)源，在裝配系統(tǒng)的后續(xù)維護(hù)中也扮演了重要角色。在激光跟蹤儀自身精度完好的情況下，測(cè)量時(shí)的精度主要取決于由轉(zhuǎn)站精度，而ERS點(diǎn)位置變化和測(cè)量設(shè)備的測(cè)量誤差嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)站精度。隨著測(cè)量技術(shù)的不斷提升，激光跟蹤儀的測(cè)量誤差被大大減小，ERS點(diǎn)位置變化成為了影響轉(zhuǎn)站精度的主要因素。其中熱變形導(dǎo)致ERS點(diǎn)位置發(fā)生變化尤為顯著。在轉(zhuǎn)站測(cè)量時(shí)，掌握ERS點(diǎn)位置隨溫度

2、變化的規(guī)律，結(jié)合ERS點(diǎn)位置的變化規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)站,對(duì)于抑制ERS位置變化對(duì)轉(zhuǎn)站精度的不利影響具有重要意義。本文深入研究了非均勻溫度場(chǎng)條件下兩種常見(jiàn)工裝模型上ERS點(diǎn)位置隨溫度變化的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究分析了非均勻溫度場(chǎng)轉(zhuǎn)站熱變形補(bǔ)償技術(shù)。
　　第一章敘述了飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)，詳細(xì)論述了國(guó)內(nèi)外數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹了激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測(cè)量技術(shù)及轉(zhuǎn)站誤差。分析了轉(zhuǎn)站測(cè)量中熱變形誤差的研究現(xiàn)狀，結(jié)合工程實(shí)際，給出了論文的

3、研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)框架。
　　第二章主要介紹了機(jī)械熱變形相關(guān)的理論基礎(chǔ)，闡述了熱傳導(dǎo)基本理論及其相關(guān)概念詳細(xì)介紹了熱彈性力學(xué)基本理論，重點(diǎn)介紹了熱膨脹系數(shù)，分析了線膨脹系數(shù)與體膨脹系數(shù)的關(guān)系。
　　第三章將實(shí)際中常見(jiàn)的長(zhǎng)型工裝合理簡(jiǎn)化為一維模型，并運(yùn)用熱變形理論，建立了非均勻溫度場(chǎng)中長(zhǎng)型工裝的熱變形模型。以鋁為例，合理設(shè)置非均勻溫度場(chǎng)及各項(xiàng)參數(shù)，利用ABAQUS進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，分析總結(jié)了長(zhǎng)型工裝上ERS點(diǎn)的變化量計(jì)算方法。

4、>　　第四章以長(zhǎng)型工裝的熱變形模型為基礎(chǔ)，將實(shí)際中常見(jiàn)的平面框架型工裝簡(jiǎn)化為桁架工裝，建立了實(shí)際中常見(jiàn)的四桿桁架工裝的熱變形建模。選鋁作為驗(yàn)證材料，利用ABAQUS進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，分析總結(jié)了桁架工裝上ERS點(diǎn)的變化量計(jì)算方法。
　　第五章對(duì)于非均勻溫度場(chǎng)中長(zhǎng)型工裝和桁架工裝上的ERS點(diǎn)，利用ABAQUS軟件獲取ERS點(diǎn)初始理論值和變形后測(cè)量值。利用均勻溫度補(bǔ)償法和本文方法進(jìn)行轉(zhuǎn)站，并對(duì)轉(zhuǎn)站誤差進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，本文方法轉(zhuǎn)站