激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站熱變形誤差補償研究.pdf

1、激光跟蹤儀是一種技術(shù)成熟、精度高、效率高、數(shù)字化三坐標測量設備，在飛機數(shù)字化裝配領域得到了廣泛的應用。在飛機數(shù)字化裝配過程中，為了將實測結(jié)果從測量坐標系轉(zhuǎn)換到裝配坐標系下以便進行檢查，需要頻繁利用增強參考系統(tǒng)(Enhanced ReferenceSystem，ERS)點對激光跟蹤儀進行轉(zhuǎn)站，使測量坐標系與裝配坐標系保持一致。
　　本論文以某機型數(shù)字化裝配重點科研項目為依托，對激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測量精度改善相關技術(shù)展開了研究。并著重研究

2、了ERS點在激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測量時的熱變形補償技術(shù)，提出了兩種不同的轉(zhuǎn)站熱變形誤差補償方法。
　　第一章闡述了飛機數(shù)字化裝配測量技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展應用現(xiàn)狀，論述了研究激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測量的背景和改善轉(zhuǎn)站精度的工程意義，給出了論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)框架。
　　第二章介紹了跟蹤儀跟蹤系統(tǒng)構(gòu)成，闡述了儀器定位原理及SVD坐標轉(zhuǎn)換算法。分析了飛機裝數(shù)字化配現(xiàn)場測量誤差的構(gòu)成，提出了轉(zhuǎn)站精度的評價指標，并對可以減小或消除的誤差源提出了應對措

3、施。
　　第三章針對裝配對象在不同方向上熱膨脹系數(shù)不一致的情況，提出了一種基于各向異性三維熱變形模型的ERS點轉(zhuǎn)站補償方法，減小了由熱變形引起的系統(tǒng)誤差影響。并引入3σ準則對參與轉(zhuǎn)站的ERS點進行篩選，消除粗大誤差的影響。
　　第四章在有限元仿真復雜工裝熱變形的基礎上，提出了一種用單位溫度熱變形系數(shù)矩陣λ進行補償?shù)姆椒?。有限元仿真和實驗?shù)據(jù)分析都表明復雜工裝上的觀測點熱變形在小范圍溫度變化下呈線性，根據(jù)該特點提出了單位溫度熱