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測量的溫度補償的原則與方法
陳志遠年第期摘
要在現代飛機製造過程中
座標測量機大量地應用於生產和產品檢測。由於溫度變化對
於金屬材料幾何特性的影響
使溫度補償對於降低測量誤差的意義非常巨大。本文以波音飛機
的產品公差要求為例
根據溫度補償對於不同精度的測量裝置測量結果的影響分析
得出在不同
的條件下採用座標測量機進行測量時的溫度補償原則。
座標測量機溫度補償測量機
中圖分類號
:tp39
文獻標識碼
:a文章編號
:1674-098x(2011)08(c)-0109-02
環境溫度對零件幾何尺寸的影響
目前在國內大型飛機製造公司的座標測量裝置中
精度比較高的可以達到
0.004mm;
即使是重複精度比較低的可攜式座標測量機
其裝置的重複精度也可以到達
0.083mm
。溫度補償對於
高精度測量過程來說都是必不可少的乙個重要環節。
溫度變化造成機械加工的誤差超過佔全部加工誤差的
50%[1,2]
。因此在精密加工中
都要求採用補償方式以最大限度地降低這種影響
[3,4]
年國際權度局確定以
作為測量物
體尺寸的標準溫度。也就是說
某一物體長為
l,是指它在
時的長度
l。在其他溫度下測量
時它呈現的尺寸不為
l,這時就產生熱變形誤差。世界上大多數國家將
作為測量環境的標
準溫度測量裝置的一系列系統引數一般也是按照該溫度進行設定的。但是
溫度總是在乙個範
圍內變動的。考慮各種常用材料的熱膨脹係數很小
因此在一般情況下
只要環境溫度在測量過
程中能保持在
20±範圍內
可以不考慮溫度的影響。那麼
溫度對於飛機結構件精度的影響有
多大呢？飛機零件中材料使用最多的金屬是鋁合金。
以鋁合金為例
由於其熱膨脹係數是
0.00002351mm/
當溫度變化
時,1m
長度的零件的
長度變化量可以按下式計算得出
1000×
0.00002351mm/
0.047mm
比較可攜式測量儀的測量精度和被測零件的精度要求
,0.047mm
也是相當大的誤差
不能不加以考慮。但是如果零件的長度只有
1mm,
當溫度變化
時其長度誤差為
0.000047mm,
這顯然是遠小於飛機零件的尺寸公差的
因此此時可以不考慮溫度的影響了。
對於高精度的固定式座標測量機
環境溫度可以通過控制測控間的溫度來實現。但對於類
似可攜式座標測量機和雷射跟蹤儀來說
這些裝置經常是在環境比較差的工作現場進行測量
如在零件加工現場附件或在臨時儲存區域中等。在這些場所
溫度的精確控制是比較困難的
也就
溫度補償計算公式 熱補償計算例項
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