机械形体参数对零件热变形影响研究

发布时间：2020-05-24 06:45

【摘要】： 本论文研究内容来源于国家自然科学基金资助项目“复杂规则机械形体热变形误差理论及应用研究”(项目编号：50475069)。温度影响机械及仪器的性能与精度是始终存在的不可避免的物理现象，随着机械与仪器精度不断提高影响程度相应地成比例增加，因此研究机械热变形误差理论及应用技术，以采取有效措施，最大限度地减小温度的影响。本文通过利用机、光、电等设备组成的能够进行控温、测温及测量几何量参数的高精度热变形实验装置，对圆柱体、平板在0℃-60℃范围内受形体参数影响的热变形规律进行了实验研究，研究结果表明，精密零件任一尺寸的热变形不仅与其本身尺寸、形体材料膨胀系数和温度变化有关，而且还与形体其他相关尺寸有关，且形体参数对精密零件热变形的影响不容忽视。本文对圆柱体、平板在工作环境中的温度分布规律进行了初步探讨，得出圆柱体、平板内温度随时间变化的分布规律。为进一步从理论和实验上研究形体参数对机械零部件在均匀温度场中热变形的影响提供依据。本文在原有热变形实验装置的基础上，对系统的测温系统进行了改进。将原有仅能测出恒温箱内空间温度的测温装置改进为能直接测出被测工件表面实际温度的高精度测温系统，制定了以Pt100作为测温传感器、STC89C516RD+单片机作为主控制器，运用SPI器件MAX1402和MAX7219实现数据的采集和显示的高精度测温系统。并采用最小二乘法进行数据处理，有效地提高了测温精度，为热变形温度误差的修正提供保证。
【图文】：

热变形,高精度,实验装置,测控温系统

1.2测量装置的组成新型高精度热变形测量装置是一种光电机械式测量装置，系统的结构如图3一2所示，实物见图3一3所示，下面分别介绍系统的各个组成部分。图3一3新型高精度热变形实验装置1.测控温系统测控温系统由EL一O4AGT型恒温恒湿箱12、高精度铂电阻温度传感器16组成，其中控温由温度箱实现，测温由铂电阻温度传感器完成。恒温箱是智能化的设备，可以进行编程控制，其控温范围是一40℃一+150℃，有效内尺寸为 60Ommx85Ommx800mm，测温精度为士O.ZOC，控温精度为士0.SOC。由于测温精度过低

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结果中将其补偿。我们用以阿方法测量测杆的轴向热变形量，将一块由石英材料做成的玻璃板固定在恒温箱内部的工作台中心位置，，测头的装夹方式如图6一1(c)所示，测头用来定位。由于石英的材料热膨胀系数很小，近似为零，在不同的温度点，测量玻璃板的同一点，通过双频激光干涉仪得出测杆的热变形值，图6一2、6一3分别为测量原理示意图及实物图。实验结果见表6一1所示。一一一一一一一一一一一一一一双倾激先善沙仪仪仪‘曰感当奎目 }}}圈圈圈圈圈 rrrrrrr一一图6一2测杆轴向热变形测量示意图图6一3测杆轴向热变形测量实物图温温度变化化O一 1OCCC10一ZOC‘20一30CCC30一400CCC40一 SOCCC50一 6OCCC测测杆轴{司热热 43.55543，4一 42.88842.77742.55543
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH161.4

【引证文献】