تحلیل اجزا محدود تغییرشکلها و خطاهای ناشی ازتغییرات دما بر روی دستگاه CMM

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

چکیده

دستگاه اندازه‌گیری مختصات (CMM)، یکی از وسایل اندازه‌گیری جهت مهندسی معکوس بوده که نیازمند شرایط محیطی و دمایی ثابت است. تغییر این شرایط به دلیل نیاز صنعت به ورود این دستگاه‌ها به محیط کارگاهی اجتناب ناپذیر بوده و تغییرات دمایی به سازه دستگاه اعمال می‌شود. این تغییرات منجر به تغییر شکل و اعوجاج غیریکنواخت سازه و نیز خطکش‌های کدی دستگاه می‌شود که نتایج اندازه‌گیری را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر شرایط محیطی بر روی دستگاه CMM و بررسی خطاهای ناشی از آن، مدل سه‌بعدی دستگاه CMM در نرم افزار اجزا محدود ANSYS طراحی شده و با اعمال اختلاف دمای محیط با دمای سازه، تحلیل حرارتی ناپایای دستگاه انجام شده است. تغییر شکل کلی سازه و خطکش‌ها به دست آمده است. به منظور اعتبارسنجی، نتایج به دست آمده از میزان جابه جایی خطکش‌ها و ساختمان سازه با روابط تحلیلی موجود مقایسه شده‌اند که تطابق بسیار قابل قبولی مشاهده می‌شود. همچنین تحلیل تغییرشکلها و اعوجاج کلی سازه منتج به نتایجی در خصوص بهبود طراحی و مواد به کار رفته در سازه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Finite element analysis of deformations and errors caused by temperature changes on the CMM device

نویسنده [English]

  • Farshad Rabiei
Department of Mechanical Engineering, Ilam University, Ilam, Iran
چکیده [English]

Coordinate measuring device (CMM), one of the measuring devices for reverse engineering that requires constant environmental and environmental conditions. This change of conditions may be unavoidable due to the need of the industry to enter the devices into the workshop environment, and changes are applied to the device structures. This change causes non-uniform deformation and distortion of the structure as well as the code rulers of the device, which affects the measurement results. In this research, in order to investigate the effect of changing environmental conditions on the CMM device and investigate the errors caused by it, the three-dimensional model of the CMM device was designed in ANSYS finite element software and by applying the difference between the ambient temperature and the temperature of the structure, the unstable thermal analysis of the device was performed. has been The overall shape of the structure and the rulers have been changed. For the purpose of validation, the results obtained from the amount of displacement of the rulers and the building of the structure have been compared with the existing analytical relationships, and a very acceptable match is observed. Also, the analysis of deformations and general distortion of the structure has resulted in results regarding the improvement of the design and materials used in the structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CMM device
  • temperature change error
  • unsteady heat transfer