تحلیل تجربی و شبیه سازی fem خطای عملکردی ماشین اندازه گیری مختصات سه بعدی (cmm) در اثر تغییرات دما

اندازه گیری صحیح و دقیق اجسام، به خصوص در صنعت، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ماشین اندازه گیری cmm از جمله ماشین های اندازه گیری است که به طور متداول در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مکانیزم ساده اما دقیق این دستگاه، موارد استفاده این ماشین، اندازه-گیری اجسام کوچک ( با ابعاد میلی متری) تا اجسام بزرگ ( با ابعاد چندین متری) را شامل می شود. تغییرات دمای محیط پیرامون ماشین cmm موجب تغییرات دما در اجزای این ماشین می گردد. این تغییرات دما در اجزا، باعث تغییر شکل جزئی اجزای دستگاه می شود. این تغییر شکل در اجزای ماشین موجب خطا در اندازه گیری های انجام شده توسط ماشین می گردد. این خطا به خطای دمایی شناخته می شود. آگاهی از میزان این خطا در دماهای مختلف به شناسایی دقت اندازه گیری در این دماها، و کالیبراسیون صحیح دستگاه کمک می کند. برای دستیابی به این دانش، در این پایان نامه، خطای عملکردی ماشین اندازه گیری cmm در اثر تغییرات دمای محیط مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، ابتدا مدلی سه بعدی از ماشین cmm در نرم افزار ansys طراحی شده است. سپس شرایط مرزی با توجه به شرایط معمول محیط عملکردی دستگاه تعیین شده است. بر این اساس، محدوده تغییرات دمای محیط، بین 17 تا 32 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده که محدوده دمایی می باشد که به طور معمول در محیط هایی که دستگاه cmm به کار می رود، مشاهده می شود. تغییر شکل اجزای دستگاه در هر یک از دماهای تعیین شده اندازه گیری شد و نتایج این شبیه سازی ها با نتایج تحلیل تجربی که بر روی مدل مشابه صورت گرفته بود، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج شبیه سازی های عددی نشان می دهد که بیشترین خطای دستگاه در دمای 32 اتفاق می افتد که این نتیجه با نتایج حاصل از تحلیل ریاضی مطابقت دارد. این نتایج، با نتایج حاصل از اندازه-گیری های تجربی مقایسه شده و در نمودارها به تصویر کشیده شده است.