Nghiên cứu sai số động học trên máy CMM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  PHAN VŨ BẢO NGHIÊN CỨU SAI SỐ ĐỘNG HỌC TRÊN MÁY CMM Chuyên ngành : Công Nghệ Chế Tạo Máy LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHAN VŨ BẢO Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 15-10-1982 Nơi sinh : Quảng Ngãi Chuyên ngành : Công Nghệ Chế Tạo Máy MSHV : 00406049 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu sai số động học máy CMM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Phân tích nguyên nhân, chất ảnh hưởng sai số động học đến độ xác đo máy CMM - Xây dựng mơ hình tính tốn sai số động học - Xây dựng mơ hình vật lý mơ hình tốn học để đánh giá thông số sai số - Lập trình tính tốn tốn riêng lẻ tính sai số động học tổng cộng đầu đo cho máy CMM III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN :PGS.TS Đặng Văn Nghìn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Xin chân thành gửi lời cảm ơn PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHÌN tận tình hướng dẫn giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi suốt q trình học viên nghiên cứu hồn thiện luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến : - Cô giáo, PSG TS Thái Thị Thu Hà quan tâm, tận tình giúp đỡ, góp ý, hướng dẫn trình học tập thực luận văn - Q Thầy Cơ thuộc Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh hướng dẫn truyền thụ kiến thức kinh nghiệm thời gian học tập thực luận văn - Quý Thầy Cơ thuộc Phịng Đào Tạo Sau Đại Học – Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh quan tâm giúp đỡ trình học tập thực luận văn - Các bạn lớp Cao Học CKCTM K2006 góp ý, giúp đỡ trình học tập Do thời gian hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, học viên mong nhận góp ý quý giá Thầy Cơ để học viên hồn thiện q trình nghiên cứu sau TĨM TẮT Mơ hình sai số động học Weekers [2] sử dụng kết hợp với phương pháp thực nghiệm loại máy Gantry CMM cho kết đáng tin cậy dùng nhiều máy CMM thực tế Ở đây, mơ hình sai số động học dùng để đánh giá sai số động học loại máy CMM dạng cầu kết hợp với phương pháp phân tích lý thuyết Các thơng số đầu vào mơ hình sai số động học sai số xuất khớp chuyển động theo bậc tự tương ứng Bằng phương pháp phân tích, mơ hình, thơng số đầu vào xây dựng đánh giá thông qua biến dạng rung động chi tiết liên quan tương ứng Kết quả, hệ thống mơ hình hệ phương trình vi phân dao động tương ứng xây dựng nhờ phương pháp mơ hình học phương pháp phần tử hữu hạn Giải toán dao động tương ứng mơ hình với trợ giúp phần mềm Matlab thu dao động tương ứng chi tiết máy quan trọng Tổng hợp dao động tương ứng để thu thơng số sai số động học mơ hình sai số động học Cuối cùng, tính sai số động học đầu đo máy ứng với thông số sai số động học xác định Qua đó, đưa số nhận xét để giảm anh hưởng sai số động học đến độ xác CMM ABSTRACT With kinematic error modelling combine analytical/empirical approach using additional sensor, Weekers [2] was assessed and compensated the dynamics error for Gantry CMM successfully This thesis presents an application of kinematic error modelling for estimating dynamic error for bridge-CMM combine analytical method only With this model the degrees of freedom of CMM are defined Dynamic error in the structural loop of the CMM have to be expressed in these degrees of freedom, which allows the calculation of their effects on the probe position The input of this model is called dynamic parameter errors which collect the dynamic deformations from continous components in structural loop Analysing the dynamic behavior of the CMM in order to identify the significant deformations Modeling the significant ones with vibration models correlatively Using the Lagrange’s equation and the Finite Element Method to make sets of second order differential equations of vibration The mentioned equations are solved with supportting of Matlab software And the results of vibration and deformation are expressed into the parameter errors These are the errors in the degrees of freedom the kinematic model The model is used for calculation of the error propagation to the probe position The calculated error values at probe position during a certain measurement task are used for compensation of measurement result MỤC LỤC Trang Giới thiệu .01 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .02 1.1 Tổng quan CMM 02 1.1.1 Giới thiệu CMM 03 1.1.2 Xu phát triển CMM liên quan đến vấn đề nghiên cứu .04 1.1.3 Các nguyên nhân gây sai sô CMM 05 1.2 Thực trạng tình hình nghiên cứu CMM 08 1.3 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu đề tài .11 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 11 Chương II: PHÂN TÍCH VÀ MƠ HÌNH BÀI TỐN SAI SỐ ĐỘNG HỌC 13 2.1 Đặc điểm kết cấu CMM .13 2.2 Sai số CMM sai số động học 17 2.2.1 Sai số CMM .17 2.2.2 Sai số động học CMM 19 2.2.2.1 Bản chất nguyên nhân gây sai số động học 19 2.2.2.2 Các phương pháp để giảm sai số động học 21 2.2.2.3 Phương pháp đánh giá sai số động học đề tài .22 a Các nghiên cứu trước 22 b Phương án giải đề tài .24 2.3 Mơ hình sai số động học CMM dạng cầu(moving-bridge CMM) .25 2.3.1 Cở sở quy ước mơ hình 25 2.3.2 Xây dựng mô hình 26 2.4 Mơ hình tính tốn để xác định thông số sai số động học .30 2.4.1 Phương pháp giải 30 2.4.2 Mơ hình vật lý thông số quy đổi .34 2.4.2.1 Tại khớp trục Y 34 2.4.2.2 Tại khớp trục X 37 2.4.2.3 Tại khớp trục Z 40 Chương III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ HÌNH TỐN 42 3.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn ứng dụng toán động lực học 42 3.1.1 Các phương trình động lục học kết cấu .42 3.1.2 Ma trận khối lượng tương thích ma trận khối lượng tập trung .45 3.1.3 Các ma trận độ cứng phương trình dao động 47 3.2 Mơ hình tốn học 48 3.2.1 Cách xây dựng phương trình dao động 49 3.2.1.1 Đối với dạng tốn có phần tử dầm hai nút, bốn bậc tự 49 3.2.1.2 Đối với toán dạng khung, phần tử dầm có hai nút có bậc tự .51 3.2.1.3 Đối với phần tử dầm không gian 52 3.2.2 Các mơ hình tốn học để xác định thông số sai số động học 54 3.2.2.1 Tạị khớp trục Z .54 3.2.2.2 Tại khớp trục X 55 a Trong mặt phẳng OxXY .55 b Trong mặt phẳng OxXZ 56 c Trong mặt phẳng OxYZ 57 3.2.2.3 Tại khớp trục Y 58 Chương IV: GIẢI BÀI TOÁN SAI SỐ ĐỘNG HỌC 61 4.1 Các giả thuyết đưa để giải toán sai số đông học 61 4.2 Giải toán dao động 63 4.2.1 Giải cho trục X 64 4.2.1.1 Trong mặt phẳng OxXY 64 4.2.1.2 Trong mặt phẳng OxXZ .68 4.2.1.3 Trong mặt phẳng OxYZ .71 4.2.2 Giải cho trục Z: 72 4.2.2.1 Trong mặt phẳng OzXZ .72 4.2.2.2 Trong mặt phẳng OzYZ .75 4.2.3 Giải cho trục Y: 78 4.2.3.1 Trong mặt phẳng OYYZ 4.2.3.2 Trong mặt phẳng OYXY 4.3 Tính thơng số sai số động học máy CMM 81 4.3.1 Các thông số khớp trục Z .81 4.3.2 Các thông số khớp trục X .81 4.3.3 Các thông số khớp trục Y .82 4.4 Sai số động học tổng cộng đầu đo 82 KẾT LUẬN 84 KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 85 Phụ lục Phụ lục 1: Môt số đặc điểm kết cấu kết cấu quan trọng CMM .86 Phụ lục 2: Chương trình Matlab hàm 96 Tài liệu tham khảo LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Phan Vũ Bảo Ngày tháng năm sinh: 15-10-1982 Địa liên lạc: Nơi sinh: Quảng Ngãi 74/1/1-Bạch Đằng-Phường 2-Quận Tân Bình- TP Hồ Chí Minh Q trình đào tạo: - Từ tháng 09/2000 đến 06/2005, học ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy - Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng - Từ tháng 09/2006 đến nay, học cao học ngành Cơng Nghệ Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Q trình cơng tác: - Từ tháng 07/2005 đến 05/2006, làm việc Công Ty Nissei Electric Vietnam - Từ 05/2007 đến nay, làm việc Công ty Kỹ Thuật Hàng Không Miền Nam (SATC) – Cụm Cảng Hàng Không Miền Nam 86 (như công thức (3.22) đến (3.25)) Thế nên, chuyển vị theo bậc tự ứng thông số sai số động học chuyển vị thể hình 4.14 đế hình 4.17 tương ứng 4.4 Sai số động học tổng cộng đầu đo Với sai số đầu đo dùng công thức (2.1) (2.2) để xác định sai số gây tương ứng đầu đo thông số sai số động học giả Với ma trận khảo sát bảng 2.2 Có thể tính sau: * Giả sử khớp trục X có thơng số sai số tịnh tiến thông số chuyển vị xoay thể sau:  xtx   xrx    t x   xty  rx   xry   xtz   xrz        Và ta có ma trận ax=  l z  z  lxz z  lz 0 lxz    Khi đó, sai số đầu đo sai số trục X gây là:   xtx   ex=  xty  +  l z  z  xtz   l    xz z  lz 0 lxz     xrx   xtx  ( z  lz ) xry  lxz xrz   xry  =   xty  (lz  z ) xrx      xrz    xtz  lxz xrx     (4.3) Như tính tốn phần ta thấy rằng, thông số sai số xác định từ phương trình dao động * Tại khớp trục Y ta có thơng số sai số động học sau:  yrx   ytx      t y   yty  ry   yry   yrz   ytz      Và có ma trận ay sau: lz zlyx lxz    lx x ay = lz zlyx  lxz lx x  GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 87 Khi đó, sai số đầu đo sai số khớp trục Y gây là:   ytx   ey=  yty  + lz zlyx  ytz   l    xz lz zlyx lxz   yrx   ytx  (l z  z  lyx ) yry  l xz yrz   lx x  yry  =  yty  (lz  z  lyx ) yrx  (lx  x)yrz  (4.4)      lx x   yrz   ytz  l xz yrx  (l z  x) yrx  * Tại khớp trục Z có thơng số sai số động học sau:  zrx   ztx      t z   zty  rz   zry   zrz   ztz      Và ma trận az tương ứng là: lz  z    0 az=  lz  z   0  Và sai số đầu đo tương ứng gây sai số khớp trục Z là:   ztx   ez=  zty  +  lz  z  ztz      lz  z  0  0   zrx   ztx  (l z  z ) zry   zry  =  zty  (l  z ) zrx  z       zrz       (4.5) Sai số tổng cộng đầu đo tổng cộng trục tác động là: e=ex+ey+ez (4.6) Với công thức (4.6) sai số động học đầu máy tính theo thời gian chuyển động trục tương ứng GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 88 NHẬN XÉT * Ưu điểm: - Có thể dùng mơ hình tính sai số động học để tính sai số động học chủng loại máy CMM dạng cầu Các kết tính tốn dao động hợp lý phù hợp với nghiên cứu trước máy CMM (số liệu tham khảo từ [2]) - Từ kết tính tốn thấy rằng, tính sai số động học máy ứng với đặc tính động học nằm khả tải, khả động học máy thiết kế - Mơ hình tốn phương án giải đề tài cho thuận lợi lớn, sai số động học đánh giá trục chuyển động đồng thời Khi đó, trạng thái chuyển động máy ta kiểm soát sai số động học - Với việc dùng Matlab để giải toán dao động tương ứng giúp ta chuyển sang loại ngơn ngữ lâp trình khác Thế nên, khả tương thích mơ hình tính cao tính hiệu khả ứng dụng * Nhược điểm: - Thời gian tính tốn với việc lập trình cao độ xác cao Các kết cấu máy riêng lẽ chia mịn độ xác cao tốc độ tính cao - Mơ hình tốn để tính sai số động học luận văn chưa thật hồn thành để ứng dụng vào thực tế máy Nó mơ hình tốn tổng quát, cần xử lý để đưa vào trường hợp ứng dụng cụ thể - Mơ hình tính tốn chịu lượng sai số từ khâu mơ hình vật lý đến mơ hình tốn Ngồi cịn chịu sai số sử dụng phương pháp tính tốn số q trình lập trình bất định thông số đầu vào máy GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 89 KẾT LUẬN Với luận văn thực hiện, xây dựng mơ hình tốn để đánh giá sai số động học máy CMM dạng cầu (Bridge-CMM) cách đầy đủ tổng quát Đồng thời đưa giải pháp để tính tốn sai số động học thơng qua việc lập trình tính tốn với Matlab Mơ hình tốn xây dựng tính toán sai số động học máy thời điểm, vị trí phận chuyển động trục với độ xác cao Sai số biến dạng rung động chi tiết nằm thuộc khớp chuyển động tổng hợp vào bậc tự tương ứng khớp Các sai số theo bậc tự dùng để tính ảnh hưởng đến đầu đo máy hay để tính sai số động học tương ứng GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 90 KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Trong q trình mơ hình tính tốn luận văn có vấn đề đăt cần thiết cần giải Đó là: - Đặc tính kỹ thuật hệ thống ổ đệm khí dùng cho máy CMM cần nghiên cứu hoàn thiện - Các kết cấu máy cần đánh giá thông số cần thiết như: vật liệu, thơng số hình học,…để xác định độ cứng vững máy thật Để từ đó, có tính tốn tiếp theo, có chiến lược điều khiển phần mềm dùng cho máy - Cần xác định nguyên tắc chung để thực điều khiển cho máy, từ cách thu thập, xử lý tín hiệu đầu vào,…điều giúp cho trình tính tốn khác thuận lợi đồng - Cần tìm cách cải thiện tốc độ tính tốn với việc lập trình mà đảm bảo độ xác cần thiết việc tính tốn Và cần xây dựng mơ hình thực nghiệm để đánh giá kiểm nghiệm kết tính tốn Với vấn đề tồn trên, cần nghiên cứu để làm rõ vấn đề liên quan đến CMM GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 91 Phụ lục I: MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ KẾT CẤU VÀ CÁC KẾT CẤU QUAN TRỌNG CỦA CMM Trong phần phụ lục ta trình bày thông số cần thiết kết cấu máy thơ để xây dựng mơ hình tính tốn sai số động học cho máy CMM I.1 Kết cấu chung CMM Máy CMM khảo sát có hình dạng số thơng số thổng thẻ hình I.1: Các kết cấu máy hầu hết làm từ vật liệu khác như: + Bàn máy làm từ vật liệu đá Granite + Dầm ngang trục X (x-guideway), trục Y (y-guideway) làm từ vật liệu thép Invar + Các chi tiết lại như: cột chống bên trái, bên phải, cột đỡ trục Z, ycarriage, x-carriage, trượt trục Z(z-pinole) làm từ vật liệu nhơm A6061 (a) GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 92 (b) Hình I.1: Hình vẽ tổng thể hệ thống máy CMM Đối với máy CMM ba chiều có ba chuyển động theo ba phương khác vng góc tương ứng Và theo sau ta kết cấu cụm chi tiết, thơng số hình học tương ứng theo Các hình vẽ sở ban đầu thông số đầu vào cần thiết để xây dựng mơ hình tính tốn cho tốn sai số động học luận văn Hình I.2a thể chi tiết thơng số hình học khớp trục Y CMM Hình I.2b thể chi tiết thơng số hình học khớp trục X Z máy GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 93 (a) (b) Hình I.2: Một số kích thước khối lượng máy GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 94 Sau kết cấu hình học số chi tiết riêng lẽ máy Trong hình I.3a kết cấu chi tiết y-carriage, cột chống trục Z trượt trục z(z-pinole) Hình I.3b kết cấu hình học cụm chi tiết cột chống phải ycarriage máy Các thơng số hình học ổ đệm khí khớp trục Y thể hình I.3c Hình I.3: Ổ đệm khí khớp trục Y I.2 Các đặc tính hình học mặt cắt ngang vài chi tiết máy quan trọng * x-guideway: Mơ-men qn tính: Iz=5 716 000mm4, Iy=58830000mm4 Mơ-men qn tính độc cực Iρ= 64546000mm4 Diện tích mặt cắt ngang: A_x_guideway=5943mm2 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 95 * z-pinole Khối lượng chi tiết 5.2kg Moment quán tính theo trục sau: Ix=4583000mm4 Iy=6983000 mm4 Diện tích mặt cắt ngang A_z_pinole=8239.445mm2 * Cột đỡ bên trái Mơ-men qn tính: Ix=Iy=3 983 000mm4 qn Mơ-men tính độc cực Iρ=7966000mm4 Diện tích mặt cắt ngang A_left_support=2775mm2 * Cột đỡ bên phải Mơ-men qn tính theo trục: Ix=12 402 000mm4, Iy=4 207 000mm Mơ-men qn tính độc cực Iρ=16609000mm4 diện tích mặt cắt ngang: A_right_support=2336mm2 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 96 I.3 Các thơng số ổ đệm khí CMM * Các thơng số hình học cơng thức tính thiết kế ổ đệm khí trịn Ổ đệm khí Mặt phẳng trượt Hình I.4: Các thơng số hình học ổ đệm khí trịn Cơng thức tính độ cứng ổ đệm khí: K 0.27 R02 ( P0  Pa ) (N/  m) h0 (I.1) Khả chịu tải lớn nhất: W  0.21 R02 ( P0  Pa )[N ] (I.2) Lưu lượng khí: Q 0.34h03 P02 ( m3 / s ) 3.42  10  log e( R0 / Ri ) (I.3) Đường kính lỗ khí: d0  s P0 h03 ( mm ) 7890  log e( R0 / Ri ) (I.4) Thông thường thông số sau chọn theo kinh nghiệm: R0 / Ri  20 s  0.85 Trong đó, P0 Pa áp suất đầu vào áp suất môi trường (N/mm2) GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 97 h 0: khe hở khí(m) Và có cơng thức kinh nghiệm sau: 2h0  0.0003 D0 Khi chọn ổ đệm khí ta cần ý chọn cho thông số h khớp thông số độ cứng tổng khớp theo phương ổ đệm để tăng tính cân cho hệ thống * Các thơng số hình học cơng thức tính thiết kế ổ đệm khí chữ nhật L L c B B a c/B=0.5 (a) a/B=0.25 (a) (b) Ổ đệm khí Mặt phẳng trượt (b) Hình I.5: Các thơng số hình học ổ đệm khí chữ nhật Hệ số hình dáng  B L (I.5) Lưu lượng dòng chảy GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 98 G Gh03 P02 3.42  10  (I.6) Trong : P0 (N/mm2) h0 (m) Hệ số bù áp: s  7.89  10 nd02 B P0 h03 L (I.7) Đường kính lỗ khí: d0  s P0 h03 L ( mm ) 7.89  10 n B (I.8) Độ cứng ổ đệm khí K K LB( P0  Pa ) h0 (I.9) Khả chịu tải (I.10) W  LB( P0  Pa )W Công thức kinh nghiệm sau: 2h0  0.0005 D0 Sau độ cứng ổ đệm khí khớp tương ứng -Tại khớp trục Y: Tại khớp ta dùng loại ổ đệm khí kiểu hình trịn sau: ổ đệm khí Φ70, ổ đệm Φ80, ổ đệm Φ100 ổ đệm khí Φ105 cột chống trái. + Tại vị trí ổ đệm khí Φ105 qua tính tốn ta có tải trọng u cầu cần chịu 404(N).Ta chọn với khe hở h0=10m độ cứng K=106(N/m) Khi đó, theo (I.1) áp suất đầu vào cần thiết P0=(Pa+0.4534)(N/mm2) Mà Pa áp suất khí Pa=1atm=0.1(N/mm 2) nên P0=5.534atm Khả tải W=727.3572(N) (thỏa yêu cầu mặt tải trọng) + Ổ đệm khí Φ80 cần chịu tải trọng 396N cho môt ổ chọn với khe hở h0=10m độ cứng quy đổi K=53(N/m) Khi đó, áp suất đầu vào cần thiết là: P0=(Pa+0.3905)(N/mm2) Với Pa=1atm, nên P0=4.905atm Tải trọng ổ đệm khí chịu W=412.202(N) (thỏa mãn điều kiện tải) GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 99 + Tại ổ đệm khí Φ100, ta cần chịu tải trọng khoảng 6(N) thơng số chọn sau: h 0=10m độ cứng K=120(N/m) Khi đó, áp suất đầu vào tính P0=(Pa+0.5659)(N/mm) hay P0=6.659atm Khả tải W= 933.3593(N) + Tại ổ đệm khí Φ70 ta chọn khe hở h0=10m độ cứng K= 60(N/m) Khi áp suất đầu vào P0=(Pa+ 0.5774)(N/mm2) hay P0=6.774atm - Tại khớp trục X + Theo thiết kế, ổ đệm khí Φ70 theo thiết kế ta cần chịu tải trọng khoảng 550(N) Các thông số chọn sau: h0=10m độ cứng K=80(N/m) Khi đó, áp suất đầu vào là: P0=(Pa+ 0.7699)(N/mm2) hay P0=8.6994atm Khả tải W= 622.2(N) + Theo thiết kế cụm hai ổ đệm khí Φ60 phải chịu tải trọng tương đương 550(N) theo ta chọn thông số sau: h 0=10m độ cứng K= 40(N/m) Khi đó, dựa vào cơng thức (I.1) áp suất đầu vào là: P0=(Pa+ 0.524)(N/mm2) hay P0=6.24atm khả tải W= 311.13(N) + Ta có ổ đệm khí chữ nhật có kích thước thông số kỹ thuật phải tương tự Khe hở hai bên h0=13m độ cứng ổ K=40(N/m) Khi đó, áp suất đưa vào theo (I.9) P 0=(Pa+ 0.619)(N/mm2) hay P0=7.19atm khả tải W= 246.981(N) + Tại hai ổ đệm khí Φ50 ta chọn khe hở h0=10m độ cứng K=40(N/m) Theo đó, áp suất đưa vào P0=(Pa+ 0.5659)(N/mm2) hay P 0=6.659atm khả tải W= 233.3398 (N) - Tại khớp trục Z + Trong mặt phẳng OYZ, ổ đệm khí chữ nhật chọn phần khớp trục X, hai ổ đệm khí Φ70 chọn sau: khe hở h0=10m độ cứng K=80(N/m) Khi đó, áp suất đưa vào P0=(Pa+ 0.7699)(N/mm2) hay P0=8.699atm khả tải W= 622.21(N) GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 100 + Trong mặt phẳng OXZ ta chọn độ thông số cho ổ đệm Φ70 sau: khe hở h0=10m độ cứng K=40(N/m) Khi đó, áp suất đưa vào P0=(Pa+ 0.385)(N/mm2) hay P0=4.85atm khả tải W= 311.15(N) Hai ổ đệm khí Φ40 chọn sau: khe hở h 0=10m độ cứng K=20(N/m) Khi đó, áp suất đưa vào P0=(Pa+ 0.5895)(N/mm2) hay P0=6.895atm khả tải W= 155.5654 (N). GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO ... gây sai số toàn máy sai số động học cho CMM * Đưa mơ hình để đánh giá sai số động học sử dụng mơ hình sai số động học tham khảo từ [2] để xây dựng mơ hình sai số động học trường hợp cụ thể máy CMM. .. điểm kết cấu CMM .13 2.2 Sai số CMM sai số động học 17 2.2.1 Sai số CMM .17 2.2.2 Sai số động học CMM 19 2.2.2.1 Bản chất nguyên nhân gây sai số động học 19... mơ hình động học CMM GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: PHAN VŨ BẢO 19 2.2.2 Sai số động học CMM 2.2.2.1 Nguyên nhân chất sai số động học CMM Ta biết rằng, sai số động học xuất máy hoạt động với