温度及摩擦对光栅刻划机定位精影响的研究

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1、单位代码：分类号：学号：密级：公开硕士学位论文论文题目：温度及摩擦对光栅刻划机定位精影响的研究学位类别：专业硕士学科专业：机械工程工程领域作者姓名：周俊超导师姓名：王卫荣教授完成时间：年月■命■■单位代码：密级：公开学号：分类号：硕士学位论文论文题目：温度及摩擦对光栅刻划机定位精度影响的研究学位类别：专业硕士专业名称：机械工程作者姓名：周俊超导师姓名王卫荣教授完成时间年月合肥工业大学专业硕士学位论文温度及摩擦对光栅刻划机定位精度影响的研宄作者姓名：周俊超指导教师：王卫荣教授专业名称：机械工程研究方向：

2、数字化设计及现代设计理论年月ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterResearchontheInfluenceofTemperatureandFrictiononthePositioningAccuracyofGratingRulingMachineByZhouJunchaoHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.China03,2015合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学专业硕士学

3、位论文质量要求。答辩委员会签名（工作单位、职称、姓名）丄主席：散後委员导师条後学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研宄工作所取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人己在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。学位论文作者签名：像链签名日期：旧年月曰

4、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）签名曰期：知化年月对扫签名曰期：⋯年月日论文作者毕业去向工作单位：联系电话通讯地址：邮政编码致谢时光如梭，白驹过隙，在这即将毕业之际，首先我要特别

5、感谢我的导师王卫荣教授三年来对我的栽培、关心和教导。在合肥工业大学接近三年的研宄生生涯里，王老师给我指导、帮助和鼓励令我感到了亲人般的温暖。在本论文选题和撰写的过程中，得到了王老师的悉心指导，在王老师苦心孤诣，躬亲点拨下，我的思路从毫无头绪变的渐渐清晰。论文完成后，王老师又非常细致的帮我修改，并给与我很多宝贵的意见。三年来，在王老师的安有下，我参与了很多有意义且难忘的项目。在这过程中，我不仅学到了很多知识，而且也掌握了很多处事的方式。所以，在此由衷的感谢王老师对我犹如父亲般的照顾。同时，我要感谢翟华老

6、师，黄康老师，葛新方老师，在该论文的撰写过程中，他们对我提供了很多指导，感谢你们对我毫不吝啬的帮助。其次，我要感谢实验室的师兄弟们，谢谢你们给我的指导、鼓励和帮助。最后，我要感谢我的家人和朋友，是你们的支持给予我前进的动力，是你们让我变得更加坚强。作者：周俊超年月摘要衍射光栅作为光谱仪器中的核心器件，在各领域中有着越来越广泛的应用。机械刻划是衍射光栅制造的重要方式，主要依靠光栅刻划机完成。作为机械领域中最精密的仪器之一，光栅刻划机不仅结构复杂，而且影响其精度的因素很多。光栅刻划机的定位精度是影响光栅性

7、能的重要因素，论文重点研究了环境温度和摩擦对光栅刻划机定位精度的影响，具体完成工作内容如下：为了研宄环境温度变化对定位精度的影响规律，建立了光栅刻划机定位系统的模型，釆用有限元法进行热变形分析，计算了定位系统的变形量与温度变化量之间的关系。得到了在光栅刻划过程中，环境温度控制在±°可以保证光栅刻划机定位精度的结论。在粗定位过程中，计算了外工作台与导轨、滚珠丝杠副、轴承发热量以及定位系统中重要部件的自然对流换热系数。通过热结构耦合分析研究不同工况下各热载荷对定位精度的影响，得出对定位精度影响最大的因素是

8、来源于滚珠丝杠副的发热量。对滚珠丝杠副中滚珠圈数、公称直径、导程这三个参数釆用三因素三水平正交试验进行多目标优化设计，得出更优的因素水平组合方案，对优化的结果进行验证计算，最终分析结果显示优化后内工作台和丝杠的最大变形量均明显改善。本课题所做工作和成果将对衍射光栅刻划机定位平台精度的提高具有一定的参考意义。关键词：衍射光栅光栅刻划机；定位系统；热结构耦合分析；正交试验ABSTRACTAsthecorecomponentofthespectruminstr