【正文】 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，要求機械加工裝置的精度越來越高。傳統(tǒng)的動態(tài)測量往往采用于分表進行讀數(shù)，當被加工軸件具有圓度誤差時，機械表針會產(chǎn)生擺動，由于表針存在慣性，測量漢的表針不能準確指示工件的當前尺寸，存在一定的測量誤差，不能滿足加工高精度鈾件的要求。（第二章）主要研究了總體方案中總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，包括布局型式，零部件的選用，關(guān)鍵零件的校核計算。傳統(tǒng)的測試手段以千分表等儀器為手段，采用近似法測量[2426]，由于人的視覺誤差等主觀因素的影響，易導致測量數(shù)據(jù)的不準確。因此，許多高、精、尖的測試儀器和設(shè)備也不斷出現(xiàn)，以圓度誤差為例，圓度儀不失為一種理想的測量儀器，但由于其價格昂貴，測量的成本高，在生產(chǎn)線上很難廣泛使用。 設(shè)計的要求①工件的自動裝夾：即 要求零件放在測試臺上，能夠?qū)崿F(xiàn)工件的自動裝夾，而不為人工干預(yù)，為此需要設(shè)計整個裝置的結(jié)構(gòu)和完成以上的目標。2）直徑誤差：對于軸的直徑公差的檢查，仍然采用通止規(guī)來檢查。5）長度誤差：往往通過高度尺或游標尺進行檢測。標準軸的測試：主要完成標準軸有關(guān)的項目的檢測。被測軸的軸向跳動誤差和徑向跳動誤差的測量，可以讓被測軸每轉(zhuǎn)一周，通過傳感器測量一周的若干點（例如72點）數(shù)據(jù)，并從每組測量的數(shù)據(jù)中找出最大值和最小值，求出工件的跳動量，根據(jù)標準軸測量的基本尺寸對應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的毫米值，從而計算出被測工件的軸向跳動誤差和徑向跳動誤差的值。其工作過程如下：圖23 測量裝置的結(jié)構(gòu)裝配簡圖如圖23所示，將被測工件放在左、右頂針12之間的V形塊8上，用鼠標點擊控制系統(tǒng)界面上的自動測量按鈕，起動PCL839[28]，并通過其地址0x300H的第一通道向移動電機發(fā)出脈沖信號，經(jīng)驅(qū)動放大器驅(qū)動移動電機，通過同步帶帶動絲杠5實現(xiàn)滑塊1從左到右的移動，使左頂針頂起被測工件，同時，滑塊壓下行程開關(guān)10，行程開關(guān)的信息控制PCL839的第二通道工作，控制旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)動。由于電渦流傳感器的輸出電壓為18V，而數(shù)據(jù)采集卡的最高輸入電壓為5V，所以，設(shè)計中在每路數(shù)據(jù)采集通道上增加了一個轉(zhuǎn)換電路，以解決匹配問題。將一個傳感器安裝在滑塊上，滑塊通過絲杠（二）及底座上的導向槽可以左右移動，從而帶動傳感器的左右移動；另一個傳感器安裝在被測工件后面的一個傳感器移動支架上，傳感器可以上下移動，這樣可以測量不同直徑的軸類零件。 移動電機的布置若采用聯(lián)軸器，將移動電機裝在電機支架上，使電機軸和絲杠的中心在一條直線上，用聯(lián)軸器進行聯(lián)接，來傳遞力矩（）。根據(jù)被測零件安放的位置的特點可分為立式放置和臥式放置，如圖32所示。動靜系數(shù)差大；摩擦系數(shù)和運動速度的非線性關(guān)系，在低速運動〈60mm/min〉時容易產(chǎn)生爬行。驅(qū)動的工率也很小?！?滾動導軌 滾動導軌具有摩擦系數(shù)?。ǎ皇芩俣鹊挠绊?，動靜摩擦系數(shù)差很小，低速時不會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象（若制造質(zhì)量太差，預(yù)加載荷過大也會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象）?；瑵櫤唵?，可以用油脂潤滑，維護方便。剛度較滑動導軌差，但在施加預(yù)載荷或采用滾柱導軌，其剛度可提高到比滑動導軌略高。而且，三角形要做成對稱的，當其受到較大的水平力時，三角形要做成不對稱的，其受水平力較大的一邊角度要小些，即陡一些，以免產(chǎn)生“上爬”。不足的是其阻力較大，45176。(a) 三角形導軌 (b)矩形導軌 (c)燕尾導軌圖33導軌種類 絲杠設(shè)計關(guān)于絲杠的設(shè)計就是螺旋傳動的設(shè)計，而螺旋傳動就是將螺旋運動變成直線運動，并同時將能量和力的傳遞。根據(jù)本裝置的要求，絲杠要求傳動平穩(wěn)，能承受一定的載荷，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本要低，并且最重要的是要能夠自鎖，通過比較，最后決定選用滑動螺旋。外螺紋的牙底有相當大的圓角，以減少應(yīng)力集中，主要用于單向受力的傳力螺旋，如各種鍛壓機械，軋鋼機的壓下螺旋和螺旋壓力機，千斤頂?shù)葯C械上；而矩形螺紋（）的牙形為正方形，牙厚為螺距的一半，傳動效率較高，但是精確制造卻很困難，并且為了便于加工可給出10176。綜合從工藝性，制造方便，螺紋副的對中性等方面考慮，最后決定采用梯形螺紋。經(jīng)過比較，我們最后決定采用第二種方案，是由于，第一種方案雖然簡單但是需要的材料較多；而本裝置的被測工件需要被左右兩頂針頂起，所以被測工件的中心線要比左右兩頂針的中心線低，并且要平行，則V形塊的槽，要和左右兩頂針的中心線平行，第二種方案的V形塊可安放在底座的導向槽里，比第一種方案的V形塊更簡單、方便，而且，第二種方案的V形塊可以調(diào)節(jié)位置來支撐不同長度的軸。圖37 橡皮壓緊塊 方案二，采用摩擦增矩機構(gòu)，它由套筒、彈簧和軸套構(gòu)成（如圖38），移動頂尖頂緊被測工件時，推動套筒壓緊彈簧，增加了套筒與被測工件間的摩擦，從而使被測工件能被死頂尖帶的旋轉(zhuǎn)。行程開關(guān)反饋信息到計算機，使轉(zhuǎn)動電機停止轉(zhuǎn)動。(一)的傳動計算1）負載的計算帶動絲杠轉(zhuǎn)動的電動機選用的型號為：57BYGH802，額定電壓：，額定電流：，電阻：，最大靜力矩： ，機身長：56mm，轉(zhuǎn)動慣量：280，重量：。所以。由于，所以絲杠的耐磨性能夠保證。5） 絲杠的強度校核絲杠的強度校核其危險截面在其中點f處如圖39所示。根據(jù)給定的支承條件，由于絲杠所受的力是一端固定一端自由的，所以確定長度系數(shù)μ=2。(二)的傳動計算1）負載的計算帶動絲杠轉(zhuǎn)動的電動機選用的型號為：42BYGH101，額定電壓：，額定電流：，電阻：，最大靜力矩： ，機身長：40，轉(zhuǎn)動慣量：280，重量：。所以。由于，所以絲杠的耐磨性能夠保證。5） 絲杠的強度校核絲杠的強度校核其危險截面在其中點f處如圖311所示。根據(jù)給定的支承條件，由于絲杠所受的力是兩端固定的，所以確定長度系數(shù)μ=1。 V形塊的高度計算圖313 V形鐵設(shè)計 當被測軸放在V形塊（見圖313）的上面，軸的中心線到底板的高度理論上為70mm；當軸與V形塊的接觸點正好是AB的中點時，其長度AB=20mm，所以軸的中心線到V形塊的上部的長度l為：mm。所以，V形塊的高度取h=60mm，從而保證軸能夠自動被夾起，而且軸在轉(zhuǎn)動的時候不會與V形塊相碰。第四章 設(shè)計工作總結(jié)在這次的“軸類零件計算機輔助測試系統(tǒng)”的設(shè)計中，我們從課題的題目入手，分析了國內(nèi)外的現(xiàn)實情況，及對相關(guān)技術(shù)的參閱；確定了總體的方案。主要從結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計，結(jié)構(gòu)主要零部件的設(shè)計，零部件的布置，主要零部件的計算這四個方面展開。2. 在實測量儀、在位測量系統(tǒng)的研制及誤差分離技術(shù)的研究和應(yīng)用等方面，就綜合水平和整體實力來看，與先進國家相比仍有較大的差距。朱老師在這次畢業(yè)設(shè)計中給予了我很多的幫助，不管是在整體上的設(shè)計，還是很細微的問題上，朱老師都以最適當?shù)姆椒▉碇笇АＴ趽P大的四年的學習生活即將結(jié)束，我對我四年在揚州所認識的老師、同學和朋友表示感謝；對在此次畢業(yè)設(shè)計中給以我?guī)椭脑侯I(lǐng)導、老師和同學表示感謝！最后我祝我們的母校越辦越好，能成為在國內(nèi)有地位，在國際上有影響的名校！祝我所認識的老師、同學和朋友工作順利、生活愉快！ 王 健 2004年