課程設計--六自由度多關節(jié)坐標測量儀機械結構設計(存儲版)
【正文】 五十年代中期，隨著 電子技術 的發(fā)展和計算機技術的出現(xiàn)，一種高精度、高效率和高柔性的機械數(shù)控加工設備被研制和生產出來，并受到機械設計制造業(yè)者的廣泛注意 ，很快在許多機械制造領域得 到應用。 ? 測量臂直徑： ≤Φ 50mm ? 測桿及測頭長度： ≤ 150mm ? 具有力平衡裝置 ? 傳感器數(shù)據(jù)線不能暴露在儀器外面，須從內部“走線” ? 整臺儀器輕便、靈活 工作量： ? 計算關鍵零件的結構尺寸，并驗證其強度及剛度 ? 完成測量儀的總裝配圖（ 1 號圖紙 1 張） ? 完成關鍵零件圖（ 3 號 /4 號圖紙 6 張） ? 課程設計說明書 1 份（ 10000 字） 工作計劃安排 ： 2021/2/17 上午 :上課，安排課程設計內容，準備制圖工具； 下午 :查閱資料，總體設計、理論計算； 2021/2/18 總體設計、理論計算； 2021/2/19 上午 :繪制草圖；下午 :檢查進展情況，包括理論計算 、草圖等； 2021/2/ 2 2 2 26 繪制總裝配圖； 2021/2/27 檢查總裝配圖，簽字； 2021/2/2 3/ 3/4 繪制零件圖；簽字； 2021/3/ 3/6 編寫設計說明書；簽字； 2021/3/7 答辯、檢查所有圖紙、設計說明書。 目前 ， 現(xiàn)代三坐標測量儀 已發(fā)展為一種集機械、 光學 、數(shù)控技術和計算機技術 為一體的大型精密智能化測量儀， 成為 航天、 航空 、船舶 、 汽車等工業(yè)領域 中檢測和質量控制中不可缺少的大型萬能測量裝備，主要實現(xiàn)對零 、 部件的 幾何尺寸以及相互位置的高精度測量?？梢暂^好的解決大型零件和整機安裝調試中的工程三維坐標測量問題，也可以解決虛擬設計制造中的原型數(shù)據(jù)獲取和物理模擬實驗中的測量建模等科學問題， 有廣泛的應用前景和 7 重要的科學意義 。 3) 測量范圍大 其測量范圍理論上可無限擴大。 結合式 和著名的 DH變換矩陣法，可以 得到 測頭位姿 相對于基座坐標系 的運動學方程 1 1 2 21 1 2 2123 3 4 4333c os 0 si n 0 c os 0 si n 0si n 0 c os 0 si n 0 c os 00 1 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1c os 0 si n 0 c os 0 si n 0si n 0 c os 0 si n0 1 00 0 0 1x x x xy y y yz z z zn o a pn o a pTn o a p L LL? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ????????????554 4 5 545666667c os 0 si n 00 c os 0 si n 0 c os 00 1 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 1c os 0 si n 0 1 0 0 0si n 0 c os 0 0 1 0 00 1 0 0 0 10 0 0 1 0 0 0 1LLLL??? ? ??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 設計 總體設計原則 1) 由測量范圍要求 1200mm ，可確定 測量臂 長度 1l +2l =600mm ，取1l =2l =300mm ，含軸部分估為 120mm ，按實心硬鋁合金計算，測 10 頭初擾動力 F 按 2kg 計算，查詢 45 號鋼彈性模量 E=200GN/ 2m 。同時也要考慮以下幾點： 1) 軸應該采用空心軸，便于電氣線路從中穿過； 2) 選擇軸的材料，對軸進行受力分析，根據(jù)分析結果，確定空心軸的 11 外徑、內徑和軸的支承點、 軸承位置 ； 3) 選擇軸承（考慮軸承的精度和承載能力），選擇角接觸軸承，另外，注意角接觸軸承的安裝方向以及縮緊裝置的設計； 4) 分析所設計的軸系的變形（彎曲，扭曲）情況，根據(jù)分析結果來修正設 計參數(shù)； 5) 考慮旋轉軸系與外購傳感器的聯(lián)接； 6) 其他連接件與軸的聯(lián)接，重點考慮如何保證同軸度、垂直度、平行度等位置公差，以保證測量儀的結構參數(shù)準確， 測量精準 。 12 圖 關節(jié) 1 軸殼聯(lián)接件 測頭 的設計 測頭 采用機械式硬測頭，通過 側頭連接件上的 按鍵 控制 測量的開始 與停止。 ，
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