【正文】 圖 53 SGCK2S光柵位移傳感器 測量儀的測量原理如圖51所示，測量前，將6和7至于導軌上，套筒套入主軸。，因此5處不承受重力。同樣，套筒直徑比主軸直徑大1mm，因此，套筒處也不受力，從而防止測頭受力引起測量誤差。正是因為如此，這樣才能保證測頭始終與測量面相接觸。測量時，先調(diào)整好測頭的零點位置，然后讓儀器以一定的速度從導軌的一側(cè)移動到另一側(cè)，這時，傳感器每隔一段時間測量一次數(shù)值，將得到的位移物理量轉(zhuǎn)化為電量，然后經(jīng)過A/D卡的轉(zhuǎn)換，再將電量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，經(jīng)計算機程序采集后，轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)處理程序進行處理。值得指出的是，水平方向和垂直方向的數(shù)據(jù)是相互對應的，即主軸軸線對導軌水平方向的平行度與導軌水平方向的直線度是對應的，是以后者為基準得來的。為了提高6和7處的耐磨性，這兩處在機械加工后加入滲碳淬火處理和拋光工藝，以提高其硬度和降低其表面粗糙度。 數(shù)據(jù)處理 導軌直線度的數(shù)據(jù)處理在過去的直線度的測量中, 一直使用合相水平儀按照節(jié)距法進行測量, 根據(jù)最小包容區(qū)域法手工作圖進行數(shù)據(jù)處理。但是手工作圖法所需時間較長, 測量結(jié)果會因作圖的準確性而存在差異, 精度受到限制。為此, 本文利用VB 語言編制程序, 以國標中規(guī)定的最小包容區(qū)域法為依據(jù)進行數(shù)據(jù)處理, 將計算機技術(shù)應用到實際問題, 取得了較好的效果。（1）最小包容區(qū)域法介紹根據(jù)直線度公差帶定義:“在給定平面內(nèi), 公差帶是距離為公差值t 的兩平行直線之間的區(qū)域”。分析直線度誤差就是用兩條平行直線包容實際誤差曲線, 并且該區(qū)域應為最小, 符合最小條件, 形成最小包容區(qū)域。最小包容區(qū)域法符合最小條件: 被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小。所作兩條包容直線是否符合最小包容區(qū)域, 可按下列方法判斷: 若上( 下) 面的一條包容直線與誤差曲線的兩個最高( 低) 點接觸, 下( 上) 面的一條包容線與誤差曲線的一個最低( 高) 點接觸, 則最低( 高) 點應在兩個最高( 低) 點之間( 圖54) 。a）最低點在兩最高點之間 b）最高點在兩最低點之間 圖54 包容直線構(gòu)成的最小區(qū)域 （2）程序設(shè)計思路假設(shè)導軌上分布7個測點，個測點的測量值如下表所示表51 導軌直線度測量數(shù)據(jù)測點i1234567測量值1343+1+3+4① 畫誤差曲線根據(jù)實驗原始數(shù)據(jù), 建立直角坐標系,以測量方向為X 軸, X 軸上各點表示各測點, 以各測量值為Y 軸, 依據(jù)表14提供的數(shù)據(jù)可以作出誤差曲線( 見圖54) 。圖55直線度誤差曲線② 作一條包容直線根據(jù)最小包容區(qū)域判斷, 包容直線應滿足: 兩平行線中有一條過誤差曲線上兩最高( 低) 點, 另一條過誤差曲線上一最低( 高) 點, 且最低( 高) 點應在兩最高( 低) 點之間。據(jù)此, 過誤差曲線上任意不相鄰兩點作直線L, 設(shè)( x1,y1) 、( x2,y2) 為誤差曲線上不相鄰兩點, 則直線L 方程為： （1）包容直線見圖24。③ 判斷直線L 是否在各測點一側(cè)根據(jù)最小包容區(qū)域判斷, 過兩點( 高點或低點) 的連線應與實際誤差曲線相切, 直線L 應在各測點的一側(cè)。根據(jù)( 1)式求各測點對應的Y 坐標值記作ci, 設(shè) bi=ci ai (2)當( 2 )式結(jié)果全為非正或非負時, 則直線L在各測點的一側(cè)。④作另一條包容直線另一條包容直線應過誤差曲線上一最低( 高) 點, 且最低( 高) 點應在兩最高( 低) 點之間。據(jù)此, 求各測點到L 的距離, 距離為最大且在L 兩點( x1,y1) 、( x2,y2) 之間的測點為特征點, 記作( x3,y3) , 過此點作L 的平行線。此平行線與L 形成包容區(qū)域。⑤求區(qū)域?qū)挾戎荡藚^(qū)域?qū)挾戎禐? x3,y3) 到L 的Y 坐標距離。⑥ 求直線度誤差由于滿足上述條件的包容線有可能有多條, 可以根據(jù)最小條件取為最小寬度值。則直線度誤差為f=200。⑦ 程序流程圖根據(jù)以上分析, 繪制程序框圖如下( 見圖56) 主軸軸線對導軌的平行度平行度誤差是指實際被測要素對其具有確定方向的理想要素的變動量，理想要素的方向由基準確定，被測要素的理想要素平行于基準。通常采用分析法體現(xiàn)基準，同時測出實際基準要素和被測要素的直線度誤差，用計算的方法按最小包容區(qū)域準則確定基準的方向，從而確定理想被測要素的方向，評定其平行度誤差。在按最小包容區(qū)域準則確定基準的方向時，傳統(tǒng)的方法是作圖法，速度慢、誤差大，利用計算機進行數(shù)據(jù)處理，可以使誤差評定更快、更準確。在評定平行度誤差時，首先對基準要素的直線度誤差曲線作最小包容區(qū)域使其符合相間準則，從而確定基準要素的方向。然后平行于基準要素方向，對被測要素的直線度誤差曲線作兩條最小包容平行直線，此兩條平行直線即形成被測要素最小包容區(qū)域，兩條平行直線間縱坐標距離，即為被測要素在給定方向上相對基準要素的平行度誤差。根據(jù)被測要素平行度誤差設(shè)計要求，判斷此項誤差是否合格。（1） 基準要素直線度誤差的評定和基準方向確定對基準要素和被測要素進行直線度誤差測量，根據(jù)測得的誤差數(shù)據(jù)，繪制誤差曲線。誤差曲線見圖57。（2）被測要素平行度誤差評定①確定平行于基準方向的被測要素誤差的最小包容區(qū)域被測要素誤差曲線上所有點到基準要素方向的連線Lij 的y 向距離為： 圖56 直線度測量程序流程圖圖57 平行度誤差曲線， k=1,2…n求出最小值，得到對應的測點坐標（,），過該點做平行于基準方向的直線，即為被測要素的下包容線L下，求出最大值，得到對應的測點坐標（,），過該點做平行于基準方向的直線，即為被測要素的上包容線L 上。此兩條平行直線即形成被測要素定向最小包容區(qū)域。②計算被測要素平行度誤差被測要素的上、下包容線之間的y 向距離就是被測要素平行度誤差f。 （3）平行度流程圖（見圖57）。由于，測量導軌直線度與主軸軸線對導軌平行度有一些重復的工作，因此，完全可以把兩部分編在一段程序中。 程序模塊設(shè)計程序主要由實驗數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果輸出等三個模塊組成。各模塊功能如下:(1)數(shù)據(jù)輸入模塊。通過交互式界面, 由使用者手工輸入相關(guān)數(shù)據(jù), 包括測點數(shù)目、測點數(shù)值。其中，測點數(shù)目n由Text文本框輸入，測點數(shù)值由Inpubox輸入框輸入。(2)數(shù)據(jù)處理模塊。對原始數(shù)據(jù)進行計算、畫出誤差曲線、確定最小包容區(qū)域。其中，最小區(qū)域的確定用兩層For循環(huán)確定，而最大、最小距離的確定采用泡沫循環(huán)法。(3)結(jié)果輸出模塊。通過屏幕輸出實驗結(jié)果, 包括誤差曲線、最小包容區(qū)域、直線度誤差值、工件合格結(jié)論。誤差曲線輸出在Picture中，直線的繪制采用Line指令。 程序編制VB 是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言, 提供了豐富的繪圖函數(shù)和友好的用戶開發(fā)界面, 編程語言編制。其工作界面見圖59。其編程代碼見附錄3圖58 平行度誤差程序流程圖 圖59 直線度、平行度誤差測量VB界面總結(jié) 本論文對CD6140A普通車床制造過程中的最后一個階段—裝配工藝進行了研究。首先，成功地將普通車床劃分為床頭箱、進給箱、溜板箱、大絲杠、零件總裝、床頭研磨、床尾研磨、大刀架和試車等9個裝配單元。然后，確定了床頭箱分、部裝和進給箱、溜板箱、尾座部裝和車床總裝的裝配順序、裝置設(shè)備、技術(shù)要求等內(nèi)容，并制成這些裝配過程的裝配工藝卡片和裝配單元系統(tǒng)圖，繪制了床頭箱、進給箱、溜板箱、尾座的裝配圖。指定車床試車與檢驗項目、裝置設(shè)備、技術(shù)要求，并繪制了各部件的總裝找精度工藝卡片和車床試車與檢驗工藝卡片。最后在精度檢驗方面，設(shè)計了一套對導軌直線度和主軸軸線對導軌平行度進行綜合測量的一套自動測量儀器，繪制了該儀器的裝配圖，并利用最小區(qū)域法用VB語言編制了數(shù)據(jù)處理程序，可直接采集測量數(shù)據(jù)，顯示直線度和平行度的誤差值，并可用圖形顯示誤差曲線和最小包容區(qū)域。致謝本次畢業(yè)設(shè)計的完成，受到了老師和同學各方面的幫助，尤其是于靖華老師，在整編論文的選題、收集資料、設(shè)計、反復修改過程中，都得到了工作繁忙的于老師的悉心指導。于老師不僅治學態(tài)度嚴謹，而且在生活上樂于助人，這些都是我所敬仰且需要我認真學習的地方。除此，我還要感謝為身邊的同學，他們同樣也給了我學習和生活上的不少幫助。在此，我再次感謝一下為親愛的老師和同學。最后，為還要感謝我的母校大連大學，是母校在這四年了培養(yǎng)了我，是在校訓“文明自強，求是創(chuàng)新的”指導下，讓我不停的學習，希望母校在今后的日子里越辦越好，也希望母校培育出更多的棟梁之材。參考文獻[1]王建華,[J].科技信息 ,2008年,19期:426427.[2][J].制造技術(shù)與車床，2008年,10期:1112.[3][J].機械工人(冷加工), Machinist Metal Cutting, 2007年,02期:4041.[4]張玲愛,[J].金屬加工(冷加工),MW Metal Cutting,2008年,05期:3637.[5][J].制造技術(shù)與機床,Manufacturing Technology amp。 Machine Tool,1982年,09期:4546.[6][J].計算機應用技術(shù)，2007年，6期：3032.[7] B 的直線度誤差數(shù)據(jù)處理[J].計算機與信息技術(shù)，2008年9月，9期：9092.[8]隋文濤，[J].網(wǎng)絡(luò)與信息化，2006年，6期：4648. 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