【正文】 結(jié)構(gòu)原理：測量頭架 3由電動機(jī)和變速箱 6通過閉合鋼帶 7，電磁離合器 8帶動在導(dǎo)軌上移動。 例如：儀器承重變化 儀器結(jié)構(gòu)變形 外界溫度變化 儀器或傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)變化，導(dǎo)致光電信號的零點(diǎn)漂移及系統(tǒng)靈敏度變化。 為什么？請同學(xué)回答。 1A 2A 0A? 0A?0A0A0A0A?00 ????? 0? 0A1? 0? 2? 0?動畫演示 5．遵守阿貝原則的傳動部件設(shè)計 阿貝原則雖然主要是針對幾何量中大量程線值測量儀器總體布局設(shè)計的一條原則，但同樣適合各類儀器傳動部件的設(shè)計。 當(dāng) Z軸滑塊的瞬間擺動點(diǎn)為 O時，只有當(dāng)平直度測量的工作點(diǎn)設(shè)在 位臵時，由于導(dǎo)軌誤差引入的測量誤差 ， 為輔助測量頭 感受到的導(dǎo)軌擺動帶來的誤差。 1A 2A 0A 圖 38 平直度測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局 2. 激光光路邊 7. 激光干涉儀 8. 激光器 9. 激光干涉儀 12. 標(biāo)準(zhǔn)直尺 15. 測微表 圖 39 標(biāo)準(zhǔn)器工作點(diǎn)與被測點(diǎn)的相互關(guān)系 a）正確 b）不正確 思考題 ：如果以 0點(diǎn)為圓心發(fā)生轉(zhuǎn)動，請同學(xué)們畫圖指出為什么 a）正確而 b）不正確？ 平直度測量的工作點(diǎn)可設(shè)在 、 或 。如若布臵為如圖 39b） 所示的 A1點(diǎn)或 A2點(diǎn)，則不符合上面提到的原則，起不到補(bǔ)償?shù)淖饔谩y端 17即為 Z向被測的平直度的測量點(diǎn)。如果這不可能，那么，或者必須使傳送平直度的導(dǎo)軌沒有角運(yùn)動，或者必須用角運(yùn)動的數(shù)據(jù)計算偏移的影響 。布萊恩提出了一種遵守阿貝原則的結(jié)構(gòu)布局。 該電路比較復(fù)雜，沒有充分利用計算機(jī)的功能，補(bǔ)償?shù)淖杂啥葦?shù)單一。 圖 35 激光兩坐標(biāo)測量儀的工作臺原理 1底座 2下層工作臺 3上工作臺 4滾珠軸承 5彈性頂塊 6， 7壓電陶瓷組合體 圖 36轉(zhuǎn)角測量及校正原理 1準(zhǔn)直透鏡組 2全反射鏡 3角隅棱鏡 4上工作臺 5壓電陶瓷 6分光移相鏡 7光電接收器 8角隅棱鏡 3．以動態(tài)準(zhǔn)直儀為標(biāo)準(zhǔn)器的電學(xué)補(bǔ)償方法 以動態(tài)準(zhǔn)直儀為標(biāo)準(zhǔn)器來跟蹤測量一些高精度、數(shù)字式計量儀器導(dǎo)軌的直線度誤差，并把測得的誤差值經(jīng)電路處理后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù)，輸入給計數(shù)器或計算機(jī)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。若上工作臺移動過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，角隅棱鏡 3相對于角隅棱鏡 8的光程差將有增大或縮小。這里采用了激光小角度測量法。轉(zhuǎn)角將產(chǎn)生阿貝誤差，故在此僅介紹導(dǎo)軌的轉(zhuǎn)角運(yùn)動。左面兩個孔眼里裝有彈性頂塊 5，把上工作臺往左拉，右面兩個孔眼里裝有壓電陶瓷組合體 7，其端部頂在下工作臺上。下層工作臺 2經(jīng)滾柱在底座 1的導(dǎo)軌上作縱向移動，上工作臺 3通過三個滾珠軸承 4支承在下工作臺上。這種補(bǔ)償原理被稱為愛彭斯坦光學(xué)補(bǔ)償原理，是通過結(jié)構(gòu)布局隨機(jī)補(bǔ)償阿貝誤差的方法。 tanLh ??? 但這時與尾座聯(lián)為一體的 M2， N2也隨之傾斜 θ角，這樣，刻線 0ˊ通過 M2， N2及 M1， N1便成象到 s2點(diǎn)，則 S2點(diǎn)相對于 S1點(diǎn)在刻尺面上也有一挪動量 。當(dāng)導(dǎo)軌平直時，設(shè)相應(yīng)于被測長度讀數(shù)值的刻線 0ˊ亦成象在 s1處時不產(chǎn)生誤差。對零時，設(shè) 0刻線成象 在 s1點(diǎn)。 M2， N2與尾座聯(lián)為一體， M1， N1與頭座聯(lián)為一體。圖 34a為測長機(jī)原理圖。這種方法的最大缺點(diǎn)是：儀器某標(biāo)定點(diǎn)的定標(biāo)條件與被測件在此標(biāo)定點(diǎn)上的被測條件都應(yīng)完全一樣，否則將造成更大的測量誤差。動態(tài)跟蹤補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菍⒈O(jiān)測系統(tǒng)與儀器主體固定為一體，一旦經(jīng)過統(tǒng)調(diào)和定標(biāo)，則補(bǔ)償?shù)木确€(wěn)定。 舉幾例來了解阿貝原則擴(kuò)展定義的應(yīng)用。 它包含三重意思，遵守了這三條中的一條，即遵守了阿貝原則。 美國學(xué)者布萊恩（ ）建議將擴(kuò)展了的阿貝原則表達(dá)如下： “位移測量系統(tǒng)工作點(diǎn)的路程應(yīng)和被測位移作用點(diǎn)的路程位于一條直線上。 圖 32 工件的直徑測量 b）用阿貝比較儀測量 1— 被測工件 2— 工作臺 3— 底座 4— 基準(zhǔn)刻線尺 5— 支架 圖 33 三坐標(biāo)測量機(jī) 1測頭的觸球 2被測工件 結(jié)論 ： 許多線值測量系統(tǒng)的儀器，很難做到使各個坐標(biāo)方向或一個坐標(biāo)方向上的各個平面內(nèi)均能遵守阿貝原則。 其中 圖 33 a)為 XZ平面，測頭 1在該平面內(nèi)的行程所構(gòu)成的尺寸線與 Z方向讀數(shù)線共線，但與 X方向讀數(shù)線相距為 L，在該平面內(nèi)不符合阿貝原則。很難作到使各個坐標(biāo)方向或一個坐標(biāo)方向上的各個平面內(nèi)均能遵守阿貝原則。 但在實際的設(shè)計工作中，有些情況不能保證阿貝原則的實施，其原因有二： 1）遵守阿貝原則一般造成儀器外廓尺寸過大，特別是對線值測量范圍大的儀器，情況更為嚴(yán)重。 阿貝原則被公認(rèn)為是量儀設(shè)計中最基本的原則之一，在一般的設(shè)計情況下應(yīng)盡量遵守。 2M? 2M? 2/)co s1( 2?? dddd ???????? 可見，阿貝原則在量儀設(shè)計中的意義重大。 舉例說明阿貝原則 圖 3— 1 遵守阿貝原則的測量 1導(dǎo)軌 2指示器 3標(biāo)準(zhǔn)線紋尺 4被測件 5工作臺 再舉一例： 用 阿貝比長儀 測量線紋尺的刻線間隔，被測尺寸線 W和儀器基準(zhǔn)線 S在同一條直線上，故符合阿貝原則。 因此，遵守阿貝 (Abbe)原則的儀器，應(yīng)符合圖 31所示的安排。 共有六項設(shè)計原則： 一、阿貝 (Abbe)原則及其擴(kuò)展 二、變形最小原則及減小變形影響的措施 三、測量鏈最短原則 四、坐標(biāo)系統(tǒng)一原則 五、精度匹配原則 六、經(jīng)濟(jì)原則 一 . 阿貝 (Abbe)原則及其擴(kuò)展 阿貝原則定義： 為使量儀能給出正確的測量結(jié)果 ,必須將儀器的讀數(shù)刻線尺安放在被測尺寸線的延長線上。這些設(shè)計原則與設(shè)計原理 ,作為儀器設(shè)計中的技術(shù)措施 ,在保證和提高儀器精度 ,改善儀器性能 ,以及在降低儀器成本等方面帶來了良好的效果。 ? ? G??2 M??這種系統(tǒng)分析的方法，使研究更具科學(xué)性，減少盲目性。 F 2d ? GG ?? ar ct an?? ?? ?2/co s/ ??? ?G ??? sin/?M? ?? 090?? MD 防止螺紋松動的結(jié)構(gòu)措施，它可以從四個方面考慮：①采用細(xì)牙螺紋，使螺紋升角 減小，則鎖緊力矩增大；②采用大牙形角螺紋，使 增大，可使 增大，則鎖緊力矩增大；③采用錐形壓緊端面（錐角 180176。 螺釘鎖緊力矩公式為 ? ? ?????? ??? 2t a n2 2 MMGL DdFM ???二、創(chuàng)新設(shè)計方法的訓(xùn)練 1） 學(xué)習(xí)，掌握 創(chuàng)造學(xué)理論的基本思想 ，掌握創(chuàng)新思維規(guī)律，面對來自于自然界生存壓力、社會發(fā)展需求壓力、經(jīng)濟(jì)競爭壓力、個人工作壓力及自我責(zé)任心，事業(yè)心的主客觀強(qiáng)大壓力，激發(fā)出積極、主動創(chuàng)造精神。 ② 在設(shè)計的整個過程中采用集多人智慧，互相啟發(fā)來尋求解決問題的途徑；也可通過有針對性、有系統(tǒng)地