【正文】 測量 儀 三維圖 （含全套圖紙） 值得下載 圖 26 測量 儀 的總裝配圖 測量儀 的工 作原理 如圖 26， 在 X向、 Z向上，伺服電機 6通過同步齒形帶帶動摩擦輪轉(zhuǎn)動，摩擦輪通過摩擦桿 11分別帶動床身 1 和 Z 軸 10 做直線運動，在 Y 向上，伺服電機通過同步齒形帶帶動滾珠轉(zhuǎn)動，再通過鋼帶 5帶動溜板 2 在 Y 向上的直線運動。從動桿或稱滑尺，斷面為矩形或圓形，以直角或某一角度與驅(qū)動軸（含全套圖紙） 值得下載 接觸，在預(yù)壓機構(gòu)產(chǎn)生的壓緊力 P 的作用下，接觸部位產(chǎn)生摩擦力 F，帶動從動桿作直線運動。 伺服電機 減速器 驅(qū)動輪 4摩擦桿 預(yù)緊力 線性刻度尺 摩擦力 圖 24 摩擦 驅(qū)動示意圖 驅(qū)動軸和從動桿是摩擦傳動系統(tǒng)的主要元件。 摩擦驅(qū)動 摩擦驅(qū)動是獲得平滑而無伸縮變形運動的一種較好驅(qū)動方式，在國內(nèi)外的一些精密機床和坐標 測量儀 上有所應(yīng)用，其中國防科技大學在國家自然科學基金的資助下，對小角度扭輪摩擦進行了系統(tǒng)的研究，并成功研制了扭輪摩擦傳動精密定位系統(tǒng)。 鋼絲和鋼索傳動 這種傳動方法可以獲得穩(wěn)定而平滑的運動方式。 Shigeo fuakda 根據(jù)滾珠和滾道之間的接觸狀況分別測試了其納米精度定位的能力。若為過盈配合 ，微小量的進給實現(xiàn)起來比較困難，容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。滾珠絲杠之間為摩擦環(huán)節(jié)，是一個二階系統(tǒng)，故從控制角度來講系統(tǒng)不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，導(dǎo)致不能夠很好的定位。但 滾珠絲桿存 在回程影響和軸向誤差。空氣靜壓絲杠或液體靜壓絲杠的制造誤差、彎曲變形等對工作臺直線方向上的運動精度影響小，因此在較長的行程上可以達到納米級的分辨率，另外由于不存在摩擦引起的爬行和回程間隙，可以長期保持精度 ，但其軸向剛度和承載能力小，制造和裝配難度非常大。 圓形氣浮墊的機構(gòu)見圖 24 ，部分尺寸和參數(shù)見表 21. （含全套圖紙） 值得下載 氣浮塊 圖 23 橫梁 的氣浮分布 圖 24 圓形氣浮墊結(jié)構(gòu)圖 剛性螺桿氣墊（含節(jié)流塞）氣管接頭氣管外徑4 氣浮工作面（含全套圖紙） 值得下載 表 21 圓形氣浮塊部分尺寸和參數(shù) 進給傳動方式的選擇 進給絲杠 這是目前較多采用的一種進給傳動方式。 4） 真空負壓平衡式導(dǎo)軌 這種導(dǎo)軌與重量平衡式導(dǎo)軌是同一型式，適用于工作臺重量輕或不能加重的場合，使真空負壓和靜壓保持的同時，由維持固定的導(dǎo)軌間隙。 3） 重量平衡式導(dǎo)軌 這種導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。 （ c） 重量平衡式 （ d） 真空負壓平衡式 圖 22 氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式 1） 平面封閉型導(dǎo)軌 這種形式的導(dǎo)軌，因工作臺導(dǎo)軌面產(chǎn)生的撓度較小，可取得高精度、高剛性、大負載量，最適用于作為精密加工機床和 測量儀 等的長導(dǎo)軌。根據(jù)工作臺的移動量、載荷量和精度要求等的不同，一般有如下幾種形式，圖 22是 氣浮導(dǎo)軌 的結(jié)構(gòu)示意圖。 凡能同時承受軸向、徑向或其它方向作用力的氣體支撐裝置均稱為氣體靜壓組合裝置。 在精密 測量儀 中，要求摩擦發(fā)熱小，載荷不需要太高，因此主要應(yīng)用空氣靜壓導(dǎo)軌來構(gòu)成高精度的直線運動機構(gòu)。 因此現(xiàn)在國內(nèi)外大部分的精密測量設(shè)備都用空氣靜壓導(dǎo)軌作為精密運動部件 。 5） 發(fā)熱量少，工作溫度范圍寬，熱變形非常小。 3） 分布于導(dǎo)軌及支承面之間的 5一 15μ m的空氣膜對部件缺陷具有平均效應(yīng)，容易得到高精度。 空氣靜壓導(dǎo)軌主要有如下特點 : 1） 由于空氣的粘性 系數(shù)為油的 1/50 以下，而且粘度對溫度和壓力的變化不敏感，空氣靜壓導(dǎo)軌的摩擦力非常小且近似為常數(shù)。液體靜壓油膜厚度要保持恒定不變比較困難，調(diào)試調(diào)整費時費力。采用液體靜壓導(dǎo)軌時，還存在設(shè)備復(fù)雜和油污染的問題，成本也非常高。液體靜壓相對于氣體靜壓導(dǎo)軌具有載荷量大、剛度高，阻尼高，對振動的衰減好，應(yīng)用激光干涉儀的情況下，得到定位精度可以達到 m/200mm，直線運動精度為 m/200mm?；瑒訉?dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、剛性高、停止時的穩(wěn)定性高和熱穩(wěn)定性高及價格低等優(yōu)點，缺點是由于其導(dǎo)軌與支承結(jié)構(gòu)直接接觸，摩擦力較大而且動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)的差值較大，有爬行，定位精度有限，低速時運行的平滑度較其他導(dǎo)軌差一些。國內(nèi)的泰山青是比較優(yōu)秀的花崗巖。 在溫度特性、動態(tài)特性以及工藝特性的方面的相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到 測量儀 當今制造業(yè)中的使用特點、使用環(huán)境、精度以及效率要求，考慮到 測量儀 對精度的要求是第一位的，而對速度要求一般；由于價值高，一般配備專用的工作環(huán)境，環(huán)境較好。人造花崗巖是由花崗巖碎粒用樹脂粘結(jié)而成。 3） 人造花崗巖 花崗巖不能鑄造成形且有吸濕性。用花崗巖作機架時，一般都用整體方塊，鉆孔埋入螺母以便和其它件連接。近年來，雖然多數(shù)精密坐標 測量儀 和精密機床改用花崗巖，但美（含全套圖紙） 值得下載 國 Moore 公司和瑞士 SIP 公司仍使用鑄鐵床身，他們認為花崗巖有吸濕性，會導(dǎo)致微量變形，降低測量的精度，反不如鑄鐵好。 1） 優(yōu)質(zhì)耐磨鑄鐵 鑄鐵是制造 床身 的傳統(tǒng)材料，它的優(yōu)點是工藝性好。m/100 mm，光柵反饋分辨率： ； 4） 驅(qū)動：伺服電機驅(qū)動摩擦輪傳動； 5） 導(dǎo)軌形式：超精密氣體靜壓導(dǎo)軌 ； 6）承重 2021kg。m/100 mm， 光柵反饋 分辨率： ； 2） Y 軸，最大行程： 600 mm， 直線度： 181。工件安裝在固 定的工作臺上，承載能力較強，工件質(zhì)量對測量儀的動態(tài)性能沒有影響； 工作臺采用人造花崗巖材料，其主要優(yōu)點是變形小、穩(wěn)定性好、不生銹，易于作平面加工，易于達到比鑄鐵更高的平面度，適合制作超精密的平臺 ；橫梁和 Z 軸采用陶瓷材料，在保證所需要的剛度的同時，減少了本身的重量，保證 測量儀 的測量精度； X向、 Y 向、Z向 均 采用 氣體靜壓導(dǎo)軌，使 測量儀 在運動時有足夠的精度； X向、 Z 向采用摩擦桿驅(qū)動， Y 向采用 剛帶傳動。 我這次設(shè) 計的超精密三坐標 測量儀 總體布局如圖 21 所示。此外，還可用于畫線、定中心孔、光刻集成電路等，并可對連續(xù)曲面進行掃描及制備數(shù)控機床的加工程序等。 它以精密機械為基礎(chǔ)，綜合電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)以及精密位移技術(shù)為一體的高技術(shù)、高精度、高效率的精密儀器，并廣泛用于機械制造的檢測、電子、汽車和航空航天等工業(yè)中。單從分辨率和精度上看，光柵技術(shù)可以和激光干涉技術(shù)相媲美，對環(huán)境的要求相對較低，可以滿足納米精度的使用要求，特別是相位光柵，是一種非常有前途的精測量工具。 m， LG100 光柵系統(tǒng)分辨率可達 ，測量范圍 100 mm，精度177。 m（ ML≤ 220 mm），177。近年來精密領(lǐng)域越來越多地選用光柵作為測量工具。 尺寸測量技術(shù) 尺寸測量技術(shù)在精密領(lǐng)域尺寸測量主要有 2 種技術(shù)：一是激光干涉技術(shù)，二是光柵技術(shù)。最近，由國防科技大學設(shè)計的一種扭輪摩擦傳動系統(tǒng)，模擬絲杠的傳動原理，大大提高了系統(tǒng)的進給分辨率。英國 Rank Tailor Hobson 公司開發(fā)的 Nanoform 600 精密鏡面儀器的進給機構(gòu)采用了這種裝置， 300mm 的行程上可獲得 分辨率，177。摩擦驅(qū)動可以實現(xiàn)無反向間隙的傳動，由于結(jié)構(gòu)上比較簡單，因而彈性變形因素大為減少，所以一直被認為是一種非常適合精密的傳動系統(tǒng)。目前的空氣靜壓絲杠分辨率可達到 m，進給精度比 C0 級絲杠高 2 個數(shù)量級。靜壓絲杠的絲杠和螺母不直接接觸，有一層高壓膜相隔，所以沒有摩擦引起的爬行和反向間隙，而 且可以長期保持精度，進給分辨率也會更高。利用滾珠絲杠的微小彈性變形原理，也可實現(xiàn)納米分辨率的進給，但在進行非球面等輪廓曲線跟蹤時，滾珠絲杠的精度及其在運動中的微小振動都會對系統(tǒng)的靜態(tài)特性與動態(tài)特性產(chǎn)生影響。由于空氣導(dǎo)軌的氣膜厚度大概只有 10μ m 左右，在使用過程中防塵顯得很重要，若不保證潔凈的環(huán)境，導(dǎo)軌有可能因為灰塵而受損傷，這種損傷常常是 難以修復(fù)的。納米水平的儀器導(dǎo)軌行程比上述要短，通過補償技術(shù)還可進一步提高導(dǎo)軌的直線度，國防科技大學利用二維微進給裝置補償導(dǎo)軌直線度，取得了較好的效果，可補償?shù)? m/300mm 的精度水平。此外，納米級精度儀器的負荷和行程沒有那么大，所以應(yīng)優(yōu)先考慮空氣導(dǎo)軌。 精密 測量 的關(guān)鍵技術(shù) 直線導(dǎo)軌 總的來說，從精度角度看，空氣導(dǎo)軌是現(xiàn)在最好的導(dǎo)軌。該種測量儀的技術(shù)水平達到國際同類中小型測量儀的水平。該種測量儀系中小型測量儀系列，屬于高速度、高精度生產(chǎn)型測量儀，測量速度是固定橋式測量儀的兩倍。其與享譽全球的坐標測量儀制造公司 Brownshorpe 前哨公司、意 大利 DEA 公司、德國 LEITZ 公司、瑞典CE JOHNASSAN 公司并列，同屬 HEXAGON 集團計量產(chǎn)業(yè)的核心成員和五大測量儀制造基地之一。?？怂箍禍y量技術(shù) (青島 )有限公司是世界級數(shù)控三坐標 測量儀 專業(yè)制造廠商，是瑞典高科技制造業(yè)集團 HEXAGON 與中國航空工業(yè)第二集團公司下屬青島前哨精密機械公司共同投資在中國組建的國際化合資公司。 近幾年來， 隨著數(shù)據(jù)檢測技術(shù)研究的深入，國內(nèi)測量儀得到了進一步的發(fā)展。北京航空精密機械研究所 (原 航 空部第三 O三研究所 )從 1972 年開始研制三坐標測量儀， 1978 年三坐標測量儀商品化是國內(nèi)第一家生產(chǎn)測量儀的企業(yè)，至今己有十種不同系列品種的測量儀。 1982 年北京機床研究所研制出第一臺 CLW63 型萬能測量儀。第三階段為進入上世紀 90年代至今。 我國坐標測量儀發(fā)展過程可分為三個階段 :第一階段自上世紀 70 年代開始至 80年代初。 經(jīng)過不斷改進和發(fā)展，已開發(fā)出現(xiàn)在的高速高精度三坐標測量儀，如（含全套圖紙） 值得下載 CrystaApex 系列和 MACH、 LEGEX 等新型機種。國內(nèi)許多大型企業(yè)都訂購了該公司的三坐標測量儀，目前，世界上為汽車行業(yè)車身檢 測 提供專業(yè)檢測方案的最知名廠 家當屬意大利 DEA 公司，并在推動汽車車身研究和“白車身”的尺寸 檢測 方面作出了突出貢獻。m) Vmax (mm/s) a max (mm/s2) Reference 1076 +L/350 Reference 1597 +L/350 Reference 20107 +L/350 Reference 22129 +L/350 Reference 30129 +L/350 Reference 45129