卧式形位公差综合测量仪说明书

1、摘 要卧式形位公差综合测量仪是用来测量长轴形零件的圆度、同轴度等形位公差的一种仪器。它的工作原理为，用两个顶尖顶住工件中心孔，再以夹盘夹住，用拨盘带动其旋转。拨盘安装在齿轮上，以步进电机带动其低速旋转。测头采用电感测微仪，可以在测量的同时输出信号，并应用计算机进行处理。由于工件的直径大小不同，所以需要测头可以纵向移动。由于需要测量工件的不同截面，所以需要工件可以横向移动。测头的移动也由电动机带动丝杠转动，丝杠上的丝杠螺母就带动溜板一起移动，使测头做横、纵向的移动，就可以测量不同大小的工件。形位公差综合测量仪的出现将使形位公差的测量更加精确，测量更加方便，测量效率也将有很大的提高。关键词：公差

2、溜板 工件AbstractThe instrument can comprehensive measure the shape and position tolerance is used for the measure of the long axle shape element coxial degree etc.It's working principle being , withstanding the central hole ofthe workpiece with two centers, cliping again with lined plate and drivin

3、g it with a dial . The dial is installed on a gear, and enter generator with step drive its low speed spin . The measure head choose the instrument with inductance .It can in measure at the same time export signal, apply computer handle . Because of the diameter size of workpiece is different, so ne

4、ed to the measure head can longitudinal move . Because of need to measure the different section of workpiece, so need workpiece can lateral move . The measure head move also drive thread shaft from motor turn , the nut on the thread shaft drive slide board move together, make measure head do horizon

5、tal , longitudinal move . So it can measure the workpiece of different size.Shape the appearance of position tolerance comprehensive measuring instrument will make shape the measure of position tolerance more accurate, measure more convenient, measure efficiency will also have great raising. keyword

6、:Tolerance Slide Workpiece前 言此仪器为形位公差综合测量仪（卧式），为方便装配及使用，特编写设计说明书如下。卧式形位公差综合测量仪主要用来测量长轴形回转零件的圆度、同轴度、圆跳动等形位公差。其特点是：使用简便、测量准确、测量效率高，并且不需人工计算处理数据，在测量的同时，直接由计算机对数据进行处理，并输出结果。这种测量仪器，不但适用于大的工厂、实验室，而且对小的工厂、企业也同样适用。本说明书共分三章，第一章主要为测量仪设计的初步方案选定，主要介绍了设计本仪器的目的、意义，及通过对几种不同设计方案的比较分析，从中选取一个最佳方案作为最佳方案。第二章主要为具体各零件的选择

7、设计阶段，分部分的仔细介绍了各部分零件的设计方案，及为达到某种性能而设计的某种结构。必要之处，附图加以说明。第三章为计算部分，主要是对各个轴承进行选择和校核，及丝杠和弹簧的选择和校核。 本次设计是本人第一次比较全面的设计，在老师的大力帮助，和自己的不懈努力下终于得以完成，有疏漏之处在所难免，请各位老师多多批评指正。班级：07141105姓名：孙庄日期：2010年10月20日形位公差综合测量仪的设计（卧式）第一章 设计方案的选定第一节 概述一、设计的目的和意义在加工零件的过程中，由于种种因素的影响，零件各部分的尺寸、形状、方向和位置以及表面粗糙度等几何量难以达到理想状态，总是有或大或小的误差。而

8、机械零件的形状和位置精度是该零件的主要质量指标致意，在很大程度上直接影响到整个机械产品的质量，为了保证机械产品的质量，保证机械产品的零件的互换性，就应该规定零件加工时产生的形状和位置误差的允许变动范围，保证同一规格零件彼此充分相似。 指定了先进的公差标准，对机械产品各零部件的几何量分别规定了合理的公差，若不采取适当的检测措施，那么规定的这些公差形同虚设，不能实现各零部件的互换性。因此应按照规定和技术要求进行检测，不合格者不予接收方能保证零部件的互换性。随着生产和科学技术的发展，对检测的精确度和效率提出越来越高的要求。产品质量的提高，有赖于检测准确度的提高；产品数量的增多，在一定程度上还有赖于检

9、测效率的提高。形位公差综合测量仪正式为精密而快速的测量机械产品的形位公差而设计出的一种测量仪器。它具有高精度、高效率的特点，用于测量工件的径向圆跳动、全跳动误差。二、国内外的发展及现状近几年来，我国的计量器具也有了较大的发展，现已拥有一批骨干量仪厂，生产了许多品种的量仪，此外，还研制成一些达到世界先进水平的量仪，如：激光光电比长仪、激光丝杠动态检查仪、光栅式齿轮整体误差测量仪等。并已研制出“电动形位公差综合测量仪”弥补了老一代测量仪器的许多不足之处，并具有高精度、成本低、性能好、简单美观、实用操作方便等一系列优点，并且测量范围广，不但适用于小工厂，也适用于中、大型工厂。三、测量范围 卧式形位公

10、差综合测量仪主要用来测量长轴形零件的径向圆、全跳动及同轴度等误差。测量零件最大尺寸为l=600,=200第二节 初步方案设计本次设计的任务就是在我对现今的形位公差测量仪器有了一个较综合、较全面的认识的基础上设计出一台可以测量较大体积工件，并且操作简单、方便、省力、系统误差小、并且可以综合测量多种公差，适合普通工厂生产中使用的公差检测仪。经过我的一番调查研究现初步制定两套设计方案如下：方案一：左端以三爪夹盘夹紧工件，右端用顶尖顶住固定，在床身上部，安装两根类似车床一样的三角导轨，一根用于尾架的移动，另一根作为大溜板的横向移动的导向，再在大溜板上安装同样两根导轨，用于安装测头的小溜板的纵向移动，并

11、在测头上安装微量调节装置，溜板在导轨上的移动通过电动机带动。电动机可以选择异步电动机，再通过降速装置来降低传动速度，带动其运动。方案二：用两顶尖顶住零件的中心孔来进行固定，一顶尖固定，另一顶尖可以在导轨面上滑行，以适应长短不同的工件一端顶尖也可以随套筒伸缩以适应小范围内工件长短的变化。工件左端夹鸡心夹盘，用拨盘带动旋转，以达到分度的目的。拨盘固定在齿轮上，通过电动机带动齿轮转动。电动机通过联轴器、齿轮轴来传递动力。为使工件低速旋转，故电动机功率不宜过大，选择步进电机即可。为实现测头在左右、前后两方向的进给，应在床身侧面安装两根直线导轨同样以低速步进电机带动测头在各个方向的运动。并需要把旧式的需

12、用人工读数的千分表改为测量精确的电感测微仪通过计算机的处理后再输出测量结果。这样就可以更进一步的达到自动化、数字化。考虑到测头不一定对准工件的轴心，所以，应在测头上安装一个微量调节装置，使其实现纵向微量进给，使其测量数据更加精确。方案比较分析：以上两方案均能达到测量目的，其中方案一把大导轨安装在床身上部，使大溜板也处于床身上部，这样就大大的增加了整个仪器的高度。三角形导轨制造简单，价格便宜，但传动精度相对来说比较低，直线导轨价格较高，但传动精度很高，考虑到形位公差综合测量仪为测量仪器，需要精确的测量结果故应选择在床身侧面安装直线导轨来实现测头的横、纵两向的移动。在工件的夹紧方面，如采用三爪夹盘

13、则占有空间较大，并且夹盘在夹紧工件时容易产生偏差，使测量不准确，所以应该应用第二种凡案中的用鸡心夹盘夹紧工件，再以拨盘拨动其旋转。由于工件低速旋转，测头缓慢进给，所以方案二中选用低速步进电机的方法是正确的。如果选用异步电动机，不但价格比较高，而且还需要设计降速装置，在这里完全没有这个必要。经过以上各方面的比较，我认为选用第二种方案比较好，虽然价格会比较高，但能够实现精确的测量，只有测量精确才能实现一台测量仪器的真正价值，所以应该选用第二种方案。从下一章开始就将针对第二种方案进行详细的分析说明。第二章 具体各零件的选择及设计形位公差综合测量仪，主要分为四大部分：固定顶尖部分、移动顶尖部分、测头横

14、、纵向移动装置、测头的夹紧和微量调节装置，本章将对各个部分的设计进行具体的解释说明。第一节 固定顶尖部分的设计固定顶尖部分用来固定工件，并用电动机带动夹盘低速旋转来实现测量中的分度。一、顶尖的选择及顶尖套筒的设计根据工件的大小选用莫氏锥度为4的普通顶尖，因为顶尖可能被磨损，所以必须可换，这就需要设计、制作一个同样锥度的顶尖套筒（见图2.1.1），当顶尖需要更换时，只需用一根长棒从左端敲打即可卸下顶尖。二、夹盘的选择 在工件的夹紧方面，如采用普通三爪夹盘，由于被测工件直径比较大，夹盘安装困难，所以可以选用一套铣床附件鸡心夹盘（B型），并用拨盘来拨动其旋转。三、齿轮参数的计算由于工件需低速旋转，故

15、选用一台步进电机，型号为90BF004，该电动机步距角为0.75度。电动机通过联轴器带动齿轮轴旋转。并在从动轮上安装拨盘，用来拨动鸡心夹旋转，鸡心夹夹紧工件，带动工件一起旋转。工件的每个截面需测量128次，按照电动机每输入9个脉冲，齿轮转动一次计算，齿轮的主要参数计算如下：工件每次转过的角度为 所以 所以传动比 µ =2.4若 m=2分度圆直径 齿顶高 齿根高 齿全高 齿顶圆直径 齿根圆直径 中心距 四、消隙齿轮的设计进给传动装置中的间隙，将直接影响测量精度，为保证测量的精确性，应尽量设法予以消除或减小。所以，在齿轮传动方面应采用消隙齿轮。 齿轮副的消隙方法很多，有的通过调整偏心套的

16、安装角度来改变两齿轮间的中心距，进而消除齿侧间隙；有的通过把齿轮作成两片，通过修磨两片齿轮间垫片的厚度，继而改变两薄片齿轮相对另一个齿轮的圆周啮合角度，来达到消除侧隙的目的。这种结构无论是正转还是反转，都只有一个薄片齿轮参与传动。 这里采用的是近年来数控机床上采用较多的一种消隙机构。这种结构也把一个齿轮作成两片薄片，采用内装压簧，通过分装在两个薄片齿轮上的销子的推压，使两个薄片齿轮与宽齿轮啮合时，形成相对错齿效果，而达到消隙的目的。之后，借助螺钉固紧两个薄片齿轮。这种结构，对压簧压力没有严格的要求，且结构简单、紧凑、宜于应用。齿轮轴与顶尖座接触处需要安装轴承，轴承分为两大类：滚动轴承和滑动轴承

17、。滚动轴承有很多优点，例如：已实现系列化、标准化、商品化、使用维护简单、互换性能好等，故各工业部门应用很广。在滚动轴承和滑动轴承都能满足使用要求时，宜优先选用滚动轴承，但滑动轴承也有某些独到之处。例如：普通滑动轴承构造简单、制造方便、成本低，在高速时滑动轴承比滚动轴承寿命长、运转平稳，对冲击和震动敏感性小等。此处，由于电动机低速旋转，故齿轮轴与固定顶尖座接触处，采用滑动轴承即可达到减小摩擦的目的。第二节 移动顶尖部分的设计移动顶尖部分即尾座部分，除用来固定工件外，还可以沿导轨左右移动，来满足大范围内工件长短的变化，也可以随套筒左右移动来满足小范围内不同长短工件的要求。一、 顶尖的选择及顶尖的纵

18、向运动1、套筒的移动选择与固定顶尖相同的莫式4号顶尖，并根据顶尖设计顶尖套筒（如图2.2.1所示）。由于轴有长短，除要求尾架在导轨上移动外，还要求尾架的顶尖在尾架体内作轴向移动。这是靠转动手轮通过平键使螺杆转动，螺母推动套筒，使顶尖在尾架体内作轴向移动。尾架体与套筒之间装有陷入平键，故套筒只能作轴向移动而不能转动。螺母是用三个紧固螺钉与套筒固定在一起的。当反向转动丝杠，丝杠末端接触顶尖尾部，即可卸下顶尖。2、套筒的锁紧装置如图2.2.2所示，套筒带动顶尖到所需要的位置后需要把套筒锁紧，才能保证顶住工件。当需要锁紧套筒时，只需转动手柄杆，通过手柄座带动锁紧轴转动，使上、下锁紧套沿锁紧轴作轴向移动

19、，即可夹紧或放松套筒。二、 导轨的选择要使尾架左右移、动，以适应不同长、短工件的要求，就必须设计一种导轨，安装在床身上，使尾架可以沿着导轨左、右移动，只有这样，才能达到所需的效果。导轨的作用是使运动部件能沿一定轨迹运动（导向），并承受运动部件及工件的重量和切削力（承载）。 导轨应该满足下列要求：精度高，寿命长，刚度及承载能力大，摩擦阻力小，运动平稳，结构简单、便于加工、装配、调整、维修，成本低。设计导轨的任务是：（1） 选择导轨的结构类型（如滑动、静压或滚动等）；（2） 选择导轨的截面形状；（3） 选择导轨的尺寸；（4） 设计 导轨磨损后的补偿和间隙（或预紧力）调整装置；（5） 选择导轨的材料

20、、表面加工和处理方法、表面硬度匹配；（6） 决定导轨的润滑方式，减小摩擦、磨损、发热和爬行；（7） 设计完善的防护装置；（8） 确定导轨的精度和技术要求。形位公差综合测量仪的尾架导轨需要两根，即双导轨，双导轨的截面型式及结构特点见下表（表2.2.1）表2.2.1截面形状结 构 特 点矩形导轨（宽式组合、窄式组合）1、 承载能力大，制造简单2、 侧导向面用镶条调整间隙，节触刚度低，而且必须留有间隙，降低了导向精度3、 宽式组合导向面之间距离大，热膨胀时变形量大要求间隙大，导向精度和导向性能不如窄式组合4、 用两条导轨内侧面导向，当传动件位于中心线上时，可减小牵引力引起的运动部件的偏转，提高导向精

21、度双三角形导轨1、 不需镶条调整间隙，接触刚度好，导向面间无间隙，导向精 度高2、 磨损后相对位置变化小，对机床精度影响小3、 对温度变化比较敏感，热变形会引起导轨面接触不良，降低导向精度。4、 不能承受大的侧向力5、 工艺性查，制造困难矩形和三角形导轨1、 不需镶条调整间隙，导向精度好2、 加工装配比较方便3、 两条导轨磨损不同，对位置精度有影响4、 温度变化不会改变导轨面的接触情况，但热变形会使移动部件水平偏移矩形和燕尾组合1、 用矩形导轨来承受较大的倾覆力矩2、 用燕尾导轨来作侧导向面，减少一个压板接触面，调整间隙简便，夹紧容易3、 摩擦阻力大，加工测量麻烦我们设计的这台仪器需要比较高的

22、导向精度，并且要求加工、装配方便，通过上表的比较与所需要的导轨类型相结合，我决定选取双三角形导轨相。三、 尾架在导轨上的锁紧尾架可以根据不同长短的工件，在导轨上横向移动，在尾架移动到合适的位置后，必须把尾架锁紧在导轨上，只有这样才能夹紧工件。尾架的锁紧装置如图2.2.3所示，当尾架移动到相应位置后，扳动手柄1，使偏心轴2旋转，偏心轴带动拉杆3，拉杆提升杠杆4，利用支钉5、6向上推动压块7，使尾架固定在床面内侧凸缘上。当需要再次移动尾架时，只需反向扳动手柄，即可松开尾架，推动尾架沿导轨横向移动，即可在比较大的范围内调整尾架的位置，使顶尖支撑长短不同的工件。第三节 测头横、纵向移动装置的设计 为实

23、现测头在横、纵两个方向的移动，以便于测量不同直径的工件和测量同一个工件的不同的截面，需要在床身上安装两组导轨，一组安装在床身侧面，上面安装大溜板，另一组安装在大溜板上，用来安装小溜板，小溜板上安装测头，通过低速电动机带动大、小溜板缓慢移动，从而带动测头在不同方向的运动。一、 用于测头移动的导轨的选择 现代导轨的种类、样式繁多，有矩形、三角形、燕尾形、圆形、直线形等不同类型。由于形位公差综合测量仪为测量仪器，应该具有较高的精度，所以，在测头的移动方面，应该选用精度较高的直线形导轨，虽然直线导轨的价格比较高，但是，只有这样，才可以充分的保证测量数据的准确性。根据工作台的重量，选择大导轨直径为30m

24、m,小导轨直径为10mm 。二、 丝杠、丝杠螺母的选择 直线导轨只起到了导向的作用，为了使溜板可以移动，还需要在两根直线导轨之间安装一根丝杠，并在丝杠上配丝杠螺母，通过丝杠螺母安装在溜板上，通过低速电动机带动工作台移动。丝杠螺母传动的特点是：（1） 用较小的扭矩转动丝杠（或螺母），可使螺母（或丝杠）获得比较大的轴向牵引力。（2） 可达到很大的降速传动比，使降速机构大为简化，传动链得以缩短。（3） 能达到较高的传动精度。用于进给机构时，还可兼作测量元件，通过刻度盘直接读出直线位移的尺寸，最小读数值可以达到0.001mm。（4） 传动平稳，无噪声。（5） 在一定条件下可以自锁，即丝杠螺母不能进行逆

25、传动。此特点特别适用于作部件升降运动，可防止部件因自重而自动降落。 丝杠螺母的传动方式很多，如：丝杠转动螺母移动、丝杠转动丝杠移动、螺母转动螺母移动、螺母转动丝杠移动、丝杠螺母同时转动螺母移动，这里选择应用最普通的丝杠转动螺母移动的方式。丝杠螺母传动的分类及优、缺点见表2、3、1表2、3、1分类优点缺点滑动丝杠螺母传动（1） 结构简单，加工方便，成本低廉。（2） 在一定条件下，能自锁。（1） 滑动摩擦阻力大，易磨损（2） 传动效率低（3） 采用单螺母时，丝杠螺母间有间隙。采用双螺母时可消除间隙，但摩擦阻力大。滚珠丝杠螺母传动（1） 滚动摩擦系数小，传动效率高。（2） 动作灵敏能进行逆传动，即变

26、直线运动为旋转运动。（3） 磨损小，精度保持性好（4） 运动平稳（1） 加工较复杂，成本较高（2） 结构比较复杂，安装、调整较复杂（3） 不能自锁滚动螺母丝杠传动（1） 用滚动摩擦代替部分滑动摩擦，传动效率比滑动丝杠螺母高，但不及滚珠丝杠。（2） 制造比滚珠丝杠螺母容易（1） 由三个滚柱构成的螺母，结构较复杂，体积较大（2） 精度、寿命均不及滚珠丝杠螺母传动高液体静压丝杠螺母传动（1）丝杠螺母间有高刚度的油膜，能实现无间隙正反向传动，定位精度高（2）油膜有平均丝杠螺母制造误差的作用，大大提高了丝杠的传动精度（3） 承载能力大，刚度高，抗震性好，传动平稳（4）液体摩擦系数小，传动效率高，寿命长（

27、1）螺母结构复杂，加工困难，对螺母的螺纹直径、螺距大小均有限制（2）需要一套过滤良好的供油装置安装、调整较困难 根据以上的比较，选择滚珠丝杠螺母，大丝杠直径28mm，小丝杠直径16mm。三、 导轨两端的固定 导轨的固定很简单，只需在两端导轨座上加工出相应大小的配合孔，两端用端盖固定即可，但在加工时，必须严格保证导轨座上两孔的同轴度。及同一导轨座上两孔的位置度，只有这样，才能很好的保证两直线导轨的平行度。四、 丝杠的固定及电动机的安装1、滚动轴承的选择及安装滚动轴承有许多不同的类型，每种类型都有其不同的特性，主要有：向心轴承、向心推力轴承等。向心轴承的特点如下：（1） 承受径向负荷及径向和轴向同

28、时作用的联合负荷。（2） 当加大轴承的径向游隙时，具有向心推力轴承的性质。（3） 在转速比较高，不宜采用推力球轴承的情况下，可用此类轴承承受纯轴向力。向心推力轴承的特点为可同时承受径向负荷和轴向负荷，也可承受轴向负荷。如图2.3.1所示，由于丝杠受轴向、径向两个方向的力的作用，所以用两个单向推力球轴承，来分别抵消正、负两方向的轴向力，用一个单列向心球轴承来抵消径向力。由于单向推力球轴承贴近向心球轴承的一半是随轴一起旋转的，会对向心球轴承造成干涉，所以应当在向心球轴承和推力球轴承之间安装挡圈来避免干涉。2、圆螺母的选择及安装圆螺母多为细牙螺纹，常用在直径比较大的联接（如滚动轴承内圈的固定），如图

29、2.3.1所示，这种螺母便于使用钩头扳手装卸，一般配用圆螺母止推垫圈，以防止联接松动，所以在轴端安装圆螺母来防止丝杠的轴向窜动。3、联轴器的设计由于电动机的轴不能直接传递扭矩，所以需要设计联轴器用来传递扭距，使电动机带动齿轮轴转动。如图2.3.1所示，联轴器采用在一个键槽上安装两个半圆键，一边由电动机带动，另一端带动丝杠，这样当电动机转动时，丝杠就能随之一起转动了。4、电动机的安装如图2.3.1所示，为了减小导轨座的厚度，不把电动机直接安装在导轨座上，而是先把电动机安装在套筒上，并把套筒安装在导轨座上，并在套筒内开槽，安装密封圈，用来避免轴承润滑油流失。5、丝杠尾部的安装丝杠的另一端在另一个导

30、轨座上不需固定，只需伸到比丝杠直径略大一些的孔里即可，在加工时也应该注意保持两导轨座上丝杠孔的同轴度，及丝杠孔对导轨孔的位置度。确保仪器测量准确。第四节 测头的选择安装及微量调节装置的设计一、测头的选择传统的测量仪器上应用千分表，数据完全靠人工肉眼来读取，所得的数据还要靠人工计算来处理，这样就不可避免的造成了很大程度上的误差，使测量结果失去了准确性，所以我们需要电动测量。电动测量的工作原理是将被测参量（如微小位移）数字化，转换为电信号，再经过放大或运算等处理后，指示表指示，用记录器记录，或者去控制一定的执行机构。电动测量的特点是精度高、灵敏度高、能实现远距离测量、能进行和、差测量、能进行微分和

31、积分等运算，即可以方便的测量椭圆度、不平行度、不同轴度和表面光洁度等复杂的参数。可按照被测工件的需要改换分度值和示值范围（换档），易于实现自动测量。因此，电动量仪日益广泛地被采用成为高精度、高效率和自动化的长度计量所不可缺少的组成部分。目前，在长度测量和自动测量中，广泛使用的电动量仪包括电感式测微仪、电容式测微仪和差动变压器式测微仪。电动测微仪不仅可以用作多种测量的读数指示量仪，而且与一些附属装置配合，也可作为自动测量的控制装置。在这里我选用测量精确的电感测微仪。电感测微仪是将测头接触被测物后，把测头的微小机械位移转换成电量并加以放大的测量仪器测量结果可用指示表或者示波器读出，或者用记录仪记录

32、下来。其中传感器把被测尺寸的变化转换为电感的变化，经过电桥测量电路把电感的变化进一步转换为电压（或电流）的变化再经放大器放大送至相数整流器，而后用指示表指示出来，如果需要测量一个连续变化量时，需经过功率放大，再由记录器将测量结果连续地记录下来。1、电感测微仪的构成它由检测器和指示器所构成，检测器有的成柱塞式和杠杆式，最近制造出一种多功能的电感测微仪，它可测量多个长度、平行度和偏心等，同样指示器可以指示和、差值等，这样不但对零件可作多参数测量而且可以把误差分离开来。2、电感测微仪的特征（1） 灵敏度高、适应性强，可以根据零件不同检测准确度要求，通过换档按钮选择不同的放大倍率。（2） 用按钮调整电

33、气零位、读数准确。（3） 测量力小对内部用平行片簧支撑的检测器无机械摩擦测量力最小可到1gf 。（4） 这种检测器移动轻便，可用一只手移动。（5） 便于组成各种测量装置和进行零件的额动态检测。二、 测头的安装测头可安装在测量台架上，对工件进行精密的测量，还可安装在其他仪器上作指示 读数用，与相应的测量装置配合使用，能进行多种测量，如：长度、平面度、直线度、椭圆度、平行度、垂直度和跳动等。与继电控制装置配合使用，在仪器的测量范围内，任意指定的两点给出两个指令信号，实现自动测量，与记录器组合使用，可连续记录被测工件的尺寸变化，与和差演算装置组合使用，可测得两个尺寸得代数和或代数差。如图2.4.2所

34、示，在横向移动的大溜板上的纵向直线导轨上安装小溜板，在小溜板上安装电感测微仪。由于小溜板位置比较低，所以，需要先在小溜板上安装底座, 再在底座上安装表座，两者之间靠销轴联接，表座上方的孔内安装测头，通过螺钉固定。四、 测头的微量调节装置由于测量时，测头不一定对准工件的轴心，既所测值不一定为工件的直径，所以要对测头作小范围内的微量调整。即在测头上安装一个微量调节装置。微调的方式有很多种，如杠杆、凸轮、弹簧等。这里的微量调节装置如图2 、4、1所示，用一根细牙螺栓（螺距为1）旋入表座及底座，螺栓上套一根弹簧，调节时，只需用扳手缓慢旋动螺栓即可达到调节的目的。 第五节 电动机的选择及其主要参数小容量

35、同步电动机，广泛的应用于恒速的拖动系统中，如电钟、电手表、电唱机、录音机和无线电传真机等。步进电动机作为一种特殊运行方式的同步电动机在各种工业数字控制系统中广泛地被应用。小容量同步电动机常见的转子形式有反应式、永磁式和磁滞式。步进电动机应用的最多的是反应式和永磁式。这些微型电动机的转子上都没有绕组，也不需要电刷和集电环，因而具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点。一般电动机是连续旋转的，而步进电动机，则是一步一步转动的，每当输入一个脉冲，电动机就转过一个固定的角度。步进电动机也可以直接输出线位移，每输入一个脉冲，电动机就走一段直线距离。因此，步进电动机是一种把电脉冲信号转换成角位移或直线位移的

36、执行元件。步进电动机的转子作成多极的，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专用电源输入电脉冲信号，每当输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输出的角位移是断续的，因此成为步进电动机，也称作脉冲电动机。由于本台仪器在工件的分度方面，只需使其缓慢旋转，无需太大的速度即可达到目的，而在测头的进给方面，也只需要低速进给，所以可以选择三台步进电动机，一台用于工件的分度，另两台用于测头的横、纵向进给。我选择的是中国江苏常州电机电器总厂出品的90BF004型步进电动机。电动机的具体参数如下表：表2、4、1相 数5分配方式AB-ABC-BC绝缘等级E保持转矩步 距 角0.75度空载起动频率4000

37、HZ电 压60V空载运行频率16000HZ电 流7A转子转动惯量电 阻0.2 重 量3Kg第三章 计算部分第一节 步进电动机的转数计算根据 步距角转子齿数N转子转过一个步距的运行拍数这里 N = m （相数）选择步进电动机90BF004则 =0.75° N = 5根据步进电动机的每分钟转数（r/min）脉冲电源的效率(HZ)选取 =2200HZ则 第二节 丝杠的选择计算一、 小丝杠的选用根据 C额定动载荷 (kgf)寿命系数载荷性质系数动载荷硬度影响系数轴向载荷 (kgf)若对机床辅助运动，则转速系数预期寿命若寿命取 则查得 根据C选取丝杠M16额定静载荷二、 大丝杠的选用根据则根据

38、C选取丝杠M28第三节 轴承的选择及校核一、 小丝杠上的轴承1、单列向心球轴承（1）初步选择选用201型轴承由表查得当 时 暂取Y=1.4则 查表得，当 时， 当n= 275 rpm时 ， 根据公式 由表查取201型轴承C =4800 N =2700N（2）校核因 由表查得 而 故应按 由表查得 满足要求2、单向推力球轴承（1） 初步选择试选用8201型轴承查表当 时， 当n= 275 rpm时 ， 根据公式由表选用8201型轴承C =10400N （2）校核查表得 满足要求二、 大丝杠上的轴承1、单列向心球轴承（1）初步选择试选用200型轴承由表查得当 时，查表当 时， 当n= 275 rp

39、m时 ， 由表选用204型轴承C=10000N （2） 校核因查表得 e=0.22 Y=2.0 而 故，应按查表得 满足要求2、单向推力球轴承（1） 初选试选用8200型轴承查表得 当 时， 当n= 275 rpm时 ， 根据公式由表选用8204型轴承C=16500N （2） 校核查表得 满足要求第三节 弹簧的选用和计算1、初选弹簧材料选用碳素弹簧钢丝查表得 试选钢丝直径 查得钢丝抗拉极限强度 则2、求弹簧钢丝直径根据公式已知弹簧中径 查表弹簧指数 C = 8.1 确定钢丝直径为2mm4、 求有效圈数已知 根据公式由表查得 切变模量G =80.2 而则取 n = 35、 计算其它参数总圈数 自

40、由高度mm压并高度压并变形量压并负荷节距螺旋导角 满足 的要求展开长度第四章 结论及存在的问题我经过四个月以来，坚持不懈的努力，终于完成了关于形位公差综合测量仪的设计。通过设计使我掌握了许多关于机械方面的知识，但也发现了许多不足之处。形位公差综合测量仪的出现，填补了我国在自动形位公差测量方面的空白。它实现了自动测量，提高了测量的效率，同时也提高了测量的精确性，并且它可以测量长轴形零件的圆度、同轴度等形位公差，实现了测量的多样性。但是，它还拥有许多不足之处。首先，仪器使用了直线导轨，虽然具有比较高的精度，但是它的价格比较高，会提高整个仪器的价格，在实用性方面不是很强。另外，它的测头采用电感测微仪

41、，可以直接输出结果，并进行处理，但是，它的测量结果终究没有激光或者光的测量精度高，所以，它不能适用于精度较高的测量，只能适用于一般的机械制造，在使用范围上有一定的局限性。由于时间仓促，对设计方案的思考有限，所以在设计方面存在许多不足之处，有待于以后的加强和提高。源程序清单C语言齿轮各参数的计算# indude “stdio.h”main()float i, ;int ;printf(“确定齿轮传动比i:n”);printf(“请输入电动机步距角：n”);scaanf(“%f”,& );printf(“请输入电动机旋转次数);scanf(“%d”,& );printf(“请输入工

42、件检测次数;scanf(“%d”,& ;i=;forif ifprintf(“*”); elseprintf(“ ”); elseprintf(“n”);printf(“传动比”,i);for(if( if(printf(“*”); elseprintf(“ ”); elseprintf(“n”);printf(“两齿轮各参数的计算n”);printf(“请输入齿轮一齿数 ”);scanf(“%d”,&);printf(“请输入模数mn”);scanf(“%d”,&m);=0.25;for(;for( if(n%2=1)printf(“*”); elseprintf(“ ”);else printf(“n”);printf(“齿轮齿数”，p