三坐标测量机的机械结构设计及应用说明书.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文1目录摘要IAbstractII1绪论11.1三坐标测量机的应用与发展11.2三坐标测量机测量原理51.2.1三坐标测量机的组成71.2.2三坐标测量机的结构特点71.3设计要求82三坐标测量机的总体设计方案82.1设计任务和内容82.2总体设计方案拟订92.2.1三坐标测量机机械部分设计92.2.2三坐标测量机电路部分设计102.3参数的确定183三坐标测量进给系统的设计计算193.1动机的选择计算193.1.1调速电动机的容量的计算193.1.2步进电动机的概述193.1.3步进电动机的容量的计算203.2轴概述203.2.1轴的用途203.2.2轴的材料213.2.3轴的材料213.3轴的结构设计213.3.1拟定轴上零件的装配方案223.3.2轴上零件的定位223.3.3轴的结构设计233.3.4初步设计轴的最小直径.243.3.5拟定轴上零件的装配方案253.3.6根据轴向定位的要求确定轴的个段直径和长度263.3.7轴上零件的轴向定位273.3.8确定轴上圆角和倒角尺寸273.4丝杠螺母副的选用计算273.4.1丝杠螺母的导程的确定273.4.2确定丝杠的等效转速273.4.3丝杠的等效负273.4.4确定丝杠所受的最大动载荷Cax273.4.5临界压缩负荷Fcr283.4.6临界转速验算283.4.7计算轴承动载荷29南昌航空大学科技学院学士学位论文23.4.8丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算303.5丝杠的扭转刚度303.6传动精度计算313.7导轨的选型及计算323.7.1滚动导轨的结构及配323.7.2滚动导轨副的预紧333.7.3滚动导轨副润滑防护333.8横向伺服进给系统的设计计算（同以上方法）333.9纵向、横向的移动工作台的装配图（见附图1）334夹具的初步设计344.1载要344.2机床夹具的基本要求344.3机床夹具概述354.3.1机床夹具的分类354.3.2夹具的作用354.3.3夹具的组成364.4螺旋夹紧装置374.4.1螺旋夹紧力计算374.4.2螺旋夹紧的自锁性能和传力系数384.5螺旋夹紧机构的特点394.6横向伺服系统和立拄的设计计算39结论40致谢41参考文献42附录43摘要：从60年代初发明到现在，三坐标测量机（CMM）在制造业得到世界范围广泛应用，成为3D检测工业标准设备。三坐标测量技术得到迅速发展，而配套检测软件的发展，更是突飞猛进。最早的三坐标测量机只能显示XYZ坐标，而目前的各种检测软件几乎可以解决用户的绝大部分问题。软件日益成为影响用户使用好坏的关键所在。CMM测量软件发展趋势，对于传统的三坐标测量机检测来说，通常是设计部门提供二维图纸，检验部门根据图纸对工件进行尺寸及形位公差的检测。随着三维CAD软件的应用，越来越多的技术部门使用三维CAD建模技术进行设计。因此，各坐标机厂家纷纷推出了基于三维CAD技术的测量软件，直接将客户设计好的三维CAD模型导入测量软件进行检测。这样做的优点非常明显，不需要额外的图纸，理论值可以直接捕获，更可以进行测量仿真，测头干涉检查等，所以，受到用户的一致好评。基于CAD的测量成为目前三坐标测量软件的发展热点。南昌航空大学科技学院学士学位论文3关键词三坐标测量机传感器三维传动装置CoordinatemeasuringmachinemechanicaldesignandapplicationAbstract：Inventsfromthebeginningofthe60stopresent,coordinatemeasuringmachines(CMM)obtainstheworldwidescalewidespreadapplicationinthemanufacturingindustry,becomesthe3Dexaminationindustrystandardequipment.Threecoordinatessurveytechnologyobtainstherapiddevelopment,butthenecessaryexaminationsoftwaredevelopment,isprogressesbyleapsandbounds.TheearliestcoordinatemeasuringmachinesonlycandemonstratetheXYZcoordinates,butthepresenteachkindofexaminationsoftwaremaysolveusersmajorpartproblemnearly.Thesoftwarebecomestheinfluenceuserusequalitythekeytobeatdaybyday.TheCMMsurveysoftwaretrendofdevelopment,regardingthetraditionalcoordinatemeasuringmachinesexamination,usuallyisdesignsthedepartmenttoprovidethetwo-dimensionalblueprint,theinspectiondepartmentcarriesonthesizeandtheshapepositioncommondifferenceexaminationaccordingtotheblueprinttotheworkpiece.AlongwiththethreedimensionalCADsoftwareapplication,themoreandmoremanytechnicaldepartmentusesthethreedimensionalCADmodelingtechnologytocarryonthedesign.Therefore,variouscoordinatesmachinefactoryhaspromotedinabundancebasedonthethreedimensionalCADtechnologysurveysoftware,thethreedimensionalCADmodelwhichdesignsthecustomerinductsdirectlysurveysthesoftwaretocarryontheexamination.Doesthisthemeritisextremelyobvious,doesnotneedtheextrablueprint,thetheoreticalvaluemaycatchdirectly,maycarryonthesurveysimulation,thegaugeheadinterferenceinspectionandsoon,therefore,南昌航空大学科技学院学士学位论文4receivestheusertheconsistenthighpraise.SurveythesoftwarebasedontheCADsurveyintoatpresentthreecoordinatesthedevelopmenthotspot.KeywordsCoordinatemeasuringmachinesSensorThreedimensionalTransmissiondevice