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摘 要
本文中，对三坐标测量仪的研究现状和精密测量的关键技术做了总结，对所设计的测量仪的总体布局、床身的选材、导轨的设计、进给方式的选择做了介绍，选用燕尾型气体静压导轨，同步齿形带和钢带传动，摩擦杆进行驱动。对移动桥和溜板进行了简单的ANSYS分析，计算了移动桥受力时最大的变形量和直线度；选用伺服电机作为动力源，并对其进行了简单的功率计算，分析了测量仪的工作环境对其精度的影响和它的应用环境；定位采用开式光栅尺，对光栅尺的选型做了比较。最后针对测量仪整机进行精度分析，查找误差源和精度的综合分析。
关键词：超精密、气静压、高精度、精密测量
Three Coordinates Measuring Instrument Ultra-precision Machine
ABSTRACT
In this paper, three coordinates measuring instrument for precision measurement, the research present situation and the key technology of summing up, the design of measuring instrument lathe bed of the general layout, the design of the selection of materials, guide rail, into to the choice of the ways of doing introduced, choose coattails "type aerostatic guide rail, synchronous cog belt and steel belt transmission, friction lever driven. Slip board of mobile bridge and the simple ANSYS analysis method, the largest mobile bridge when stress deformation and straightness; Choose servo motor as a power source, and analyses the simple power calculation, analyzes the working environment of measuring apparatus to the precision of the influence and its application environment; The positioning of grating open grating feet, comparison of the selection of the feet. Finally, according to the measuring apparatus for precision analysis, find the error sources and precision of the comprehensive analysis.
Keywords: The ultra precision, Gas static pressure, High accuracy, Precision measurement
目 录
1 绪 论2
1.1 课题的来源2
1.2 课题的意义2
1.3 精密测量的研究现状2
1.4 精密测量的关键技术6
2 超精密三坐标测量仪整机机构介绍8
2.1 总体布局8
2.2 床身材料选用9
2.3 导轨的设计10
2.4 进给传动方式的选择14
2.5 测量仪整体结构设计16
2.6 测量仪的工作原理17
3 测量仪的主要零部件的设计18
3.1 移动桥的设计18
3.2 溜板的设计19
3.3 电机选型21
3.4 环境控制平台25
3.5 光栅尺的选型26
4 测量仪精度分析27
4.1 测量仪误差源27
4.2 测量仪精度分析29
5 结束语32
参考文献33
致 谢34
1 绪 论
1.1 课题的来源
为了响应教育部的号召，实施大学本科教改计划，北京微纳精密机械有限公司与中原工学院联合实施“卓越工程师”的培养计划。由该公司接收中原工学院大四学生来公司实习并完成毕业设计，为学生走上工作岗位提供一个锻炼自己的平台。本课题来自北京微纳精密机械有限公司，在学校和公司的商讨后，确定了我的课题：超精密三坐标测量仪整机机构设计。
1.2 课题的意义
本课题研制的超精密三坐标测量仪具有重要意义：一方面将促进超精密光学、机械制造技术快速发展，填补我国相应领域的技术空白；另一方面将提高我国产品质量和市场竞争力以及我国测量仪器的性价比水平。
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