小型三坐标测量机设计.doc

摘要：从60年代初发展到现在，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.

关键词：三坐标测量机；传感器；三维；传动装置

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1-三坐标测量机的应用与发展-1

1.2-三坐标测量机测量原理-2

1.2.1-三坐标测量机的组成-3

1.2.2-三坐标测量机的结构特点-3

1.3-设计要求-3

第2章   三坐标测量机总体设计方案-4

1.1-设计任务和内容-4

1.2-总体设计方案拟定-4

1.2.1-三坐标测量机机械部分设计-4

1.2.2-三坐标测量机电路部分设计-4

1.3-主要参数的确定-5

第3章  三坐标测量进给系统的设计计算-6

3.1-进给系统电动机的容量的选择-6

3.1.1-电动机容量的选择原则-6

3.1.2-步进电动机的概述-6

3.1.3-步进电动机的容量的计算-6

3.2-轴概述-7

3.2.1-轴的用途-7

3.2.2-轴设计的主要内容-7

3.2.3-轴的材料-7

3.3-轴的结构设计-7

3.3.1-拟定轴上零件的装配方案-8

3.3.2-轴上零件的定位-8

3.3.3-轴的结构设计-8

3.3.4-初步设计轴的最小直径-9

3.3.5-拟定轴上零件的装配方案-10

3.3.6-确定轴的各段直径和长度-10

3.3.7-轴上零件的轴向定位-11

3.3.8-确定轴上圆角和倒角尺寸-11

3.4-丝杠螺母副的选用计算-11

3.4.1-丝杠螺母的导程的确定-11

3.4.2-确定丝杠的等效转速-11

3.4.3-丝杠的等效负载-12

3.4.4-确定丝杠所受的最大动载荷-12

3.4.5-临界压缩负荷-12

3.4.6-临界转速验算-12

3.4.7-计算轴承动载荷-13

3.4.8-丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算-13

3.5-丝杠的扭转刚度-14

3.6-传动精度计算-14

3.7-导轨的选型及计算-14

3.7.1-滚动导轨的结构及配置-15

3.7.2-滚动导轨副的预紧-15

3.7.3-滚动导轨副润滑防护-15

3.8-横向伺服进给系统的设计计算（同以上方法）-15

3.9-纵向、横向的移动工作台的装配图见（图3-1）-15

第4章 夹具的初步设计-16

4.1-载要-16

4.2-机床夹具的基本要求-16

4.3-机床夹具概述-16

4.3.1-机床夹具的分类-17

4.3.2-夹具的作用-17

4.3.3-夹具的组成-17

4.4-螺旋夹紧装置-17

4.4.1-螺旋夹紧力计算-18

4.4.2-螺旋夹紧的自锁性能和传力系数-19

4.5-螺旋夹紧机构的特点-19

4.6-横向伺服系统和立柱的设计计算-19

第5章 三坐标测量机的测头装置-20

第6章  经济技术性分析-22

第7章 结论-24

参考文献-25

致谢-26