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一、機械結(jié)構(gòu)及工作原理
CNC齒輪測量中心機械本體，由底座、花崗石平臺，橫梁、直線導(dǎo)軌、滑架、主軸、測微儀及上頂尖柱等部分組成，花崗石平臺安裝在底座上，其臺面為設(shè)計調(diào)整的基準(zhǔn)面；邊緣為只向?qū)к墸籖向滑架布置在平臺兩側(cè)，與橫梁相連；T向?qū)к壈惭b在橫梁上，T向?qū)к壣系囊苿又Ъ苡糜谥蝂向?qū)к墸籞向滑架可沿Z向?qū)к壔瑒樱辉赯向滑架上裝有測微儀；立式旋轉(zhuǎn)主軸，安裝在花崗石平臺上，上頂尖柱安裝于主軸側(cè)旁，起裝夾工件作用。

通過計算機控制，三個直線運動軸(R向、T向、Z向)和一個旋轉(zhuǎn)運動軸(θ)在各自的伺服系統(tǒng)驅(qū)動下實現(xiàn)聯(lián)動。根據(jù)被測工件的參數(shù)，使三個直線運動鈾上的測微儀相對隨旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的工件產(chǎn)生所需要的測量運動。在整個測量過程中，計算機采集存貯測微儀的偏移量和同一時刻各運動軸實際坐標(biāo)值，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，與被測項目的理論值比較，得出測量結(jié)果。整個測量過程由計算機自動完成。
二、機械系統(tǒng)設(shè)計
1、結(jié)構(gòu)布局
齒輪測量中心有兩種結(jié)構(gòu)布局，一種是臥式結(jié)構(gòu)，一種是立式結(jié)構(gòu)。考慮到齒輪測量中心除了測量齒輪外還可能測量其它類型工件，故采用了立式結(jié)構(gòu)，便于不同類型工件的安放。總體結(jié)構(gòu)采用封閉框架移動式、為花崗石平臺及花崗石直線導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。直線導(dǎo)軌為無摩擦閉式氣浮導(dǎo)軌；主軸采用高精度氣浮主軸；伺服傳動系統(tǒng)采用了交流伺服電機驅(qū)動的滾珠絲杠螺母副傳動方式。機架和滑架為焊接鋼架結(jié)構(gòu)。
2、氣浮導(dǎo)軌
導(dǎo)軌是精密機械運動中用來保證各運動部件相對精度的一個重要部件。氣浮導(dǎo)軌具有精度高、無摩損、壽命長的特點，因而被廣泛應(yīng)用于精密坐標(biāo)測量儀中。
氣浮導(dǎo)軌副由導(dǎo)軌和氣浮滑塊組成。導(dǎo)軌材料為天然花崗石，性能穩(wěn)定，變形小。氣浮滑塊安裝結(jié)構(gòu)為球面接觸式，可自動定位。所有氣浮滑塊經(jīng)逐個測試、選配以使三個氣浮導(dǎo)軌副均達到較好的剛度和穩(wěn)定性。在氣浮滑塊布置上，為達到較高的支撐剛度，三個運動方向的氣浮滑塊均采用了對稱排布的全封閉結(jié)構(gòu)，并盡可能拉開氣浮滑塊的間距。在非導(dǎo)向輔助氣浮滑塊上裝有彈性環(huán)節(jié)，可減少溫度變化對導(dǎo)向氣浮滑塊氣浮間隙的影響，保持氣浮間隙的穩(wěn)定。
3、傳動方式
交流伺服電機通過齒形帶帶動滾珠絲杠螺母副，拖動滑架沿氣浮導(dǎo)軌完成直線運動。為避免電機和絲杠在大理石平臺上安裝造成防護困難和影響儀器造型，尺向傳動方式采用了電機和絲杠隨滑架運動，螺母固定在平臺上的結(jié)構(gòu)形式。
齒形帶結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，具有較高的傳動精度和較好的減振作用，滾珠絲杠螺母副通過施加預(yù)緊力，無反向間隙，提高了傳動剛度。在螺母和滑架(T向、Z向)或平臺(R向)相連處，設(shè)計了一彈性減振裝置，減少了螺母在運動過程中相對導(dǎo)向?qū)к壍钠叫卸日`差對滑架移動精度的影響。
4、滑架與底座
精密測量機要求滑架剛度好、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡單。為消除內(nèi)應(yīng)力和提高尺寸的穩(wěn)定性，焊后進行了充分的退火和穩(wěn)定性處理。經(jīng)測算，薄鋼板焊接的滑架，在保證剛度的情況下，其質(zhì)量為同尺寸鑄鐵滑架的一半以下，從而降低了運動件的質(zhì)量，提高了運動平穩(wěn)性。
底座結(jié)構(gòu)為槽鋼焊接件，通過對構(gòu)架剛度的合理設(shè)計，使底座具有減震功能。底座上還設(shè)計有整機調(diào)平機構(gòu)。
5、導(dǎo)軌的支承與調(diào)整
為保證滑架、導(dǎo)軌相對運動的準(zhǔn)確性及運動精度，在導(dǎo)軌安裝結(jié)構(gòu)中設(shè)計了微量調(diào)整結(jié)構(gòu)，借助微調(diào)整結(jié)構(gòu)，可以對導(dǎo)軌的六個自由度進行微量調(diào)整和可靠定位。
隨著精密測量機的發(fā)展及光、機、電技術(shù)在測量領(lǐng)域的結(jié)合。對機械系統(tǒng)的設(shè)計提出了高精度、高穩(wěn)定性的要求。
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