课程设计说明书(景宝庆).doc

Henan Polytechnic University 课程设计说明书设计题目: 三维坐标精密工作台设计专业班级: 测控 08- 02班学生姓名: 景宝庆学生学号: 310804040 213 指导教师: 赵彦如设计日期: 2011 ,6 摘要三坐标测量工作台是近 40年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。它广泛地应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业领域中。它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测。如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、形体等空间型面的测量。此外,还可以用于划线、定中心孔、光刻集成电路等,并可对连续曲面进行扫描及制备数控机床的加工程序等。三坐标精密工作台主要应用于工程光学实验。利用各种附件的组合和适当的调整,以及配备观察和光学检测仪器,可进行几何光学和物理光学实验。关键词:三坐标测量台导轨丝杠三坐标工作台主视图一、设计目的《三坐标精密工作台》课程设计是一个重要的实践性教学环节,要求学生综合的运用所学的理论知识,独立进行的设计训练,主要目的: ,使学生全面地、系统地了解和掌握三坐标工作台的基本组成及其工作原理,学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。 ,掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式。 ,学习并树立“系统设计”的思想。 、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。二总体设计思路(接受) 设计任务- ( 拟定) 设计方案-设计计算-绘制装配图-绘制零件图设计过程中需注意以下内容: 1 )满足使用要求(功能、可靠性及精度要求) 2 )注意工艺性(结构合理、简单,经济性,外观要求) 3 )熟悉有关规范、标准、手册掌握正确的设计思想。设计中涉及到的零件材料、结构等,均需按照有关标准选择; 零件的尺寸、公差等亦应符合相关标准;制图也要符合一定的规范。因此在课程设计过程中要求同学学习、掌握查阅标准及使用手册的力。三、设计任务本次课程设计学生应完成微调工作台的设计,要求 X/Y/Z 三轴微调位移的精度为 。其它附件不设计。三坐标微调工作台 X、Y、Z轴方向的导轨及传动机构,负载重量 G= 10N,工作台面尺寸 C×B×H= 145mm × 160mm × 12mm ,X、 Y、Z三轴的调节范围分别为 70mm,70mm,20mm. 画出其装配图、零件图,并写出设计说明书。四、设计主要步骤总体方案设计根据工作台的相关参数及测量精度要求选择导轨、螺旋传动副及其它零部件。工作台的尺寸是长度为 160mm, 宽度为 145mm ,高度为 12mm 。它的材料是密度为 3/ cm g 的灰铸铁 HT200 。工作台的最大负载重量 G=10N ,测量精度要求达到 。并初步拟定选用密度为 3/ cm g 灰铸铁为导轨材料,密度为 3/ cm g 合金工具钢为丝杠材料。 导轨设计滑动导轨由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大,以及各个方向行程比较短,故采用刚度较好的滑动直线运动导轨,如图 4-1 所示,这种导轨结构简单,制造和维护均方便,所需费用在各类导轨中是最低的,抗振性好,承载能力大,能提高运动的稳定性。由于 X、Y方向导轨所受静载荷不同而所选材料相同,故只考虑受载荷较大(Y方向)的导轨进行计算与校核,只要其导轨满足设计要求,则X 方向导轨一定满足设计要求。 导轨类型的选择按运动形成导轨可分为直线运动导轨和回转运动导轨两种,由于设计要求导轨作往复直线运动,故选用直线运动导轨。按摩擦性质导轨可分为滑动导轨与滚动导轨两类。由于滑动导轨结构简单, 制造和维护方便,所需费用低廉,抗振性好,且由于导轨行程较短,经综合考虑故选用滑动导轨。按导轨截面形状导轨有 V形、矩形、燕尾形、圆柱形、平面形、锥面环形等。由于 V形导轨在各种截面中导向精度最高,且根据设计导轨行程较短,故采用 V形导轨。 导轨材料的选择及热处理用于导轨的材料,应具有耐磨性好,摩擦因数小,并且具有良好的加工和热处理性质,本设计导轨材料应选用灰铸铁 HT200 ,它有较好的耐磨性,灰铸铁密度为 3/ cm g??,硬度一般为 180 - 200HBW 。为了提高导轨表面硬度,采用表面淬火工艺,可以是表面硬度达到 55HRC ,耐磨性可提高 1- 3倍。 倾覆力矩的校核计算的假设导轨所在部件的刚度很高,受力后导轨面不因部件变形而使变形; 导轨面的宽度远小于其长度; 沿导轨宽度方向比压无变化; 沿导轨长度方向上的比压按线性分布; 导轨面上接触变形与比压成正比。受力分析导轨面上所受载荷可以简化成一个在中点的集中力 P和一个倾覆力矩 M。若有两条导轨,先将