切屑，设备费用较低，同时加工余量小，节省金属，减少切削加工量，从而降低制造成本。在铸造生产中，最基本的工艺方法是砂型铸造，用这种方法生产的铸件占总产量的以上，此外，还有多种特种铸造方法，如熔模铸造压力铸造离心铸造等，它们在不同的条件下各有不同的优势。正因为铸造具有许多好处，故机身采用铸造的方法获得，其结构图如下图所示图床身截面形状图是种三面封闭截面，内部可用于存储润滑油或冷却液，安装传动机构，主要用于载荷较小的机床，设计方案中驱动工作台沿轴运动的传动机构需要安装在机身内部，适合采用这种结构。同时为提高床身的刚度，在两个侧面的外壁添加加强筋。导轨截面设计导轨是和机械装置的基础支撑件紧密联系的部件，它起到对运动部件支撑和精确引导的作用。导轨性能的好坏和精度的高低对机床的加工精度承载能力和使用寿命有直接影响。因此，导轨应满足以下基本要求导向精度。是指导轨运动轨迹的准确度。主要影响因素有导轨的几何精度和接触精度，结构形式，导轨和支撑件的刚度和热变形，装配质量等耐磨性。是指导轨抵抗磨损而长期保持其导向精度的能力。耐磨性是导轨设计制造的关键，也是衡量机床质量的重要指标之，应尽可能提高导轨的耐磨性来保证机床具有较长的使用寿命刚度。是指导轨在外载荷作用下抵抗变形的能力。导轨应当具有定的刚度，以保证相关各部件的相对位置精度和导向精度低速运动的平稳性。是指导轨抵抗摩擦自激振动的能力，即导轨在低速运动或微量进给时消除爬行现象时走时停或时快时慢现象的程度。爬行现象会严重影响加工精度工件表面粗糙度和机床定位精度，因此，要求导轨低速运动时始终保持平稳，不产生爬行现象。此外，还要求导轨具有良好的工艺性，结构简单，便于间隙调整，润滑和防护性能良好。接触面为滑动摩擦副的导轨称为滑动导轨。普通滑动导轨是种目前广泛使用的导轨。它的结构简单，工艺性能好，使用维修方便，但它的摩擦系数大磨损快寿命短，容易产生爬行。直线运动滑动导轨的截面形状主要有矩形形燕尾形和圆柱形四种。矩形导轨靠两个彼此垂直的导轨面导向，若只用顶部的导轨面时也成平导轨。矩形导轨刚度高，承载能力大，容易加工制造，便于维修。但侧导轨面磨损后不能自动补偿，需要有间隙调整装置。形导轨靠两个相交的导轨面导向。其中，凸形导轨习惯上也称为山形导轨。形导轨磨损后，动导轨自动下沉补偿磨损量，消除间隙，因此导轨导向精度高。导轨顶角的大小取决于承载能力和导向精度等工作要求，增大，导轨承载能力提高，但摩擦力也随之增大。通常取度如车床，磨床，对于大型或者重型机床如龙门刨床，取值般为度，对于精密的机床，取度。当导轨面承受的水平和垂直力相差较大时可采用不对城形导轨，以使得导轨按的压力分布均匀。燕尾碟型高度较小，结构紧密，可承受颠覆力矩，间隙调整方便。但摩擦阻力较大，刚度差制造检验和维修不方便。般用于承受较小导向精度要求不高速度较低移动部件层次多，高度尺寸要求小的部件如车床架，铣床工作台等等。圆柱形导轨制造方便，工艺性好，内磨损后调整间隙较为困难。般用于轴向载荷的场合，如摇臂钻床的立柱。常见的滑动导轨截面图如下图所示图滑动导轨截面图每种导轨副有凹凸之分。对于水平放置的导轨，凸形导轨指支撑导轨不易积存切屑，但也不易存留润滑油，多用在低速运动的情况。凹形导轨易存润滑油，用于高速运动的情况，但铁屑等杂质杂物容易积累在导轨面上，需要考虑到防护措。滚动导轨是指在动导轨面和支撑导轨面之间安放多个滚动体如滚珠滚柱或滚针，使两导轨面之间的摩擦成为滚动摩擦的导轨。滚动导轨广泛应用于各类机床，特别是数控机床。其优点是运动灵敏度高，牵引力小低速运动平稳性好，定位精度高磨损小，精度保持性好，使用寿命长润滑简单，可采用最简单的油脂润滑，维修方便，但滚动导轨的刚度和抗振性较差，对脏物比较敏感，必须有良好的防护装置。滚珠导轨的结构如下图所示图滚珠导轨把两种导轨比较下可以发现，滚动导轨的摩擦系数小，精度高，但刚度较差，对环境的要求也较高。滑动导轨的结构简单，刚度好，摩擦系数虽然较大，但是在导轨上加贴塑板后，摩擦系数会显著下降，因此，本次设计的床身采用的是滑动导轨。由于工作台的运行速度缓慢，所以选择凸形导轨。机床通常采用两条导轨导向和承受载荷。根据导向精度载荷情况工艺性以及润滑和防护等方面的要求，可采用同的组合形式。常见的有如下几种。双形导轨。导向精度高，磨损后能自动补偿间隙，精度保持性好但加工检验和维修困难，各个导轨面都要接触良好。常用于精度要求较高的机床。双矩形导轨。刚性好，承载能力大，易加工和维修。但导向性差，磨损后不能自动补偿间隙。适用于普通精度机床和重型机床。形矩形导轨组合。导向性好，刚度大，制造方便，指示当中得到广泛应用，本次设计中就是采用的这种导轨组合。经比较最后确定本次设计采用的导轨是双形导轨。滚珠丝杠螺母副的设计由于在检测装置中要求工作台的进给运动非常精确，所以采用精度较高的滚珠丝杠副。该传递系统是个以滚珠为传动媒介的滚动螺旋传动的体系，在检测装置中的传动形式为将回旋运动转化为直线运动，并且具有以下优点传动效率高，传动平稳，高精度，高耐用性，同步性好，高可靠性，无背隙与高刚性，微进给，与滑动丝杠副相比驱动力矩为。选取的滚珠丝杠转动系统为磨制丝杠右旋轴承到螺母间距离临界长度固定端轴承到螺母间距离设计后丝杠总长最大行程工作台最高移动速度响极大。实体保持架比冲压保持架允许高些的转速，青铜实体保持架允许更高的转速。推力轴承的极限转速均很低。当工作转速高时若轴向载荷步十分大，可以采用角接触球轴承承受纯轴向力。若工作转速略超过样本中规定的极限转速，可以选用较高等级的轴承，或者选用较大游隙的轴承，采用循环润滑或油雾润滑，加强对循环油的冷却等措施来改善轴承的高速性能。轴承的调心能力当轴的中心线与轴承座的中心线不重合而有角度误差时，或因轴受力而弯曲或倾斜时，会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时，应采用有定调心性能的调心轴承或带座外球面轴承。这类轴承在轴与轴承座孔的轴线有不大的相对偏斜时任然能正常工作。滚子轴承对轴承的偏斜最为敏感，这类轴承在偏斜状态下的承载能力可能低于球轴承。因此在轴的刚度和轴承座孔的支承刚度较低时，或有较大偏转力矩作用时，应尽量避免使用这类轴承。考虑到本设计中轴承只承受较小的纯径向载荷且转速较低，故选择深沟球轴承，其轴承型号为。传感器支架弯度校核因传感器质量较小，由此可知，测量轴的弯度相当小，可以忽略不计，满足机床级精度要求结论为了完成曲轴主轴轴线自动测量仪的设计，笔者进行了大量基础知识的准备和学习，主要是对测量原理及其应用方法的学习以及些机床常见结构的学习。在熟悉了测量原理及其控制系统设计的基础上，才能对测量仪进行设计。本次课题的设计，主要做了以下工作设计前期阶段，收集相关资料及书籍，学习相关知识，为设计打好基础。之后根据参考资料建立了以最小二乘法原理为基础的同轴度测量的数学模型，编制数据处理程序在机械部分的设计中，根据机械设计手册计算并选取相关零件，最后完成装配图及部分零件图的绘制和设计说明书的编写。通过该课题的设计，我在数学建模，机械工程设计等方面的能力得到了定的提升。参考文献常健生检测与转换技术北京机械工业出版社，成大先机械设计手册单行本机械传动北京化学工业出版社，成大先机械设计手册单行本轴承北京化学工业出版社，陈方德机械制造装备设计北京高等教育出版社，洪钟德简明机械设计手册上海同济大学出版社，杨黎明赵刚精密机械元器件与电子元器件北京国防工业出版社，熊诗波黄长艺机械工程测试基础北京机械工业出版社，周静卿张淑娟赵凤芹机械制图与计算机绘图北京中国农业大学出版社，贾亚洲金属切削机床概论北京机械工业出版社，王昆何小柏汪信远机械设计课程设计北京高等教育出版社，濮良贵纪名刚机械设计北京高等教育出版社，徐学林互换性与技术测量基础长沙湖南大学出版社，魏文军高英武张云文机械原理北京中国农业大学出版社，李运华机电控制北京北京航空航天大学出版社，哈尔滨工业大学理论力学教研室理论力学北京高等教育出版社，刘鸿文材料力学北京高等教育出版社，谭浩强张基温程序设计教程北京高等教育出版社，成大先机械设计手册单行本常用设计资料北京化学工业出版社，戴曙金属切削机床北京机械工业出版社，陆耀祖内燃机构造与原理北京中国建材工业出版社，，致谢从课题的选择到项目的最终完成，周光永老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，多少个日日夜夜，周光永老师在学业上给我以精心指导，同时还在思想生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩周教授的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向周光永老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时，我还要感谢湖南农业大学给我提供的良好学习环境和多方面的帮助与支持，还有我那些最可爱的同学，在和他们的交流中我又很大的进步。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长同学给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意,最后，感谢学校的领导老师和我的母校在这四年来对我的精心栽培。寿命定为工作小时。摩擦系数电机最高转速定位精度最大行程内行程误差行程内行程误差支承方式为固定支承步进电机重量支撑板重量电子塞规重量四个滑块重量轴承座重量重力加速度电机至丝杠的传动比摩擦阻力因为是测量旋转，轴向载荷非常小，可以忽略不记，只存在摩擦阻力。从已知条件得丝杠编号此设计丝杠副对刚度及失