【毕业设计】曲轴轴颈圆度自动检测仪毕业设计说明书

由于测量数据必须记录在表格中，再进行人工绘图，造成工作量大，耗费时间。

计算机控制的圆度测量仪是用计算机软件取代了传动仪器中的部分电器元件，用计算机代替人工进行评定。

使仪器的测量精度得到提高。

用计算机来控制圆度测量，使测量技术有了很大的发展，大量的圆度测量装置涌现，但在传统上，圆度测量装置是个其运动精度超过实施圆度测量精度的旋转机械为基础，假定运动误差特别小，测量工件表面的位移传感器读数直接用来处理工件的圆度误差。

本检测系统是采用三爪卡盘夹紧，利用顶尖定位，用传感器测量数据，经信号放大滤波转换微机处理，最后得到精确圆度误差。

经过大量的搜集资料和整理，本检测方案达到要求的精度。

该设计的圆度测量仪是种精度高功能多性能稳定测量数度快操作简单和使用方便的圆度误差测量系统。

在线检测的定义及意义在线检测系统，从狭义上来说，是指在机械加工生产线上，加入环节，以便对加工中的些参数或工况进行检测。

在线检测包括检测与控制，也就是说在生产线上应用各种传感器，对生产产品的些参数进行实时监测，将分析处理测量结果所获得的信息，与预先设定的参数进行比较，然后根据误差信号作出工艺决策如报警停车反馈调节等。

以保证产品的质量或使生产处于最佳状态下进行。

在机械工业中，已逐步广泛应用在线检测这个词来表达机械加工过程中对几何量机械量的检测。

对于复杂零件还有形状和位置公差的要求，这是保证高质量的机械制造产品所必需的。

在机械生产加工线上对零件的形位误差进行检测，必须设立检测工位。

所以说，自动检测装置自动线上的形位检测工位，是自动生产线上不可缺少的组成部分。

在机械制造行业中，应用在线检测技术，会使社会经济效益增加，主要体现在保证产品的质量。

产品质量是生产者与用户共同关心的首要问题。

根据年统计数字表明我国目前每年生产中废次品率高达，如果废次品率下降，即可为国家减少几十亿的损失。

而在线检测可在生产线上监测产品生产过程的质量指标，把废品消灭在萌芽状态。

在理想状态下，可以保证合格品率达到。

节约和降低成本，减少废品，减少材料消耗，减少次品返修率，都可以节省材料能源，降低了成本。

提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。

由于采用在线检测，可减少停机和设备的调整时间，减少检测人员数量，从而提高劳动生产率。

在生产环境恶劣的地方，在产品数量大的地方，应用在线检测可以大大减轻工人的劳动强度。

形位误差检测形位公差以及圆度的定义形状公差是指单实际要素的形状所允许的变动全量。

形状公差用形状公差带表达。

形状公差琮是限制实际要素变动的区域，零件实际要素在该区域为合格。

形状公差带包括公差带形状方向位置和大小等四个因素。

其公差值用公差带的宽度或直径来表示，而公差带的形状方向位置和大小则要随要素的几何特征及功能要求而定。

圆度的定义圆度公差带是垂直于轴线的任意正截面上半径为公差值的两同心圆之间的区域如图图圆度形位误差检测的特点第个特点是加工后测量。

形位误差涉及到方面的全部尺寸，所以只能在加工完了后进行测量。

例如，在机床上加工圆柱体，其圆度误差与每个截面上的直径尺寸有关，所以，其圆度误差只有在加工完了后才能被测量出来。

第二个特点是多尺寸测量。

由于五花八门误差涉及方面的全部尺寸，为了获得全部或较多的尺寸信息，可用少传感器的扫描测量或多传感器的测量，传感器数量越多，获得的信息越多，测量准确越高，否则相反。

第三个特点是数据处理。

由于形位识差涉及到方面的全部尺寸，当获得信息后，还要经过运算后才能求出形位误差，也就是说，形位误差不能直接测量出来。

形位误差检测的基本原则检测误差的具体方法，随检测对象的特点精度要求以及设备条件不同，可以采用多种方法。

只要能够保证定的测量精度，又符合经济原则，就是个合理的方案。

按国标，将常用仪表显示的各种检测方法概括为以下几种检测原则。

检测原则与理想要素比较原则。

该原则是将被实际要素与理想要素直接进行比较，得到系列数据，再根据这些数据评定形位误差。

检测原则二测量坐标原则。

该原则是指被测要素的测得数据为相对于种坐标而言的坐标值，再根据这些数据处理后获得形位误差的种原则。

检测原则三测量特征参数原则。

特征参数是指表征被测要素形位误差的种具有代表性的参数。

用特征参数来表征形位误差，可使测量设备简单，测量过程简化，从而提高测量效率，有较好的经济效果。

检测原则四测量跳动原则。

该原则是在被测要素绕基准轴线回转过程中，相对于参考点或线的变化情况来表示跳动值的种原则。

检测原则五控制实效边界原则。

图样上按最大实体状态给出形位公差时，通常用综合量规来检验被测要素。

检测原则五即用综合量规检测的原则。

圆度误差的评定圆度误差的评定方法及比较测量曲轴轮廓是评定圆度误差的依据，对于同以测量轮廓来说，选取不同的圆度评定中心，将会得到不同的半径差值，即不同的圆度误差值，圆度误差的评定方法有最小外接圆法最大内切圆法最小包容区域法以及最小二乘圆法最小区域中心是包容同测量轮廓且半径差为最小的两个同心圆的圆心，其半径差即为圆度误差，这就是最小条件原则评定的方法以。

下面介绍两种常用的评定方法，从中选出适合于径向载荷和轴向载荷。

丝杆的设计丝杆的传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，它由手柄来带动螺杆旋转，它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动的动力。

螺杆和螺母的相对运动关系，螺旋传动的常用运动形式有两种，螺杆转动，螺母移动。

螺杆传动并移动。

在本设计的装置中，采用第种形式，使丝杆转动，带动螺母上的测杆移动，使传感器和曲轴有个准确的位置。

滑动螺旋的结构和材料螺旋传动的结构主要是指螺杆螺母的固定和支撑的结构形式，螺旋传动的工件刚度与精度和支撑结构有直接关系。

滑动螺旋在国内的螺纹类型有矩形，梯形和锯齿形。

其中以梯形和锯齿形螺纹应用最广。

传力螺旋和调整螺旋要求处琐，所以采用单线螺纹。

螺杆和螺母的材料螺杆材料要是足够的强度和耐磨性。

螺母材料除要有足够的强度外，还要求在与螺杆配合时摩擦系数小和耐磨。

对于螺杆在装置中的用处，它经常运动，受力不大，转速较低的传动，选用材料，螺母在整个装置中，要求耐磨，强度高，属于低速传动，采用材料铸铝青铜。

采用铸造的方式加工。

螺杆传动的设计计算滑动螺旋工作时，主要承受转矩以及轴向拉力的作用，同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动，其失效形式主要是螺纹磨损，因此，滑动螺旋的基本尺寸，通常是根据耐磨条件确定的。

耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作表面上的压力滑动速度螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。

其中最主要的是螺纹表面上的压力，压力越大，螺旋副之间就会容易形成过度磨损。

因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力，使其小于材料的许用压力。

由于螺杆螺母的材料分别为和铝铸青钢，滑动速度为低速，所以取值般取对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取，通过手册可知，取则取设计螺距对于矩形螺纹和梯形螺纹，螺纹工作高度现取螺母高度对所设计螺纹副进行校核代入数值可得螺纹副主要视图如下图图丝杆定位夹紧机构的设计在测量轴类零件时，大多数采用顶尖定位，把轴架在顶尖上，并用三爪卡盘夹紧，使工件和主轴起旋转。

安装校正顶尖。

顶尖是借尾部锥面与主轴或尾座套筒锥孔的配合而夹紧的，因此，在安装顶尖时，必须先擦十净配合面，然后用力推紧，否则装不牢或者装不正，同时，还须校正顶尖和三爪卡盘中心的同轴度。

如果不重合，必须将尾座体横向调节，使之符合要求，在该设计中，对与曲轴的旋转精度要求很严格，所以，在测量前只凭视觉来对准顶尖是不够的，还需要边测量边调整。

由于测量圆度是在加工完全之后进行测量的，所以要在曲轴的相应装夹处垫上个开缝的小套或者是包上薄筒皮，以免在测量装夹时夹伤曲轴已加工表面。

在调节顶尖和三爪卡盘中心的同轴度前，松开固定螺栓，挥动调节螺钉，使顶尖产生移动，使两者的轴线重合为止，然后拧紧固定螺栓。

尾座体的横向调节结构如下图所示。

图尾座调节图测杆测杆的设计测杆在整个装置中占有很大的部分，在测量过程当中，要保证测头和被测主轴颈之间有个准确的位置，这就要求测杆在横向和纵向都是可调的，测杆的端通过螺钉与丝杆上的螺母之间连接，在调节测头的时候，松开测杆上面的两个螺钉，稍稍敲击测头，在测头到达所要求的准确位置后，琐紧螺钉即可，测杆在测量时要常常进行调节，来保证测量的精度，这就要求测杆有足够的耐磨性能，在材料的选择上，选用量具用钢，根据要求，在测量时要求精度高，不能因磨损或者尺寸不稳定影响测量精度。

对其材料要求如下高硬度和高耐磨性。

高尺寸稳定性，在存放和使用过程中，尺寸不发生变化。

般精度要求高的测量装置中，选用等。

由于钢耐磨性和尺寸稳定性较好，多用于制造高精度块规千分尺等所以在该设计中，选用钢来制造测杆，如图，使其各个性能都达到要求。

整体结构的设计整体结构的设计对整个装置的性能是有很大的影响的。

整个测量装置的机械结构部分是许多零散的部件，必须用个机构将这些零散的部件整合起来，使之成为个有机的整体，来组成圆度测量的硬件设施，从系统设计的角度出发，总的设计方法是将整体的结构设计成车床形式的样子，最上面是平板，平板上面端是主轴箱，另端是尾座，在床身内部有丝杆，测杆通过丝杆上的螺母进行轴向进给，在高度的设计上，考虑到了测量人员的习惯和人性化的测量，不会使测量人员感到疲劳，所以整个装置的高度应该在米左右，这样有利于工件的安装和拆卸，为了安全起见，导轨下的部分用金属壳包起来，使整个装置，从外观上看很简单明了，在测量时又不乏有高精度测量仪器的精度。

如图所示图总体装配设计程序处理的设计用语言进行编程，图程序框图测量精度分析该测量系统的精度主要取决于以下几个方面工件中心孔的圆度误差因为工件跟随三爪卡盘进行旋转，在装夹工件时，由于中心孔的圆度误差会引起装夹误差，最后导致测量误差。

采用研磨中心孔的办法可以使该误差降到最低，般可以使误差小于。

侧头安装位置引起的测量误差由于侧头安装时可能产生偏移，其测量误差约为。

圆度测量仪的实际测量精度取决于装置在制造过程中的材料的选用，加工精度，组装情况和使用过程中的调整好坏，在制造过程中，关键在于传动