灰铸铁的焊接性能很差，如焊接区容易出现白口组织，裂纹的倾向大。但其铸造性能和切削加工性能良好。必须看到，由于石墨的存在还赋予灰铸铁具有如下优越性能优良的减振性，由于石墨对机床振动器缓冲作用，从而阻止振动能量的传播。灰铸铁的减振能力为钢的倍，是制造机床床身机床底座的好材料耐磨性好，石墨本身是种良好的润滑剂，而石墨剥落后又可使金属基体形成储存润滑油的凹坑，故灰铸铁的耐磨性优于钢，适于制造机器导轨衬套活塞环等缺口敏感性小，由于石墨已使金属基体形成了大量缺口，因此，外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微，从而增强了零件工作的可靠性。铸造是指将液态金属浇注到具有与零件形状尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛胚或零件的生产方法。铸造是历史最为悠久的金属成形方法，直到今天仍然是毛坯生产的主要方法。在机器设备中铸件所占比列很大，如机床内燃机中，铸件占总重量的，农业机械占。铸造所以获得如此广泛的应用，是由于它有如下优越性可制成形状复杂特别是具有复杂内腔的毛胚，如箱体气缸体等适应范围广。如工业上常用的金属材料碳素钢合金钢铸铁铜合金铝合金等都可铸造，其中广泛应用的铸铁只能用铸造方法获得。铸件的大小几乎不限，从几克到数百吨，铸件的壁厚可由到左右，铸件的批量不限，从单件小批量到大量生产铸造克直接利用成本低廉的废机件和切屑，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。.工作小时。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.重力加速度最高转速达到，满足条件，否则公称直径还应加大。丝杠编号.本次测量系统在测量过程中，只承受极小的载荷，即测量头触碰到被测工件壁时的载荷，故丝杠刚度与螺母刚度校核计算在此省去。滚动轴承的选择滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造及供应各种常用规格的轴承。滚动轴承具有摩擦阻力小，消耗功率小，起动容易等优点。滚动轴承油内圈外圈滚动体和保持架等部分构成。内圈用来和轴颈装配，外圈用来和轴承座孔装配。通常是内圈随轴颈回转，外圈固定，但也可用于外圈回转而内圈不动，或是内外圈同时回转的场合。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道间滚动。常见的滚动体由球圆柱滚子圆锥滚子球面滚子滚针等几种。轴承内外圈上的滚道有限制滚动体沿轴向位移的作用。保持架的作用主要是均匀的隔开滚动体。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。保持架有冲压的和实体的两种。冲压保持架般用低碳钢板冲压制成，它与滚动体间有较大的间隙。实体保持架常用铜合金铝合金等材料经切削加工制成，由较好的定心作用。轴承的内外圈和滚动体，般是用高碳铬轴承钢如或渗碳轴承钢如制造的，热处理后硬度般不低于。由于般轴承的这些元件都经过的回火处理，所以通常当轴承的工作温度不高于时，元件的硬度不会降低。选用轴承时，首先是选择轴承类型。选择轴承时所应考虑的主要因素如下轴承的载荷轴承所受载荷的大小，方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。根据载荷的大小选择轴承类型时，由于滚子轴承中主要元件间是线接触，宜用于承受较大的载荷，承载后的变形也小。而球轴承中则重要为点接触，宜用于承受较轻的或中等的载荷，故在载荷较小时，可优先选用球轴承。根据载荷的方向选择轴承类型时，对于纯轴向载荷，般选用推力轴承。较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承较大的纯轴向载荷可选用推力球轴承。对于纯径向载荷，般选用深沟球轴承圆柱滚子轴承或滚针轴承。当轴承在承受径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在起的结构，分别承担径向载荷和轴向载荷。轴承的转速在般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会由比较显著的影响。轴承样本中列入了各种类型个中尺寸轴承的极限转速值。这个转速是指载荷不太大，冷却条件正常，且为级公差轴承时的最大允许速度。但是，由于极限转速主要是受工作是温升的限制，因此，不必认为样本中的极限转速是以个绝对不可超越的界限。从工作转速对轴承的要求看，可以确定以下几点球轴承与滚子轴承相比较，有较高的极限转速，故在高速时应优先选用球轴承。在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越小，运转时滚动体加在外圈滚道上的离心力也就越小，因而也就更适合于在更高的转速下工作。故在高速时，宜选用相同内径而外径较小的轴承。若用个外径较小的轴承而承载而承载能力达不到要求时，可再安装个相同的轴承，或考虑采用宽系列的轴承。外径较大的轴承，宜用于低速重载的场合。保持架的材料与结构对轴承转速影响极大。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。