I畢業(yè)設(shè)計論文題目名稱：超精密三坐標(biāo)測量儀整機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計摘要本文中，對三坐標(biāo)測量儀的研究現(xiàn)狀和精密測量的關(guān)鍵技術(shù)做了總結(jié)，對所設(shè)計的測量儀的總體布局、床身的選材、導(dǎo)軌的設(shè)計、進(jìn)給方式的選擇做了介紹，選用燕尾型氣體靜壓導(dǎo)軌，同步齒形帶和鋼帶傳動，摩擦桿進(jìn)行驅(qū)動。對移動橋和溜板進(jìn)行了簡單的ANSYS分析，計算了移動橋受力時最大的變形量和直線度；選用伺服電機(jī)作為動力源，并對其進(jìn)行了簡單的功率計算，分析了測量儀的工作環(huán)境對其精度的影響和它的應(yīng)用環(huán)境；定位采用開式光柵尺，對光柵尺的選型做了比較。最后針對測量儀整機(jī)進(jìn)行精度分析，查找誤差源和精度的綜合分析。關(guān)鍵詞：超精密、氣靜壓、高精度、精密測量IIThreeCoordinatesMeasuringInstrumentUltra-precisionMachineABSTRACTInthispaper,threecoordinatesmeasuringinstrumentforprecisionmeasurement,theresearchpresentsituationandthekeytechnologyofsummingup,thedesignofmeasuringinstrumentlathebedofthegenerallayout,thedesignoftheselectionofmaterials,guiderail,intotothechoiceofthewaysofdoingintroduced,choosecoattailstypeaerostaticguiderail,synchronouscogbeltandsteelbelttransmission,frictionleverdriven.SlipboardofmobilebridgeandthesimpleANSYSanalysismethod,thelargestmobilebridgewhenstressdeformationandstraightness；Chooseservomotorasapowersource,andanalysesthesimplepowercalculation,analyzestheworkingenvironmentofmeasuringapparatustotheprecisionoftheinfluenceanditsapplicationenvironment；Thepositioningofgratingopengratingfeet,comparisonoftheselectionofthefeet.Finally,accordingtothemeasuringapparatusforprecisionanalysis,findtheerrorsourcesandprecisionofthecomprehensiveanalysis.Keywords:Theultraprecision,Gasstaticpressure,Highaccuracy,Precisionmeasurement1目錄1緒論.21.1課題的來源.21.2課題的意義.21.3精密測量的研究現(xiàn)狀.21.4精密測量的關(guān)鍵技術(shù).62超精密三坐標(biāo)測量儀整機(jī)機(jī)構(gòu)介紹.82.1總體布局.82.2床身材料選用.92.3導(dǎo)軌的設(shè)計.102.4進(jìn)給傳動方式的選擇.142.5測量儀整體結(jié)構(gòu)設(shè)計.162.6測量儀的工作原理.173測量儀的主要零部件的設(shè)計.183.1移動橋的設(shè)計.183.2溜板的設(shè)計.193.3電機(jī)選型.213.4環(huán)境控制平臺.253.5光柵尺的選型.264測量儀精度分析.284.1測量儀誤差源.284.2測量儀精度分析.295結(jié)束語.32參考文獻(xiàn).33致謝.錯誤!未定義書簽。21緒論1.1課題的來源為了響應(yīng)教育部的號召，實施大學(xué)本科教改計劃，北京微納精密機(jī)械有限公司與中原工學(xué)院聯(lián)合實施“卓越工程師”的培養(yǎng)計劃。由該公司接收中原工學(xué)院大四學(xué)生來公司實習(xí)并完成畢業(yè)設(shè)計，為學(xué)生走上工作崗位提供一個鍛煉自己的平臺。本課題來自北京微納精密機(jī)械有限公司，在學(xué)校和公司的商討后，確定了我的課題：超精密三坐標(biāo)測量儀整機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計。1.2課題的意義本課題研制的超精密三坐標(biāo)測量儀具有重要意義：一方面將促進(jìn)超精密光學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)快速發(fā)展，填補(bǔ)我國相應(yīng)領(lǐng)域的技術(shù)空白；另一方面將提高我國產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力以及我國測量儀器的性價比水平。1.3精密測量的研究現(xiàn)狀精密測量技術(shù)和裝置是先進(jìn)制造主要支撐技術(shù)之一，體現(xiàn)國家工業(yè)與科技水平。國民經(jīng)濟(jì)和先進(jìn)制造的不斷發(fā)展對精密測量提出了新的要求，因此，提高精密測量水平，對提升我國先進(jìn)制造能力，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。隨著近20年科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,對儀器精度要求出現(xiàn)了數(shù)量級的變化。從精密測量(0.5m0.05m)，發(fā)展到超精密測量(0.05m0.005m),近年來又提出納米精度測量(5nm0.05nm)的要求。據(jù)專家們的推測，隨著精密工程技術(shù)、尖端科技和空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，輪廓形狀允差為50nm5nm，尺度允差為100nm10nm的超精密零件將被廣泛使用，所以超精密測量技術(shù)和儀器工程的研究與應(yīng)用已成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)今世界上超精密三坐標(biāo)測量儀在質(zhì)量和性能方面首推德國ZEISS公司(即原西德OPTON公司)和LEITZ公司。到目前為止ZEISS已有多項專利技術(shù)，從而使ZEISS公司在坐標(biāo)測量技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其它公司。其生產(chǎn)的三坐標(biāo)測量儀既有橋式測量儀