精密機(jī)械設(shè)計原理與應(yīng)用

1、精密機(jī)械設(shè)計原理與應(yīng)用第二次作業(yè)指導(dǎo)教授：黃國饒學(xué)號：B09306114姓名：林濬杰繳交日期：96/11/21HOMEWORK:1. Abountly explain how to achieve the 3D parallelism of two V guides in the apects of measurements and assembly techniques.雙V導(dǎo)軌:除了具有單V型有的真直及90度形狀之外須包含更為複雜的幾何形狀問題如：傾側(cè)、中心距、垂直真直度、水平真直度、水平平行度、垂直平行度( 扭曲 )一、 形狀度形最常被採用，但是其凹形的配合才是需要克服的難題利用塊規(guī)可以

2、獲知度角的正確程度另一方法是在形內(nèi)使用一基準(zhǔn)圓筒真方規(guī)，當(dāng)她在形內(nèi)的一個側(cè)面設(shè)定時，去察看基準(zhǔn)與另一側(cè)面的光隙大小但是兩個方法都無法超過形對真直規(guī)匹配所已經(jīng)獲得的準(zhǔn)確性二、 傾側(cè)檢驗(yàn)傾側(cè)有兩種方法，皆為以一共同基面即雙凹基準(zhǔn)的真平底面去比較兩個形第一個方法：於真直規(guī)的一個端面固定一英吋英吋100mm X 100mm真方規(guī)，將真規(guī)連真方規(guī)放至於其中一個形內(nèi)，檢驗(yàn)此真方規(guī)與面板的平行度真方規(guī)與面板的平行度誤差，等於此行對雙凹基準(zhǔn)底面的傾側(cè)程度將真直規(guī)移置於第二個形中時，即可由真方規(guī)的平行度誤差顯露兩個形的相互傾側(cè)情形此方法具有自証作用如果真直規(guī)為真正的真方，則當(dāng)真直規(guī)的四個轉(zhuǎn)角逐一放置於同一形時，

3、所得真方規(guī)的平行度讀數(shù)應(yīng)為相同真直規(guī)亦可以端對端移轉(zhuǎn)檢查真方規(guī)的準(zhǔn)確性第二種方法：使用一個兩側(cè)面互成度角的形小量規(guī)此量規(guī)的第三側(cè)面與另兩個側(cè)面各成度角，使電子指示錶的探針在此面上移動量測，可以發(fā)現(xiàn)任一局部化的傾側(cè)當(dāng)將此量規(guī)在形軌面上端對端移轉(zhuǎn)採取重複讀數(shù)，即能自行檢核量規(guī)本身的正確程度三、中心距證明兩個形具有相同中心距離的檢驗(yàn)加以比較一種方法為：在雙形中的兩個元宵之間插入正確疊接的塊規(guī)對感覺的依賴性太大，其可靠性有問題雙凹形最終基準(zhǔn)的中心距經(jīng)確定後，可以利用一特別雙凸規(guī)將此去離移轉(zhuǎn)至工作用的其他基準(zhǔn)雙凸規(guī)的一個形為彈性樞紐連結(jié)，許可對一電子指示錶作設(shè)定設(shè)定至基準(zhǔn)或零的雙凸規(guī)即可用它來與鏟花基準(zhǔn)

4、比較雙凹基準(zhǔn)不在用之於生產(chǎn)工作，而應(yīng)僅於定期校準(zhǔn)時作為中心距的最後標(biāo)準(zhǔn)使用四、 垂直及水平真直度垂直真直度可由兩個良好檢驗(yàn)方法察覺其偏差值一：利用一有小指示墊的真方斷面規(guī)，在每一形的全長度中紀(jì)錄其小指示墊的高度變化二：用視準(zhǔn)儀檢查每一個形的垂直真直度視準(zhǔn)方法亦為檢驗(yàn)每一形水平真直度的最便利方法五、 水平平行度水平平行度是用夾定器加以檢驗(yàn)在一圓筒量柱上固定一個指示錶及其臂、此圓筒量柱座落在雙形中的一個形內(nèi)在形內(nèi)緩緩轉(zhuǎn)動圓筒量柱，使鄰接形中一個圓筒量柱上的高點(diǎn)在指示錶上的讀數(shù)為零在雙形的全長度中連續(xù)採取讀數(shù)，與零值相比較及繪表，即可獲知其平行度的程度後一檢驗(yàn)雖可顯示真直度的若干誤差，切不可作為改正

5、真直度的依據(jù)六、 垂直平行度 (扭曲)須假定雙V行為真直，與垂直面內(nèi)的真直度檢驗(yàn)所用的指示錶方法相類似，需使用一精密柱規(guī)作平行度的檢驗(yàn)視準(zhǔn)儀只能顯示與一直線的偏離，因此既不能檢驗(yàn)水平平行度，亦不能用以檢驗(yàn)扭曲可利用端對端移轉(zhuǎn)方法自行檢核其中心距與真直度與真直規(guī)方法比較之下，雙形基準(zhǔn)端對端移轉(zhuǎn)較為靈敏與可靠各種基準(zhǔn)知有雙導(dǎo)引軌面者，具有確定性的優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)軌平行度調(diào)校 I. 問題點(diǎn)? 對於準(zhǔn)確度高的機(jī)器，導(dǎo)軌間的相互平行顯得非常重要。不平行的導(dǎo)軌不僅會降低準(zhǔn)確度、產(chǎn)生應(yīng)力、不正常運(yùn)動、黏滯 / 滑動及過度的磨耗。調(diào)校雷射具有一個象限儀及五棱鏡（光學(xué)方鏡）可以用來檢驗(yàn)兩導(dǎo)軌間的平行度，但空氣循環(huán)（空氣紊

6、流）及溫度梯度會使雷射光束歪曲並減少量測準(zhǔn)確度。II. 如何應(yīng)用 LDDM 來解決問題? 真直度量測係應(yīng)用調(diào)校雷射的雷射光束真直度來當(dāng)作參考。雷射光束在真空下為正確的直線，然而在工廠環(huán)境下，會因?yàn)榭諝庋h(huán)及溫度梯度，雷射光束將會扭曲而減少其真直度。由定義可知，兩導(dǎo)軌間的平行度為其之間距離的變化量，如果距離為常數(shù)，則兩導(dǎo)軌為正確的平行?；洞嗽?，雙光束 LDDM 雷射系統(tǒng)可用來量測兩導(dǎo)軌間的距離變化量。雷射位移量測的準(zhǔn)確度為 1PPM ，因此平行度量測可以非常準(zhǔn)確。III. 如何進(jìn)行? LDDM 雙光束雷射系統(tǒng)獨(dú)特的特性可同時用來量測直線位移與角度位移，相較於一般雷射干涉儀，卻只能在兩種不同架

7、設(shè)下分別量測直線位移或角度位移。首先將雙光束雷射頭固定在靠近兩導(dǎo)軌的一端，並將 90 度折射鏡如圖一所示安裝在其它滑座上。 安裝一個可同時兩滑座的機(jī)械裝置，此時調(diào)整雷射頭、90 度折射鏡及兩個反射鏡，使返回的光束可以進(jìn)入接收孔，然後設(shè)定具 WindowsTM 軟體的筆記型電腦，按下光動公司的圖示及 "straightness " 的按鍵，畫面會出現(xiàn)其中一個反射鏡的位移位置及兩反射鏡間位移的變化，在設(shè)定畫面設(shè)定光束的分離量為 1 ，並檢查是否為動態(tài)資料擷取。此時將滑座移動到起始位置，重置讀取值並按下tart? 按鍵，再使兩滑座連續(xù)的由起點(diǎn)位置移動到終點(diǎn)位置，則直線的位置與兩導(dǎo)軌間的距離變化量會被測得並儲存。資料繪圖範(fàn)例如圖一所示，當(dāng)調(diào)校好兩導(dǎo)軌後，可重複