圆柱内表面检测系统测头自动进给机构设计.pdf

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1、机械设计与制造第6期52MachineryDesign&Manufacture2014年6月圆柱内表面检测系统测头自动进给机构设计王涛，赵转萍(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：提出了一种基于步进电机驱动的圆柱内表面测量系统测头自动进给机构设计方案。该进给机构采用步进电机做为动力源，结合经过特殊设计的中心轮和梯形丝杆组合实现进给和离合功能。机构整体结构紧凑，安装维护简便，可实现对测头位置及角度的精确控制并且对于不同的被测零件具有较好的适应性。经计算分析，机构轴向定位误差和角度定位误差完

2、全满足测量需求。自动进给机构可有效解决目前测量过程中手动进给带来的问题，从而提高测量系统的测量效率。关键词：内表面检测；步进电机；梯形丝杆；进给机构中图分类号：TH16；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)06—0052—03DesignoftheAutomaticFeedMechanismforCylinderInternalSurfaceMeasuringSystemWANGTao．ZHAOZhuan—ping(CollegeofMechanicalElectronic＆E

3、ngineering，NamingUniversityofAeronauticsandAstronautics，JiangsuNanjing210016．ChiHa)Abstract：Designschemeofautomaticfeedmechanismfo，cylinderinternalsu~o~emeasurings~temisputforward．The，eedmechanismbasedonsteppingmotor，alongwithtrapezoidalscrewwhichiscarrie

4、dbyaspecialdesignedcenterwheelisusedtocompletetheedandclutchfunctions．Themechanismiseasytoassembleandmaintain，precisecontrolaxialdisplacementandangleofrotationtogetherwithgoodadoptabilityr?differentcomponentscanbeachieved．?Throughcalculationandanalysis，?b

5、oththeaxialpositioningerrorandthenn垂epositioningerrorCan缸lbmeetthemeasurementrequirements．TheautomaticfeedmechanismcanefectivelysolvetheproblemscausedbymanualfeedduringthemeasurementprocessandimprovetheeffwiencyofthemeasuTgs~tem．KeyWords：InternalSurfaceGa

6、uging；SteppingMotor；TrapezoidalScrew；FeedMechanism(1)控制测头完成轴向位移以及以轴线为中心的旋转运动的1引言功能；在使用圆柱内表面检测系统对长孔或孑L系零件的内表面圆(2)可精确控制位移量和旋转角度；度、轴线直线度以及同轴度进行检测的过程中l】l，由于被测工件孔(3)进给机构具备离合装置，需要时可与测头脱离接触，避或孑L系跨度较大，测量系统的测头需要由检测人员手动操作进行免于涉。不同测量位置和角度之间的切换定位，手动的测量方式带来的问题是测量效率较低且定

7、位精度不高，在面临长孔时还有无法控制测头位置的问题，以上问题对测量结果的评定会产生不良影响。针对这一问题，提出一种测头运动控制机构设计方案，用以实现测量过程中测头在被测孔内沿轴向进退和绕轴旋转两个运动方向上的自动位置控制，从而改善目前的测量方式，进一步提高同图1检测系统测头结构示意图Fig．1StructuralSketchofMeasuringHead轴度测量系统的自动化程度和测量精度。ofMeasurementSystem2机构组成及工作原理经综合考虑，测头自动控制机构包括控制模块、驱动模块和检测系统

8、测头结构示意图，如图1所示。执行模块三部分。控制模块由上位机及其中安装的机构控制软件根据需求分析，需要设计进给机构具备以下功能：组成，用以控制整个机构完成指定的动作。驱动模块由运动控制卡来稿日期：2013一l2—10作者简介：王涛，(1983一)，男，山西阳泉人，在读硕士研究生，主要研究方向：计算机辅助测控；赵转萍，(1958一)，女，LLJ西晋中人，副教授，硕士生导师，主要研究方向：计算机辅助测控