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一、機械結構及工作原理
CNC齒輪測量中心機械本體，由底座、花崗石平臺，橫梁、直線導軌、滑架、主軸、測微儀及上頂尖柱等部分組成，花崗石平臺安裝在底座上，其臺面為設計調整的基準面；邊緣為只向導軌；R向滑架布置在平臺兩側，與橫梁相連；T向導軌安裝在橫梁上，T向導軌上的移動支架用于支撐Z向導軌；Z向滑架可沿Z向導軌滑動；在Z向滑架上裝有測微儀；立式旋轉主軸，安裝在花崗石平臺上，上頂尖柱安裝于主軸側旁，起裝夾工件作用。

通過計算機控制，三個直線運動軸(R向、T向、Z向)和一個旋轉運動軸(θ)在各自的伺服系統驅動下實現聯動。根據被測工件的參數，使三個直線運動鈾上的測微儀相對隨旋轉坐標軸轉動的工件產生所需要的測量運動。在整個測量過程中，計算機采集存貯測微儀的偏移量和同一時刻各運動軸實際坐標值，經過數據處理，與被測項目的理論值比較，得出測量結果。整個測量過程由計算機自動完成。
二、機械系統設計
1、結構布局
齒輪測量中心有兩種結構布局，一種是臥式結構，一種是立式結構。考慮到齒輪測量中心除了測量齒輪外還可能測量其它類型工件，故采用了立式結構，便于不同類型工件的安放。總體結構采用封閉框架移動式、為花崗石平臺及花崗石直線導軌結構。直線導軌為無摩擦閉式氣浮導軌；主軸采用高精度氣浮主軸；伺服傳動系統采用了交流伺服電機驅動的滾珠絲杠螺母副傳動方式。機架和滑架為焊接鋼架結構。
2、氣浮導軌
導軌是精密機械運動中用來保證各運動部件相對精度的一個重要部件。氣浮導軌具有精度高、無摩損、壽命長的特點，因而被廣泛應用于精密坐標測量儀中。
氣浮導軌副由導軌和氣浮滑塊組成。導軌材料為天然花崗石，性能穩定，變形小。氣浮滑塊安裝結構為球面接觸式，可自動定位。所有氣浮滑塊經逐個測試、選配以使三個氣浮導軌副均達到較好的剛度和穩定性。在氣浮滑塊布置上，為達到較高的支撐剛度，三個運動方向的氣浮滑塊均采用了對稱排布的全封閉結構，并盡可能拉開氣浮滑塊的間距。在非導向輔助氣浮滑塊上裝有彈性環節，可減少溫度變化對導向氣浮滑塊氣浮間隙的影響，保持氣浮間隙的穩定。
3、傳動方式
交流伺服電機通過齒形帶帶動滾珠絲杠螺母副，拖動滑架沿氣浮導軌完成直線運動。為避免電機和絲杠在大理石平臺上安裝造成防護困難和影響儀器造型，尺向傳動方式采用了電機和絲杠隨滑架運動，螺母固定在平臺上的結構形式。
齒形帶結構簡單，傳動平穩，具有較高的傳動精度和較好的減振作用，滾珠絲杠螺母副通過施加預緊力，無反向間隙，提高了傳動剛度。在螺母和滑架(T向、Z向)或平臺(R向)相連處，設計了一彈性減振裝置，減少了螺母在運動過程中相對導向導軌的平行度誤差對滑架移動精度的影響。
4、滑架與底座
精密測量機要求滑架剛度好、質量小、結構簡單。為消除內應力和提高尺寸的穩定性，焊后進行了充分的退火和穩定性處理。經測算，薄鋼板焊接的滑架，在保證剛度的情況下，其質量為同尺寸鑄鐵滑架的一半以下，從而降低了運動件的質量，提高了運動平穩性。
底座結構為槽鋼焊接件，通過對構架剛度的合理設計，使底座具有減震功能。底座上還設計有整機調平機構。
5、導軌的支承與調整
為保證滑架、導軌相對運動的準確性及運動精度，在導軌安裝結構中設計了微量調整結構，借助微調整結構，可以對導軌的六個自由度進行微量調整和可靠定位。
隨著精密測量機的發展及光、機、電技術在測量領域的結合。對機械系統的設計提出了高精度、高穩定性的要求。
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