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《表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、精密儀器專業(yè)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)姓名：學(xué)號(hào)：U200910840班級(jí)：測(cè)控0903班指導(dǎo)老師：292013年3月22日目錄一、需求分析……………………………………………………………………….21、設(shè)計(jì)題目…………………………………………………………………….22、粗糙度定義………………………………………………………………….23、系統(tǒng)性能要求……………………………………………………………….2二、設(shè)計(jì)方案及原理………………………………………………………………41、系統(tǒng)原理…………………………………………………………………….
2、.42、系統(tǒng)分析……………………………………………………………………..53、系統(tǒng)說(shuō)明…………………………………………………………………….5三、傳感器選型……………………………………………………………………..6四、系統(tǒng)工作臺(tái)設(shè)計(jì)………………………………………………………………..71、導(dǎo)軌及支承結(jié)構(gòu)選型……………………………………………………......72、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型………………………………………………………………..93、電機(jī)選型……………………………………………………………………114、光柵尺選型……………
3、……………………………………………………135、限位開(kāi)關(guān)選型………………………………………………………………146、工作臺(tái)精度分析……………………………………………………….…15五、信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)…………………………………………………….…...171、正弦波發(fā)生器……………………………………………………………172、信號(hào)跟隨及反相電路……………………………………………………19293、比較器電路……………………………………………………………….194、信號(hào)輸入及帶通濾波電路……………………………………………….2
4、05、相敏檢波電路…………………………………………………………….216、低通濾波電路…………………………………………………………….227、工頻陷波電路…………………………………………………………….22六、設(shè)計(jì)不足及可擴(kuò)展之處……………………………………………….…...24七、總結(jié)………………………………………………………………………….26附錄參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………..27一、需求分析1、設(shè)計(jì)題目二維表面粗糙度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)2、粗糙度定義表面粗糙度是指加工表面上具有的較小間距和
5、峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，一般是由所采用的加工方法或其它外部因素造成，它是評(píng)定機(jī)械零件表面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。根據(jù)定義，非切削加方法所獲得的表面微觀幾何形狀特性屬于表面粗糙度的范疇，但是，零件表面的物理特性(如表面應(yīng)力、硬度、光亮程度、顏色及斑紋等)和表面缺陷(如硬傷、劃傷、裂紋、毛刺、砂眼及鼓包等)則不屬于表面粗糙度的范疇。零件表面粗糙度的形成，首先要受加工方法的影響。這是因?yàn)榱慵砻娴拇植诙?，主要?lái)自金屬被加工時(shí)切削工具的切削刀刃在其上留下的切削痕跡。不同的加工方法、機(jī)床的精度、振動(dòng)及調(diào)整狀況、工件的裝夾、塑性
6、變形和刀具與工件之間的摩擦、操作技術(shù)以及加工環(huán)境的溫度、振動(dòng)等主要因素，都會(huì)不同程度地直接影響零件加工表面的粗糙度。29綜上所述，切削加工方法不同，所得的零件加工表面粗糙度也不同。由于表面粗糙度是在切削加工過(guò)程中上述諸種因素共同作用的結(jié)果，而且這些因素的作用過(guò)程是極其復(fù)雜和不斷變化的，因此，即使采用一種加工方法，在同樣的切削條件下，加工出同一批零件，甚至同一零件的同一表面上的不同部位，所得的表面粗糙度也不盡相同。3、系統(tǒng)性能要求1>工作臺(tái)運(yùn)行范圍25mm；2>運(yùn)行速度：最大達(dá)1mm/s；3>工作臺(tái)定位分辨率<0.002
7、mm；4>垂直分辨率：+-0.01um；5>測(cè)量范圍Ra：+-100um；6>測(cè)量精度<2%。29二、設(shè)計(jì)方案及原理本設(shè)計(jì)擬采用電感傳感器，觸針掃描則由工作臺(tái)帶動(dòng)工件相對(duì)觸針運(yùn)動(dòng)的方式。觸針式輪廓儀是最廣泛使用的接觸式測(cè)量?jī)x，典型產(chǎn)品是英國(guó)Rankl’aylorHobson公司的TaylorSurf和Nanosurf等系列輪廓儀。它們一般采用金剛石探針，通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿控制探針沿著工件表面作上下往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，從而正確地反映被測(cè)表面的實(shí)際輪廓曲線。它的優(yōu)點(diǎn)是:分辨率高、測(cè)量范圍大、結(jié)果穩(wěn)定可靠、重復(fù)性好，其橫向和縱向分辨率分別為
8、20nm和0.01um。此外它還作為其它粗糙度測(cè)量技術(shù)的對(duì)比方法。目前正在對(duì)觸針的形狀、大小、接觸力、觸針動(dòng)態(tài)特性以及儀器智能化等方面加以不斷完善。其最大缺點(diǎn)為:探針常常會(huì)劃傷被測(cè)表面。因此，這類觸針式表面輪廓儀對(duì)輕金屬、塑料以及超精加工表面等都不適用。1、系統(tǒng)原理29圖2.1表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀
