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孚
· 特
应用误差均化原理提高机械运动精度
狄岚
六十年代精密机就要设计时,常按照运动学、密珠回转轴承的设计、;
原则采用五个自由度的约束,一个自由度运
动,不宜超静定的原则进行,如轴系和导轨
设计时,都尽量按照六点定位原则中的步干
涉原则进行,在圆度和长度测量系统中,用
长度线纹尺和圆刻度盘,应用光学单线瞄准
光屏读数方式,达到转分和坐标测量系统的
要求,随着时代发展,出现了不步缺陷:
、精度决定于单个定位点或单条线的
精度,虽制造较易控制,但对单个定位点误
差,不能起改善作用,系统精度始终小于单
个定位点精度。
图
、随着时间增长,磨损增加,精度越来
这是目前高精度光学转台、光学分度头
越低,寿命较短。
和圆度仪应用的一种新轴系见图。这种轴
七十年代以后,随着工艺水平提高,认
系不仅工艺性好,消除了间隙,而且由于精
其道而行之,应用平均效应设计原则,采用
密钢球精度高、数量多,有较好的均分效应。
多定位点结构方式,使其各点都尽量参加工
设计时应满足负荷力通过径向轴承外
作,不产生干涉现象,使系统误差△
滚遭间的预紧过盈来达到,过盈量一般为

————一.~ .,由轴系尺寸决定,对外
————一。为各甘单项误差的平均
径~ 时,钢球~ ,以.
值,起到平均效应作用。
~ 为宜。轴向止推轴承通过螺母
要达到上述弹性均分的目的,设计时必
来调整弹簧预紧力。钢球为中间件,一
须满足啮合件间有一定的预紧力,以保证个
般用直径~ % 精度为级,因钢球理
别高点经弹性变形或磨损后能达到弹性均
论上为点接触,接触应力太,由共同滚遭工
分啮合部位设计得尺寸小些,弹性好一些
作,滚道易出现压痕。设计时要求每粒钢球
的元件。最后使用啮合间的制造识差不超过
回转都沿着自己的滚道滚动而不重复,列成
啮合件本身弹性变形的允许值,这样才能取
多头螺线方式。径向滚道见图,钢球直径
得较好的效果。
,全长采用四组排列,共有颗钢球位
如何实现呢以下列几倒说明如下
置关系式为
一
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组: 。, .一.;
【组: 。。,. .
组: 。, .;
丛
组: 。, .—.;
。,,,。
、制造上要求内外圈滚道圆度、同轴
度误差在以内。
这种轴系在光学分度头上普遍应用,上
海机械学院的光栅分度头用此轴系后回转
精度可达. 。光学转台上用之可达
.一轴系长度较短美国莫尔公司用
固在三坐标测量机的圆度仪上,回转精度达
组: 一。., 一. . 。
、直线移动密珠导轨
Ⅱ组: 一。., 一.
原理与上同,不同处是直线移动隔离圈
不易封闭,实现困难。现有二种形式。
Ⅲ组: 一。, 一.
、隔离圈跟随移动的形式图
组: 一。., 一.
一,,,,。
止推轴承隔离圈如图,关系式为
困
固优点是结构简单,制造方便,钢球数量
多均化效应显著,缺点是隔离圈跟随移动.
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进入孔时易卡住,移出后易外露,防尘差。故直线移动精度可达~ 。而且具有灵敏
设计时