四 结构设计
4.1定位基准及定位元件的选择
夹具与仪器联接定位的基准为下层板底面，下层板上设一定位块来限制其它自由度，如图2：
图2 定位块
底座与中层板之间的联接由一定位销定位，定位销的尺寸如图3：
图3 定位销
4.2底座的设计
底座是整个夹具的基础件,蜗轮蜗杆,及上座都安装在上面,蜗杆孔中心与蜗轮孔圆心的距离决定了传动精度,因此,蜗轮蜗杆的中心距在正负0.1的公差内,为保证蜗轮能正确安装及能滑动,蜗轮槽半径采用正公差.如下图4
图4 底座
4.3 上座的设计
上座是轮廓仪的直接工作台,可调角度夹具的角度可调性集中体现在上座上,上座刻有角度刻度,蜗轮条和上座圆弧固定在一起,人可通过调节蜗杆,从而带动蜗轮转动,上座跟着蜗轮一起转动,实现角度可调.
图5 上座
4.4底层板的设计
底层板是夹具的基准,中层板压在底层板上,且中层板及其相联接的部分相对于底层板要有一机构能实现其前后方向相对滑动,实现滑动的机构由一调节螺钉和T形块及弹簧实现,底层板和中层板相接触的表面,有一表面平面度及相对于基准的平行度要求,接触表面还有表面粗糙度要求.
图6底层板
图7 T形块
图8 调节螺钉
4.5中层板的设计
中层板要实现与底层板的相对滑动,又要联接底座,因此,中层板的上下底面均要有表面粗糙度要求,为了限制中层板与底层板的左右移动的自由度,底面做有一凹槽,与底层板的凸台相配合,配合的左右表面均要有表面粗糙度要求.
图9 中层板
4.6 蜗轮与蜗杆的结构设计
由上一章对蜗轮蜗杆的设计计算,同时考虑加工艺性及安装工艺性,蜗轮一次性加工成型一个蜗轮环,然后将蜗轮环等分成四段,用螺柱将蜗轮环固定在工作角度工作台上,考虑到蜗轮蜗杆要耐磨,冷热环境热变形小,蜗杆材料采用2Cr13,蜗轮材料采用H62.蜗杆蜗轮结构图如下:
图9 蜗杆
图10 蜗轮
4.7 轮廓角度可调仪夹具总装
轮廓仪可调角度夹具仪结构如下图11:在安装过程中要保证零件相对位置公差,在使用过程中要注意维护保养.
图11 总装图
结束语
轮廓仪（形状测量仪）主要功能可测量各种精密机械零件的素线轮廓形状参数，角度处理（坐标角度，与Y坐标的夹角，两直线夹角）、圆处理（圆弧半径，圆心到圆心距离，圆心到直线的距离，交点到圆心的距离，直线到切点的距离）、点线处理（两直线交点，交点到直线距离，交点与交点距离，交点到圆心的距离）、直线度、凸度、对数曲线、槽深、槽宽、沟曲率半径、沟边距、沟心距、轮廓度、垂直距离、水平距离等形状参数。
本轮廓仪可调角度夹具,移动精度高、稳定性好、寿命长,而且运动灵活性好、直线性好、操作方便.精密保持长久、仪器精度寿命长。有的误差补偿功能。适用于机械加工、汽车、摩托车、精密五金、精密工具、刀具、模具、光学元件等行业。适用于科研院所、大专院校、计量机构和企业计量室。
参考文献
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[2]机械设计手册编辑委员会.机械设计手册（3）（新版）[M].北京：机械工业出版社，2005
[3]机械设计手册编辑委员会.机械设计手册（1-2）第三版[M].北京：机械工业出版社，2004
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[5]邹慧君主编.机械原理课程设计手册[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998
[6]濮良贵、纪名刚主编.机械设计[M].北京: 高等教育出版社, 1996
[7]成大仙.机械设计课程设计手册（第1、2、3卷）[M].北京：化学工业出版社,2002
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