精密机械课程设计报告-微动螺旋机构设计
精密机械设计课程设计
精密机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握精密机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等基础知识；2. 学习并掌握精密机械设计中常用的设计方法和步骤，如CAD软件应用、机构优化等；3. 了解精密机械设计中涉及的各类机械零部件及其功能、性能和选用原则。
技能目标：1. 能够运用所学知识，进行简单的精密机械装置设计和分析；2. 掌握运用CAD软件进行机械零件的绘制和组装；3. 能够运用所学方法，解决精密机械设计中遇到的实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对精密机械设计的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，提高团队协作和沟通能力；3. 增强学生对我国精密机械制造业的认识，培养家国情怀和民族自豪感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践操作的相结合，旨在培养学生的创新能力和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估，同时关注学生的兴趣和个性发展，提高教学质量。
二、教学内容1. 精密机械设计基本原理：包括力学基础、材料力学特性、机械原理等，结合教材相关章节，让学生掌握精密机械设计所需的基础理论知识。
2. 精密机械设计方法与步骤：详细介绍CAD软件在精密机械设计中的应用，如零件绘制、组装、运动仿真等，以及机构优化设计方法。
3. 机械零部件及其选用：分析各类机械零部件的功能、性能、选用原则，结合教材章节，让学生了解并掌握常用零部件的选用。
4. 实践操作：安排学生进行简单的精密机械装置设计和分析，提高学生的实际操作能力。
教学大纲安排：第一周：精密机械设计基本原理学习；第二周：CAD软件应用技能培训；第三周：机械零部件的认识与选用；第四周：实践操作，进行简单机械装置设计与分析。
教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，确保学生在掌握理论知识的同时，提高实际操作能力。
教学进度安排合理，便于学生消化吸收，提高教学质量。
精密机械微位移机构设计理论及典型
微位移机构
微量位移机构——精密机械与仪器的关键技术
现代高精度工业制造达到纳米（nm）级水 平，微位移技术已成为制约整个设备（整体） 最高性能的瓶颈。 理 论 基 础 微电子技术 微系统及超精密加工 激光通讯技术及装备 精密光学
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§8.1 低速微动的平稳性 1. 爬行现象及过程
（1）精密机械系统运行参数
●微小型化的尺寸效应 ●微结构设计数据库 ●有限元和边界分析 ●CAD/CAM仿真和模拟技术
●微系统建模
如：力的尺寸效应、微结构表面效应、
微观摩擦机理、热传导、误差效应、 微构件材料性能等
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4. 影响爬行的因素及消除措施
（1）影响爬行的因素
1）摩擦系数变化 ●静止状态下静摩擦系数变化； ●边界摩擦状态的静、动摩擦之差； ●运动状态动摩擦变化；
力作用产生应变而产生电极化的现象。
逆压电效应：
在外电场作用下，压电陶瓷发生应变。
●电极化的大小→应力成正比 ●电极化的方向→应力的方向
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电致伸缩效应：
外界电场作用下，由感应极化作用引起应 变的现象，应变与方向无关。
（1）微位移机构工作原理
利用外电场作用导致的压电陶瓷零件变形 量，驱动相应进给机构实现微量进给。
●毫米级小行程 ●微米和纳微米级灵敏度和精度。 常用微位移机构分机械式 和机电式 两大 类，由微位移器 和精密导轨 两部分组成。
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各类加工装备
精密多功 能车铣床
立式镗床 进刀机构 精度等级： 0.001mm
精密数控冲床工作台
精密机械制造领域：
工作台两轴 进刀单轴 重荷载精密 伺服电机驱动系统 电火花加工 进刀机构
固定端
《精密机械零件》课程设计撰写目录
《精密机械零件》课程设计撰写目录第一篇：《精密机械零件》课程设计撰写目录《精密机械零件》课程设计撰写目录(参考)1、任务书2、测微目镜总体设计3、主要零部件参数设计计算4、目镜结构设计及计算（视度计算、目镜螺纹尺寸计算、目镜防脱结构设计）5、分划板结构设计（见指导书）6、丝杆设计（螺距、直径、长度）7、手轮设计（直径、刻线）8、课程设计小结及体会第二篇：机械零件课程设计中学生能力的培养机械零件课程设计中学生能力的培养【摘要】机械零件课程设计作为一个实践性教学环节，它不仅能提高学生的实践技能，同时对培养学生克服困难、动手、解决问题、创新等方面的能力也起着较好的作用。
【关键词】机械零件课程设计能力培养学校是把学生培养成全面发展人才的教育场所，其中也包括学生能力的培养，实践性课程作为教学中的重要环节，对培养学生能力起着关键的作用。
机械零件课程设计就是这样一个实践性教学环节，它不仅能提高学生的实践技能，在培养学生能力方面也发挥着较好的作用，我通过多年的《机械设计基础》课程教学和机械零件课程设计指导，深有这方面的体会。
一、利用学生的好奇心，尽快进入角色每一次设计开始阶段，学生对这个“新鲜事物”表现出了极高的热情和好奇，他们纷纷借阅参考资料和准备绘图用品，并积极与我讨论设计的有关问题，我也就紧紧抓住这个有利时机，讲解设计的总体过程，分配任务，使学生尽快进入设计角色。
二、任务分层，善于鼓励，培养学生克服困难的能力设计进行后，学生在设计开始阶段的热情和好奇心很快消失了，这就是青少年学生的特点，心血来潮快，退潮也快。
由于繁杂的计算和大量的绘图任务，使学生产生了高不可攀的感觉。
对这种情况我早有准备，学生在知识结构和能力方面是有层次的，我在分配任务时，就做到能力高和低的学生结合分组，并且给能力低一些的学生分配量少一些的题目，比如单级直齿圆柱齿轮减速器，对中等能力的学生分配中等量的题目，比如单机斜齿圆柱齿轮减速器，对能力高一些的学生分配量多一些的题目，比如双级圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器或蜗杆蜗轮减速器等。
精密机械课程设计报告-微动螺旋机构设计
精密机械课程设计报告微动螺旋机构设计车刀进给机构是车床中的重要机构，刀具进给的精度决定了工件的精度。
本文设计的是一个提高车床车刀进给精度的装置。
该装置采用的是螺旋差动微动原理，实现车刀进给量的微米级精确控制，比普通的车刀进给装置精度上有了大幅的提升。
该装置的示数原理与螺旋测微器相似，是通过长刻度筒和圆刻度筒确定车刀当前位置。
然后论述了该装置的加工工艺并分析了影响该装置精度的一些因素。
关键词：车刀；进给量；精度；螺旋微动1 绪论 (1)2 方案论证 (2)3 结构设计 (3)3.1整体结构设计 (3)3.2微动装置设计 (3)3.3示数装置设计 (5)3.4导轨设计 (6)3.4.1 结构设计 (6)3.4.2工艺设计 (7)4误差分析 (9)5 总结体会 (10)参考文献 (11)1 绪论车削加工可以实现工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工，不仅是切削加工中应用最广泛的形式，并且在整个机加工中占据着重要位置。
车削加工过程由主运动和进给运动两种运动形式构成。
主运动是指车床主轴的回转运动，是切削力的主要来源；进给运动指的是刀具的移动，包括沿工件轴向的进给运动、沿工件径向的进给运动和斜向运动，刀具的运动决定了工件的外形轮廓，当然也决定了工件的加工精度。
传统刀架是通过螺纹杆的转动利用螺旋副直接实现前进或回退的。
由于人手灵敏度的限制，刀具进给最小刻度一般不小于0.02mm，不可能实现微米级的精确进给控制，无法实现精确的尺寸控制。
目前解决这一问题的方法主要是靠数控加工，或使用精密车床，但数控车床或者精密车床成本都很高，因此只适用于批量加工。
针对这一缺陷，本文介绍了一种新的刀具进给控制机构。
这种机构采用的是差动螺旋微动机构的原理，用机械的方式提高了加工精度。
经过这种改造，普通车床也能实现较高精度要求零件的加工，可以为小批量生产节约生产成本。
12 方案论证方案一：减小螺纹螺距螺距就是螺杆旋转一周时所前进的距离（单线螺纹），减小螺距必然可以实现更高精度的进给量控制。
《精密机械课程设计学习指导》
《精密机械课程设计指导》设计要求与内容1、设计要求工作台水平行程20mm ，重复精度0.05mm ，承重1.5kg ，运行速度5mm/s 2、设计内容确定丝杆传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动参数；丝杆传动的设计计算；轴承、联轴器、润滑、联接件的选择及校核计算；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。
3、设计任务① 丝杆传动装配图1张（A4图纸）； ② 零件工作图2张； ③ 设计计算说明书1份。
4、螺旋传动的基本介绍螺旋传动(screw drive)，利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。
主要用于将旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。
螺杆与螺母的运动关系式为：ϕπ2hP l = 其中：l ————螺杆（或螺母）的位移（mm); h P ————导程（mm);ϕ ————螺杆和螺母间的相对转角（rad ）。
二、总体方案的构想按工作特点，螺旋传动用的螺旋分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。
①传力螺旋:以传递动力为主,它用较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇工作,工作速度不高，而且通常要求自锁，例如螺旋压力机和螺旋千斤顶上的螺旋（[螺旋千斤顶]）。
②传导螺旋：以传递运动为主，常要求具有高的运动精度，一般在较长时间内连续工作，工作速度也较高，如机床的进给螺旋（丝杠）。
③调整螺旋：用于调整并固定零件或部件之间的相对位置，一般不经常转动，要求自锁，有时也要求很高精度，如机器和精密仪表微调机构的螺旋。
按螺纹间摩擦性质，螺旋传动可分为滑动螺旋传动和滚动螺旋传动。
滑动螺旋传动又可分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动。
通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。
滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹，其中梯形螺纹应用最广，锯齿形螺纹用于单面受力。
矩形螺纹由于工艺性较差强度较低等原因应用很少;对于受力不大和精密机构的调整螺旋，有时也采用三角螺纹。
一般螺纹升程和摩擦系数都不大，因此虽然轴向力F相当大，而转矩T则相当小。
仪器仪表机构零件螺旋齿轮微动课程设计
仪器仪表机构零件螺旋齿轮微动课程设计仪器仪表机构零件螺旋齿轮微动课程设计一、引言在仪器仪表机构中，螺旋齿轮微动是一种常见的传动装置。
它通过螺旋齿轮的转动来实现微小角度的调整和控制。
本课程设计将重点介绍螺旋齿轮微动的原理、结构和应用，并通过实例分析和设计演算，加深学生对该装置的理解和应用能力。
二、螺旋齿轮微动的原理1. 基本原理螺旋齿轮微动是利用螺旋线与斜面相互作用，通过斜面上的运动来实现转角调整。
当斜面上有力作用时，螺旋线会沿着轴线方向移动，从而使得齿轮转动一个微小的角度。
2. 结构特点螺旋齿轮微动通常由两个主要部分组成：输入端和输出端。
输入端包括手柄或电机，用于提供驱动力；输出端则是螺纹杆和齿轮组成，通过输入端提供的驱动力来实现转角调整。
3. 工作原理当输入端提供驱动力时，螺纹杆会受到力的作用而沿轴向移动，同时齿轮也会转动。
由于螺纹杆上的螺旋线与齿轮上的斜面相互作用，使得齿轮转动一个微小的角度。
通过调整输入端提供的驱动力大小和方向，可以实现精确的角度调整。
三、螺旋齿轮微动的结构设计1. 齿轮选择在设计螺旋齿轮微动时，首先需要选择合适的齿轮。
一般情况下，我们可以根据所需转角范围、传动比和精度要求来选择合适的齿轮。
常用的齿轮包括圆柱齿轮、圆锥齿轮和伞形齿轮等。
2. 螺纹杆设计螺纹杆是螺旋齿轮微动中起关键作用的部件之一。
在设计时，需要考虑螺纹杆的直径、导程和材料等因素。
直径越大，扭矩传递能力越强；导程越大，每次转动所实现的角度就越大；而材料的选择则需要考虑强度和耐磨性等因素。
3. 结构布局螺旋齿轮微动的结构布局也是设计中需要考虑的重要因素。
合理的布局可以提高装置的稳定性和可靠性。
一般来说，输入端和输出端应该在同一轴线上，并且尽量保持紧凑的结构，以便于安装和使用。
四、螺旋齿轮微动的应用案例螺旋齿轮微动广泛应用于各种仪器仪表机构中，以下是几个常见的应用案例：1. 显微镜调焦系统在显微镜中，螺旋齿轮微动通常被用于调节镜头位置，实现焦距调整。
精密机械课程设计螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器
华侨大学课程设计论文题目精密机械设计学院机电学院专业班级学生学号指导教师二〇一一年一月二十一日《精密机械设计》课程设计任务书A(3) 姓名专业班级学号一、设计题目：螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器二、系统简图：联轴器减速器电动机开式圆锥齿轮传动螺旋轴三、工作条件：螺旋输送机单向运转，有轻微振动，两班制工作，使用期限5年，输送机螺旋轴转速的容许误差为±5%，减速器小批量生产。
四、原始数据已知条件题号1 2 3 4输送机螺旋轴功率P（kW） 3.5 4 4.5 5 输送机螺旋轴转度n（r/min）50 55 60 65五、设计工作量：1.设计说明书1份2.减速器装配图1张3.减速器零件图2张指导教师：开始日期：2011年 1 月9 日完成日期：2011 年1 月20 日计算及说明结果一、电动机的选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：Ｐd＝ＰＷ／η a (kw)由电动机至输送机的传动总效率为：η总=η１2×η２3×η３×η４根据《机械设计课程设计》Ｐ10表2-2式中：η1、η2、η3、η4分别为联轴器、滚动轴承（两对）、圆柱直齿轮传动和圆锥齿轮传动的传动效率。
取η１=0.99，η２＝0.992，η３＝0.97，η４＝０.９3则：η总=0.992×0.9923×0.97×0.93 =0.86所以：电机所需的工作功率：P d =ＰＷ/η总=3.5/ 0.86=4.06 (kw) η总=0.86P d=4.06 (kw)计算及说明结果3、确定电动机转速输送机工作轴转速为：nＷ＝【（1-5%）～（1+5%）】×50r/min＝47.5～52.5 r/min根据《机械设计课程设计》Ｐ10表2-3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～６。
精密机械设计课程设计
精密机械设计课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握精密机械设计的基本原理和方法，培养学生分析和解决精密机械设计问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解精密机械设计的基本概念、原理和流程，掌握主要的设计方法和技巧。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行简单的精密机械设计，提高解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对精密机械设计的兴趣和热情，增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.精密机械设计的基本概念和原理：介绍精密机械设计的定义、目的和意义，讲解基本原理和流程。
2.精密机械设计的方法和技巧：讲解常用的设计方法，如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）等，以及如何运用这些方法进行设计。
3.实例分析：分析一些典型的精密机械设计案例，让学生了解实际设计过程中可能遇到的问题和解决方法。
4.设计实践：学生分组进行设计实践，运用所学知识和技能解决实际问题。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解精密机械设计的基本概念、原理和流程，使学生掌握基础知识。
2.案例分析法：分析典型设计案例，让学生了解实际设计过程中的问题和解决方法。
3.实验法：学生分组进行设计实践，锻炼实际操作能力和团队协作能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的创新思维和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：推荐一些相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备相应的实验设备，确保学生能够进行实际操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和实际情况。
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精密机械课程设计报告微动螺旋机构设计车刀进给机构是车床中的重要机构，刀具进给的精度决定了工件的精度。
本文设计的是一个提高车床车刀进给精度的装置。
该装置采用的是螺旋差动微动原理，实现车刀进给量的微米级精确控制，比普通的车刀进给装置精度上有了大幅的提升。
该装置的示数原理与螺旋测微器相似，是通过长刻度筒和圆刻度筒确定车刀当前位置。
然后论述了该装置的加工工艺并分析了影响该装置精度的一些因素。
关键词：车刀；进给量；精度；螺旋微动1 绪论 (1)2 方案论证 (2)3 结构设计 (3)3.1整体结构设计 (3)3.2微动装置设计 (3)3.3示数装置设计 (5)3.4导轨设计 (6)3.4.1 结构设计 (6)3.4.2工艺设计 (7)4误差分析 (9)5 总结体会 (10)参考文献 (11)1 绪论车削加工可以实现工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工，不仅是切削加工中应用最广泛的形式，并且在整个机加工中占据着重要位置。
车削加工过程由主运动和进给运动两种运动形式构成。
主运动是指车床主轴的回转运动，是切削力的主要来源；进给运动指的是刀具的移动，包括沿工件轴向的进给运动、沿工件径向的进给运动和斜向运动，刀具的运动决定了工件的外形轮廓，当然也决定了工件的加工精度。
传统刀架是通过螺纹杆的转动利用螺旋副直接实现前进或回退的。
由于人手灵敏度的限制，刀具进给最小刻度一般不小于0.02mm，不可能实现微米级的精确进给控制，无法实现精确的尺寸控制。
目前解决这一问题的方法主要是靠数控加工，或使用精密车床，但数控车床或者精密车床成本都很高，因此只适用于批量加工。
针对这一缺陷，本文介绍了一种新的刀具进给控制机构。
这种机构采用的是差动螺旋微动机构的原理，用机械的方式提高了加工精度。
经过这种改造，普通车床也能实现较高精度要求零件的加工，可以为小批量生产节约生产成本。
12 方案论证方案一：减小螺纹螺距螺距就是螺杆旋转一周时所前进的距离（单线螺纹），减小螺距必然可以实现更高精度的进给量控制。
对于公称直径为10mm的螺纹，其最小标准螺距为1mm。
要想得到更小的螺距，一是可以减少螺纹直径，二是不按标准螺距加工，保持直径不变的的情况下减小螺距。
但是减小螺纹直径会导致螺杆强度降低，使用寿命缩短；保持直径不变的的情况下减小螺距又会导致加工成本的上升，两种方式都不理想。
方案二：通过齿轮改变传动比在手轮与螺杆之间增加一组或机组齿轮，改变手轮与螺杆之间的传动比，实现在手轮转动一圈的情况下螺杆旋转更小角度，从而实现更精确的进给量控制。
这一方案可以到的预期目的。
方案三：通过差动螺旋装置实现更精确进给在两端螺纹同旋向的情况下，差动螺旋机构可动螺母移动的距离是两部分螺纹螺距之差，将刀架作为差动螺旋装置的可动螺母部分便可实现刀架的“微动”。
与方案一相比，方案三可以在不改变螺纹螺距的情况下实现更精确的进给量控制，明显优于方案一。
而方案二在传动比较大时，为避免单级传动比过大，只能通过多组齿轮实现，比较复杂，并且齿轮的安装要求严格，成本高，所以方案三为最优方案。
23 结构设计3.1整体结构设计结构整体由导轨、车刀支架、固定螺母、螺纹杆、长刻度筒、圆刻度筒以及手轮几部分组成，如图3.1所示。
图3.1 整体结构1/4剖视图螺杆与固定螺母和刀具支架构成两个螺旋副，手柄与螺杆之间无相对运动。
固定螺母固定在导轨上，与导轨之间无相对运动。
当转动手柄时，刀具支架沿导轨做直线运动。
刀具固定在刀具支架上（图中未画出），从而实现刀具的进给运动。
刀具运动的距离可从两个刻度筒上读出。
3.2微动装置设计微动装置有多种结构形式，如螺旋微动、螺旋斜面微动、螺旋杠杆微动、螺旋齿轮微动、弹性微动等[1]。
本次设计中采用的是螺旋微动形式。
螺旋微动装置是由两个螺旋副组成的使活动螺母与螺杆产生差动的螺旋传动装置。
从34定义中可以看出，螺旋微动装置包含固定螺母、活动螺母和螺杆三部分，如图3.2所示。
图3.2 螺旋微动装置示意图注：1——机架 2——活动螺母 3——螺栓 4——固定螺母 5——手轮差动螺旋传动的工作原理为，螺杆3与活动螺母2、固定螺母4组成两个螺旋副，机架上的固定螺母与机架之间无相对运动，而活动螺母不能回转，只能沿导向槽（螺纹杆轴向）移动。
因为螺杆上两段螺纹螺距不同，所以当螺杆旋转一周时，其在固定螺母内移动的距离与在活动螺母内移动的距离不同。
这一距离差则由活动螺母的移动来补偿，从而使活动螺母产生位移[2]。
当螺杆3的两段螺纹旋向相同时，活动螺母实际移动距离为螺杆在固定螺母中移动距离和在活动螺母中移动距离之差，而当两端螺纹旋向相反时，活动螺母实际移动距离为螺杆在固定螺母中移动距离和在活动螺母中移动距离之和。
所以要想构成螺旋微动机构，螺杆3的两段螺纹旋向必须相同。
微动机构的活动螺母移动距离可由式3-1计算。
(3-1)式中： L ——活动螺母实际移动距离，mmN ——螺杆的回转圈数P1——机架上固定螺母的导程，mmP2——活动螺母的导程，mm计算结果中L 的正负表示活动螺母实际移动方向。
计算结果为正值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同，计算结果为负值时，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。
本次设计中，考虑到螺纹杆只是起传导作用，受力并不是很大，所以取其直径为10mm 左右。
公称直径为10的螺纹标准螺距有1.25、1和0.75几种，公称直径为12的螺纹标准螺距有1.5和1.25。
对于单线螺纹，其导程等于螺距。
所以1.5与1.25组合或者1.25与1组合所形成的导程差都为0.25。
所以在灵敏度上两种配合方式是一样的。
但由于螺距越小则自锁性能越好，所以选1.25与1这一组合稳定性会更好一些[3]。
即取固定螺母公称直径为12mm螺距为1.25mm，旋向为右旋；活动螺母，也就是刀架支架，的公称直径为10mm，螺距为1mm，旋向也为右旋。
这样由式3-1可计算出，螺杆每旋转一周，刀架移动0.25mm。
因为固定螺母的导程大于活动螺母的导程，所以刀架移动方向和螺杆移动方向一致。
微动装置的连接关系如图3.3所示。
图3.3 微动装置结构图3.3示数装置设计示数装置由长刻度筒和圆刻度筒两部分组成，如图3.4所示。
图3.4 示数装置图图中：1——固定螺母2——长刻度筒3——圆刻度筒4——螺杆5长刻度筒固定在固定螺母上，圆刻度筒固定在螺杆上，随螺杆一起转动和移动。
长刻度筒共分为20小格，螺杆每转动一圈前进一小格，所以每小格的实际间距为1.25mm。
而螺杆每转动一圈，刀架前进0.25mm，每小格的刻度值为0.25。
为便于读数，每四小格画一大格，刻度为1mm。
设定刀具的最大进给距离为5mm，刻度如图3.4所示。
图3.5 长刻度筒刻度将圆刻度筒一圈划分为50格，则每小格的刻度值为0.005mm，即螺杆每转动一小格刀架移动5um，这就是整个微动装置的分度值。
圆刻度筒上的刻度值如图3.6所示。
图3.6 圆刻度筒刻度所标注的刻度值为刀架实际移动距离的100倍。
刀具实际进给距离可由式3-2计算。
(3-2) 式中为转动前后长刻度筒上刻度值的变化量，为转动前后原刻度筒上刻度值的变化量，其读数方法与螺旋测微器读数方法相同。
从以上分析中可以看出，与精度为0.02mm的传统进给装置相比，经过改进后的装置精度得到提升，可以精确到微米数量级。
3.4导轨设计3.4.1 结构设计导轨是整个结构的重要组成部分。
导轨的作用有两个，一是支撑刀架，承受安装在导6轨上的刀架及工件的质量和切削力，二是对刀架的运动其导向作用。
刀架导轨的导向精度对零件的精度也有很大影响。
影响导轨导向精度的因素有导轨的几何精度、导轨的结构形式、装配质量以及导轨的刚度和热变形等。
另外，导轨在使用过程中的磨损也是影响导轨精度的一大重要因素。
直线导轨常见截面形状有四种：矩形、三角形、燕尾形和圆柱形[4]。
矩形导轨承载能力大制造维修方便，但导向性差，不适用于精密场合。
三角形导轨有着导向性好、无间隙且能实现磨损量自动补偿，但其抗颠覆力矩能力差。
车床刀架导轨承受较大的颠覆力矩，所以不适宜采用三角导轨。
而燕尾形导轨有较高的抗颠覆力矩性能，并且导向精度也很高，所以燕尾形导轨是最佳选择。
燕尾形导轨有分凹形和凸型两种。
凹形导轨易储存润滑油，所以最终确定导轨的形式为凹形燕尾形。
导轨形状如图3.7所示。
端面的三个螺纹孔用于固定固定螺母。
图3.7 刀架导轨3.4.2工艺设计为增加导轨的刚度和耐磨性，一是要选择硬度较高的材料，如常用的HT20 – 40型灰铸铁并对其表面进行淬火处理使其硬度达到HRC56~62[5]。
二是采取一些常用的提高耐磨性的措施。
常用的提高耐磨性的措施有粘贴塑料软带、增加塑料涂层等。
粘贴塑料软带能够显著减小摩擦系数，就有减震性好、耐磨性好、结构简单、使用寿命长、维修方便等特点，是一种非常经济的措施。
但其缺点在于刚性差，受力后易产生变形，对加工精度有一定影响。
增加塑料涂层能够增加导轨的硬度和强度，提高导热率，并且还可以在无润滑油7的的情况下防止爬行，显著提高导轨的性能，特别是低速运动时的平稳性。
为减小导轨表面的摩擦力，需要尽量降低导轨表面粗糙度。
因为对导轨精度要求较高，取导轨表面粗糙度值为Ra0.6。
降低表面粗糙度不仅可以减小摩擦力，同时也可以减轻导轨的磨损，延长导轨寿命，对于减少爬行也有一定帮助。
84误差分析影响刀具进给精度的因素有很多。
各零件在制造过程中必然存在加工误差，如导轨的直线度和平面度等[6]。
如果导轨的的直线度误差较大，刀具实际沿工件轴向或径向进给的距离是刀具进给距离在该方向的一个分量，会导致刀具实际进给距离小于理论值。
按装过程中会产生安装误差，如活动螺母、固定螺母和螺杆之间的同轴度，导轨与刀架之间的间隙等。
导轨与刀架之间的间隙会影响导轨的导向型，使刀具前进方向产生偏差，而活动螺母、固定螺母和螺杆之间的同轴度则直接影响刀具的进给量，最终在成零件加工尺寸的误差。
另外，螺旋副在两次方向相反的运动中会产生空程误差，使刀具进给距离少于从刻度值上读出来的距离。
这就要求操作工人要有一定技巧，在确定初始刻度之前应先将螺杆按将要转动的方向旋转一定角度，从而消除空程误差。
95 总结体会本次课程设计综合了学过的精密机械设计、互换性测量技术、仪器制造工艺学以及工程制图等多门学科的知识，对我们是一次很好的锻炼。
由于长时间没有接触机械方面的知识，在本次课程设计中对一些问题感到比较生疏。
在设计导轨时，这方面的知识之前很少接触过。
通过上网查阅资料以和查阅书籍等方式，了解了导轨的基本形式以及各种各种形式的优缺点和应用场合，最终确定导轨的基本机构形式为凹形燕尾形。
在确定机构形式后还要考虑导轨的材料和硬度、表面粗糙度、直线度、平面度等一系列问题，综合性比较强。