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1、精密机械与精密机械与CAD讲义讲义 2011年书:精密机械设计书:精密机械设计 庞振基庞振基 机械工业出版社机械工业出版社考试:开卷考试:开卷 作业:作业:10分分 第一章第一章 绪论绪论1-1 概述概述一、本课程的作用一、本课程的作用一、本课程的作用一、本课程的作用 光、机、电、算是光电技术的基础(光是果、电是花、算是叶,机则是支撑它们的树干机则是支撑它们的树干),机械是其中之一。 光盘机(光存贮技术) 光学头光学头物镜物镜四杆机构四杆机构齿轮齿条齿轮齿条光纤联结光纤联结1透过率 光纤联结光纤联结2活接头活接头激光器激光器He-Ne激光器谐振腔两反射镜平行度调整正弦、正切机构Laser 自适
2、应光电对抗系统反射镜自适应光电对抗系统反射镜抛物面由许多微小反射镜组成,实时调整微小反射镜的角度、或位置,在恶劣条件下保证波面形状不变。红外探测器可实时调整抛物面精机问题:自由度、机构、零件微光机电系统微光机电系统MOEMS微光电传感器与微执行器集成在一起。例:细小管道内爬行的微机器人(上海交大精仪系863课题)。精机问题:精密定位、 精密运动 精密零件(轴、轴承、导轨) 机构动特性照相物镜照相物镜 光学零件固紧棱镜式单色仪棱镜式单色仪1棱镜式单色仪棱镜式单色仪2棱镜式单色仪棱镜式单色仪3 正切机构、光学零件固紧光栅式单色仪光栅式单色仪正弦机构、光学零件固紧正弦机构、光学零件固紧示数装置示数装
3、置 S S1 1 图图121211 11 光光栅栅式式单单色色仪仪系系统统图图 ( (见见“光光电电检检测测讲讲义义”) ) M G S S2 2 M1 N N 发散光发散光 平行光平行光 平平 行行光光 衍射光衍射光 会聚光会聚光S1S2MM1正弦机构正弦机构M光栅光栅G光栅光栅G直齿传动直齿传动锥齿传动锥齿传动螺旋传动螺旋传动(丝杆)(丝杆)螺螺旋旋弹弹簧簧(拉拉簧)簧)轴承轴承万能工具显微镜万能工具显微镜示数装置示数装置燕尾导轨燕尾导轨导轨导轨螺旋传动螺旋传动导轨、齿轮、示数装置、螺旋传动阿贝比长仪阿贝比长仪阿贝比长仪阿贝比长仪滚动三角导轨、圆导轨阿贝比长仪 阿贝比长仪阿贝比长仪二二、本
4、课程的研究对象及内容本课程的研究对象及内容对象:通用零部件、常用机构对象:通用零部件、常用机构内容:它们的工作能力(强度、刚度、振动稳定性)、结构特点、内容:它们的工作能力(强度、刚度、振动稳定性)、结构特点、 精度、运动动力特性精度、运动动力特性涉及的课程及知识面:公差标准化、机械零件、机械原理、工程涉及的课程及知识面:公差标准化、机械零件、机械原理、工程力学力学三、最新设计方法与制造方法三、最新设计方法与制造方法CAD方法:计算机辅助强度、刚度、精度理论方法:计算机辅助强度、刚度、精度理论计算,计算, Autocad绘图(结构设计)。绘图(结构设计)。CAM方法:计算机辅助制造。方法:计算机辅助制造。优化方法:在约束条件下,多元函数求最大优化方法:在约束条件下,多元函数求最大(或最小)(或最小) 值值设计还要通盘考虑政治的、经济的因素设计还要通盘考虑政治的、经济的因素1-2精密机械设计基础知识精密机械设计基础知识注:此处内容插入各章节讲,此处为提纲:注:此处内容插入各章节讲,此处为提纲:1.1.强度强度 : 正应力正应力 剪应力剪应力 H H H 接触应力接触应力 计算值计算值 许用值许用值 2 .刚度:刚度:K K 3 .振动稳定性振动稳定性 : 系统频率系统频率f 远离固有远离固有fn频率频率4 .精度:误差小于国家标准精度:误差小于国家标准5 .材料及热处理材料及热处理