目录第1章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2课程设计任务 (3)第2章总体方案设计 (3)2.1微动装置的结构选择 (3)2.2微动装置的工作原理 (4)第3章微动装置的结构设计 (4)3.1测微螺杆的设计 (4)3.1.1测微螺杆的尺寸设计 (4)3.1.2测微螺杆的表面粗糙度 (5)3.1.3测微螺杆的材料选择 (5)3.2衬套的设计 (5)3.2.1衬套的尺寸设计 (5)3.2.2衬套的表面粗糙度 (5)3.2.3衬套的材料选择 (5)3.3固定套筒的设计 (5)3.3.1固定套筒的尺寸设计 (5)3.3.2固定套筒的表面粗糙度 (6)3.3.3固定套筒的材料选择 (6)3.4微分筒的设计 (6)3.4.1微分筒的尺寸设计 (6)3.4.2微分筒的表面粗糙度 (6)3.4.3微分套筒的材料选择 (6)3.5套筒圆螺母的设计 (7)3.5.1套筒圆螺母的尺寸设计 (7)3.5.2套筒圆螺母的表面粗糙度 (7)3.5.3套筒圆螺母的材料选择 (7)3.6后盖的设计 (7)3.6.1后盖的尺寸设计 (7)3.6.2后盖的表面粗糙度 (7)3.6.3后盖的材料选择 (7)3.7尺架的设计 (8)3.7.1尺架的尺寸设计 (8)3.7.2尺架的表面粗糙度 (8)3.7.3尺架的材料选择 (8)3.8螺钉的选用 (8)3.9键的选用 (8)第4章主要零件的配合 (8)4.1尺架与衬套的配合 (8)4.2测微螺杆与衬套的配合 (9)4.3固定套筒与微分筒的配合 (9)第5章主要零件工艺性分析 (10)5.1测微螺杆的工艺性分析 (10)5.2测微螺杆工艺路线 (11)第6章零件加工机床精度的选择 (12)6.1测微螺杆工机床的选择 (12)6.2其他零件的加工机床选择 (12)第7章总结与体会 (12)参考文献 (12)第1章绪论1.1概述随着现代技术的不断发展，人们对于物品精度的要求也不断的提高，而制造精度较高的物品就要求制造以及测量它的仪器要有比较高的精度。

调节仪器精度也就要依靠微动装置了，由此看来微动装置在我们的生产、生活占有比较大的作用。

故而本次微动装置的课程设计，对于仪器专业来说是比较重要的。

1.2课程设计任务1．课程设计内容：（1）确定微动装置的结构形式：螺旋---微动、螺旋---斜面微动、螺旋---杠杆微动、螺旋---齿轮微动、弹性微动及其它。

（2）计算微动量。

采用不同的结构形式有不同的计算方法，必须根据所采用的结构形式用相应的公式来计算。

（3）设计示数装置时，首先要确定标尺的类型、基本参数，通过计算得出相关数据，在选材时要注意材料的装饰性能。

（4）采用人工微动调节，要注意操作的方便性，人手的灵敏度计算，采用自动调节，还须设计相应的控制部分。

（5）要考虑装置的装配工艺性以及各零部件的工艺性是否合理，重点分析1-2个主要零件的工艺性，并拟定工艺路线，进行工艺分析。

（6）采用3D打印一个零件实物。

第2章总体方案设计2.1微动装置的结构选择微动装置是仪器仪表中的一个重要部件，一般用于精确、微量地调节某一部件的相对位置。

常见的微动装置有：螺旋—微动装置、螺旋—斜面微动装置、螺旋—杠杆微动装置、齿轮—杠杆微动装置。

本次课程设计我选用的是螺旋—微动装置。

而千分尺是螺旋—微动装置最广泛应用的一种形式，故本次课程设计我设计的是用于千分尺的微动装置。

2.2微动装置的工作原理本次设计中采用的是螺杆转动并移动的螺旋滑动形式。

旋转微分套筒时，带动螺杆一起转动，从而使螺杆实现微量移动或对微量移动量进行控制的功能。

（1）螺旋微动装置的最小微动量微动装置的最小微动量Sm为：Sm=*360pσ∆︒式中：P——螺杆的螺距σ∆——人手的灵敏度，即人手轻微旋转微分筒一下，微分筒的最小转角。

在良好的工作条件下，当手轮的直径为θ15~θ16mm时，θ∆为1︒~1/4︒手轮的直径，灵敏度也高些。

由上式可知为了进一步提高螺旋微动装置的灵敏度，可以增大微分筒或减少螺距。

（2）螺旋微动装置的精度PSN∆=式中：P——螺杆的螺距。

N——手轮上刻度的个数。

由于本设计的微动装置是安装在千分尺上的，而千分尺的精度为0.01mm,且微分筒的刻度为50，故螺杆的螺距0.5mm。

（3）材料强度校验由于该装置实现的是精密传导，而不是传到动力，故装置各个零件所受的力极小，故无需对其进行强度及刚度校验。

第3章微动装置的结构设计3.1测微螺杆的设计3.1.1测微螺杆的尺寸设计本次设计的测微螺杆的长为108mm,由于本次设计的是微调装置，经查阅常用螺纹用途及特征表得知：普通螺纹的细牙螺纹用于薄壁零件和轴向尺寸受限制的场合或用于微调机构，且其应用广泛，生产成本低。

故本次设计采用的是测微螺杆上的螺纹类别是普通螺纹。

由于此次设计的微调装置的量程为0~25mm。

由于螺母的长度为10mm,为了让它与其配合的螺母的旋合长度足够长，以保证传导精度的准确及平稳，故而测微螺杆上的螺纹的长度设计为35mm。

经查询普通螺纹（GB/T 196-2003,）国标得知，细牙螺距为0.5mm的普通螺纹公称直径为5，故选用的螺纹为M5x0.5。

测微螺杆左端的圆柱长设计成51mm,直径为8mm。

螺杆右端的圆柱长设计为12mm,把其直径设计为5mm。

3.1.2测微螺杆的表面粗糙度测微螺杆的圆柱表面粗糙度采用3.2，主要是为了减少测微螺杆与衬套之间的摩擦。

3.1.3测微螺杆的材料选择测微螺杆采用的材料是：35Mn2合金结构钢，其可做直径<15mm的重要用途的小轴等，具有更高的强度、耐磨性及淬透性。

在制造小截面零件时可代替40￠r钢使用。

其热处理工艺为：淬火并中温回火。

3.2衬套的设计3.2.1衬套的尺寸设计本次设计的衬套总长为53.5mm，其为空心圆柱体，由两部分组成，一部分的圆柱的外径为10mm，内径为5mm,其有内螺纹M5X0.5。

另外一部分其外径为16mm，内径为8mm。

有14.7mm的外螺纹。

3.2.2衬套的表面粗糙度由于其外表面只是起到支撑固定套筒的作用，故其表面粗糙度要求不高故其表面粗糙度值取6.3。

而其内表面由于要与测微螺杆相接触，应该尽量减少他们之间的摩擦，故其类表面的表面粗超度去1.6。

3.2.3衬套的材料选择衬套采用的材料是20号钢，这种钢的主要特点是：用于不经受很大应力，而要求很大韧性的机械零件。

如轴套、杠杆、螺钉等。

其热处理加工工艺为：正火。

3.3固定套筒的设计3.3.1固定套筒的尺寸设计由于本次设计的微动装置是为量程为0~25mm的千分尺而设计的，且其螺杆的最大量程为25mm，且考虑到刻度的余量，故本次设计的固定套筒的长度为29mm，外径为20mm。

其中固定套筒前3mm没有刻度，为的是防止微分筒与尺架相撞，造成尺架的损伤。

从第3mm开始就有分上下两种刻度，上面的刻度以0.5mm为间隔，而下面的刻度为以1mm为间隔且其总长度为25mm 。

然后有1mm与边框间隔。

3.3.2固定套筒的表面粗糙度由于固定套筒外表面有微分套筒滑动，为了减小他们之间的摩擦力，故其表面粗糙度取1.6。

而对于其内表面，由于是与衬套接触，精度要求不高，故取其表面粗糙度值为12.5。

3.3.3固定套筒的材料选择由于固定套筒属于量具，其材料应该选用具有高硬度高耐磨性的高级优质碳素工具钢T12A。

3.4微分筒的设计3.4.1微分筒的尺寸设计由于本次设计的微动装置的精度为0.01mm,故微分筒应该分为50等分格，且每转一格测微螺杆前进0.01mm。

本次设计的微分筒总长为46mm，外径为22mm。

其可分为3段，分别为：示数段、转动段和与测微杆螺纹配合的螺母段。

其示数段和转动段的内径为18mm,其中转动段的外径为23mm,且其表面有微小的格子增大人手与其的摩擦。

而其与测微杆螺纹配合的螺母段，由于测微杆的螺纹段采用的是M5x0.5的螺纹，故螺母段的内螺纹采用M5x0.5。

其厚度为10mm。

3.4.2微分筒的表面粗糙度此次设计的微分套筒为了让其外表面看起来美观，光滑，故其外表面的其表面粗糙度取值为3.2。

而对于其内表面，由于要与固定套筒想接触，为了减少他们之间的摩擦，故取其表面粗糙度值为1.6。

3.4.3微分套筒的材料选择由于微分套筒属于量具，其材料应该选用具有高硬度高耐磨性的高级优质碳素工具钢T12A。

3.5套筒圆螺母的设计3.5.1套筒圆螺母的尺寸设计本次设计选用的套筒圆螺母的主要作用是用来使固定套筒不发生相对滑动，其外径为18mm,内径为10mm，内螺纹选用M10x1，其宽度为10mm。

3.5.2套筒圆螺母的表面粗糙度套筒圆螺母的表面粗糙度在参见圆螺母的国标后把其端面的表面粗糙度值设计为3.2，其侧面的表面粗糙度值设计为6.3。

3.5.3套筒圆螺母的材料选择套筒圆螺母的材料选择45号钢，45号钢具是优质碳素结构用钢,其硬度不高易切削加工。

其热处理工艺为：正火、退火、高温回火。

3.6后盖的设计3.6.1后盖的尺寸设计本次设计的后盖直径为20mm，宽为15mm,在其距中心轴线处6.5mm两边各有一个沉头孔。

3.6.2后盖的表面粗糙度由于后盖的作用是把测微螺杆的后部与外界环境分割开来，故其与微分套筒的相接部分表面应该比较光滑，其余部分则要求不高。

故此次设计的后盖与微分筒相接部分的表面粗糙度为1.6，其余部分则设计为6.3。

3.6.3后盖的材料选择后盖的材料选则耐磨、铸造性好的铸铁：HT100。

3.7尺架的设计3.7.1尺架的尺寸设计本次设计的尺架，高为74mm,长为70mm，宽为20mm,其下半部分月牙状是由半径为20mm和半径为35mm的半圆构成。

其上有左右两边臂上有同轴线的带螺纹的通孔，其直径分别为6mm、16mm。

左边臂上的螺纹孔是接测量时与轴相接触的砧，其长度可以通过调节旋进螺纹的深浅来调节。

右边的螺纹孔是接衬套。

其左、右臂长均为14.7mm。

尺架左臂的螺纹采用M6x1,右臂的螺纹采用M16x2。

且尺架砧长为25。

其可分为两部分，左边部分长为14，直径为6mm且其螺纹为M6x1，右边部分长为11mm其直径为8mm。

3.7.2尺架的表面粗糙度尺架采用铸造，利用车床切削进行加工，由于其与其他零件没有配合关系，故其表面粗糙度值选取12.5。

其砧的表面粗糙度值也为12.5。

3.7.3尺架的材料选择尺架的材料选用强度、耐磨性较好、铸造性能好的铸铁HT200。

3.8螺钉的选用本次设计的微动装置的螺钉主要是连接后盖与微分筒，把测微螺杆与外界分隔开来。

采用的螺钉为标准件，在沉头螺钉国家标准表格中选用螺钉：GB-T70—M2x0.4。

3.9键的选用键的作用主要是固定测微螺杆与微分筒，使之不发生相对转动。

键选用标准件，在键国家标准表格中选用尺寸为2mmX2mm的键。