摘要 本课题来源于机械加工业复杂零件的在线检测，在本中提出了一种新型的全自动二维测量方法，它改变了传统的测量方法。本介绍了新型全自动二维测量装置的硬件组成部分及其工作原理，通过理论分析和试验数据的系统辨识对测量系统的性能进行了分析，并对该系统的稳定性进行了判断和分析。 通过分析精密定位工作台系统的研究现状和存在问题。介绍了国内外相关研究，分析了此工作台系统具有的特性及尚待解决的问题。本也详细地介绍了整个系统的硬件和软件的设计，用户可以根据自己意愿自行选择其工作模式，能被广泛应用到测控一体化领域中。 关键词：二维工作台误差丝杠 目录 摘要I Abstact II 第一章绪论1 1.1引言1 1.2国内外的研究现状2 1.3本课题研究的内容3 第二章系统的总体方案及结构3 2.1总体方案确定3 2.2机器的构成及设计对象4 2.2.1机器系统的构成4 2.3传动部分的设计5 2.3.1工作台的组成5 2.3.2工作台的结构6 2.3.3确定丝杠的结构类型6 2.3.4确定二维工作平台的结构类型7 第三章伺服系统7 3.1开环伺服系统8 3.1.1开环进给伺服系统和步进电机8 3.2伺服系统中的测量装置10 3.2.1脉冲编码器位置检测装置11 3.2.2光栅位置检测装置11 3.2.3光栅尺扫描测量原理12 3.2.4莫尔条纹特征13 3.2.5莫尔条纹信号感应器件15 3.2.6莫尔条纹信号的输出16 3.3光栅数显表的基本原理17 3.3.1辨向原理17 3.4光栅尺的测量原理和选择标准18 3.4.1光栅尺的发展历程和基本测量原理18 3.4.2光栅尺的选择标准21 3.5滚珠丝杠的设计24 3.5.1滚珠丝杠副主要尺寸的确定24 3.5.2滚珠丝杠副的选用25 3.5.3按疲劳寿命选用25 3.6 X和Y方向丝杠的设计及步进电机的选择27 3.6.1设计Y方向的滚珠丝杠螺母机构及其步进电机27 3.6.2设计X方向的滚珠丝杠螺母机构及其步进电机33 3.7导轨的选择35 第四章二维测量装置软件设计37 4.1伺服系统设计37 4.1.1伺服驱动器37 4.1.2 AT89C51单片机并行口对步进电机的控制37 4.2步进电机角度反馈环节的设置40 4.3报警系统和行程保护开关的设置40 4.4二维伺服系统的实现方案及电路设计41 4.5误差分析44 第五章总结与展望44 5.1总结45 5.2展望45 参考文献46 致谢47