摘 要 推进部份由减速步进电机带动齿轮，通过齿轮的1：1啮合传动到M3螺纹球头顶杆，螺纹顶杆经固定的M3螺母由旋转运动转换成直线运动，推动平移滑动台按照一定的间距向前推进滑动台，平移滑动台由两根直线轴承通过直线光轴滑移，推动平移滑动台向前微移，纳米级的移动，通过COMS图像的采集转换成电信号，给减速步进电机发出指令工作。
关键词 像素点的位移量；差值；COMS；滑移；非标
中图分类号TM851文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2012)062-0106-01
像素点的位移量；就是通过COMS采集的图像，给一个固定的脉冲信号，给一个固定的脉冲读取一个数值A，第二次给同样的固定脉冲读取一个数值B，第二次的数值B减第一次的数值A的差值就是像素点的位移量。
差值：测量参数是固定的，在同样的条件下进行测量的数值第二次减去第一次的数值的差值就是差值。
COMS：简单的说就是影像传感器
滑移：是指在外力的作用下，物体的一部分沿一定面和方向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。这些面和方向分别被称为滑移面和滑移方向。
非标：就是说是通常国标或机标的工具或工件在实际中通过修改一部分的尺寸变成的专用的而不是大家都可用的工具或工件。
1 推进步进细分设计的计算
1.1 原理
减速步进电机1:50，相位角18度，齿轮1:1传递，M3螺纹球头顶杆转一圈走0.5 mm（螺距），减速步进电机转50圈实际顶杆位移量
0.5 mm，一个脉冲（18°）的顶杆位移量=18°×0.5/50×360°=0.000 5 mm（毫米）=0.5 μm（微米）。如图1。
1.2 如何测量实际中的位移
做个光学测量平台通过COMS图像的采集，COMS通过显微镜采集图像，COMS转换成电信号，给减速步进电机发出指令工作，通过观察到的图像的像素点的位移量，通过软件数学精准测出给一个脉冲实际像素点的位移量是多少，计算差值与理论上的差别。
2 实际工作中的不足
1）平移滑动台的两根直线轴承与直线光轴配合的要求按6级公差配合来做，直线轴承与直线光轴安装严格控制间隙，跳动量不能大，滑动自如。
2）像素点的位移量差值理论与实际的不同的原因，M3螺纹球头顶杆在实际工作中发现它的移动是跳动并且不稳定，结构示意图，如图2，第一方案改进设计结构，采用平移滑动台台用球面，用M3螺纹球头顶杆的球面与它接触，减少滑移，有所改善，但效果不是很好，加工装配中有误差，中心孔有时对不准，有跳动，如图2。
第二种方案采用平移滑动台用锥面，用M3螺纹球头顶杆的球面与它线接触，减少滑移，有所改善，但效果也不是很好，如图3。
第三种方案采用平移滑动台用平面，用M3螺纹球头顶杆的球面与它线接触，效果显著，如图4；但有个具体的问题是M3螺纹球头顶杆与固定的M3螺母配合间隙要很好的配合，相当于5级精度，加工成本较大，市场通常只有6级精度的M3螺母丝攻，M3板牙。
3 加工过程的控制
1）增大螺纹旋合长度到15 mm，减小配合间隙螺纹。间隙的影响，螺纹旋合长度15 mm，螺母M3-H5（0.004/0），螺纹顶杆M3-g5（-0.002/-0.006），配合公差带最大0.01 mm，误差最大为0.00033（0.01÷15÷2）通过计算得出，配合的公差带小于0.01mm就可满足要求。
2）针对市场上不容易购到合适的工具，采取如下措施解决，用采购到的标准M3-g6（-0.002/-0.008）级丝攻先加工好M3的内螺纹，用加工外螺纹工艺来补充不足，M3螺纹顶杆加工成非标的，外径、中径增大，实际控制螺纹间隙在0.005的要求来加工，严格控制螺纹间隙。
4 结论
影响推进步进准确度因素是平移台与螺纹顶杆工作中的滑移造成不准，只有解决了产生滑移的一切问题，推进步进准确度就迎刃而解。
参考文献
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