SU1151060A1 - Coordinate measuring machine - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  линейно-угловых измерений, а именно к координатным измерительным машинам, предназначенным дл  измерени  сложных деталей типа корпусов, штампов, лопаток турбин и тому подобных объектов в машиностроении.The invention relates to devices for linear-angular measurements, namely, coordinate measuring machines for measuring complex parts such as housings, dies, turbine blades and the like in mechanical engineering.

Известны координатные измерительные машины,. содержащие основание, подвижные на аэростатических подшипниках по координатным ос м узлы, несшие ош,упывающую систему, и регул торы расхода воздуха через аэростатические подшипники, управл емые по прогибам узлов, несущих ощупывак цую .систему.Known coordinate measuring machines ,. containing the base, moving on aerostatic bearings along axial axles, units that carried osh, the floating system, and air flow regulators through aerostatic bearings, which are controlled along the deflections of nodes that carry the system.

Однако эти машины сложны и не обепечивают необходимой точности из-за сравнительно больших зазоров в подшипниках .However, these machines are complex and do not provide the necessary accuracy due to the relatively large gaps in the bearings.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  координатна  измерительна  машина, содержаща  основание портал с ощупывающей головкой и опорами на основании , оснащенными аэростатическими подшипниками. Closest to the invention, in technical terms, is a coordinate measuring machine, comprising a portal base with a groping head and supports on the base, equipped with aerostatic bearings.

Осадка подшипников портала компенсируетс  изменением рассто ни  между его аэростатическими подшипниками в одном конце портала, прикрепленными к стойкам, установленным под углом между собой и под углом.к направл юшлм основани . Рассто ние между подшипниками мен етс  посредством механического регулировочного устройства , кинематически св занного с кареткой , несущей ощупьюающую головку.The draft of the portal bearings is compensated for by changing the distance between its aerostatic bearings at one end of the portal, attached to the uprights mounted at an angle between themselves and at an angle to the bottom of the base. The distance between the bearings is varied by means of a mechanical adjusting device, kinematically connected with the carriage carrying the grope head.

Существенным недостатком известной машины  вл етс  невысока  точность из-за механического воздействи  на каретку со стороны регулировочного устройства и некомпенсируемой осадки портала под действием сил, не св занных с положением каретки.A significant disadvantage of the known machine is the low accuracy due to the mechanical effect on the carriage from the side of the adjusting device and uncompensated sediment of the portal under the action of forces not associated with the carriage position.

Цель изобретени  - повьш1ение точности измерени . .The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. .

Эта цель достигаетс  тем, что в координатной измерительной машине, содержащей основание, портал с ощупывающей головкой и опорами на основании , оснащенными аэростатическими подшипниками, между опорами и аэростатическими подашпниками установлены герметичные проставки в виде кольцевых элементов, а подости проставок сообщаютс  с аэростатическими подшип510602This goal is achieved by the fact that in a coordinate measuring machine containing a base, a portal with a groping head and supports on the base, equipped with aerostatic bearings, between the supports and aerostatic bearings, tight spacers in the form of ring elements are installed, and the legs of the spacers communicate with the aerostatic bearings510602

никами и через дроссели с источником сжатого воздуха.through chokes with a source of compressed air.

Устройство координатной измерительной машины по сн етс  чертежами. 5 На фиг. 1 изображена координатна  измерительна  машина, общий вид; на фиг. 2 - сечение:А-А на фиг. 1 аэростатического подаипника и опоры портала , в исполнении жесткого соедине0 НИН последней с порталом; на фиг. 3 .сечение А-А на фиг. 1 аэростатичес- кого подшипника и опоры портала, в исполнении шарнирного соединени  последней с порталом; на фиг. 4 - графики изменени  рабочего зазора аэростатического подшипника (а) и рассто ни  опоры портала от направл ющей (б, в) при увеличении нагрузки на них. . .The device of the coordinate measuring machine is shown in the drawings. 5 In FIG. 1 shows the coordinate measuring machine, general view; in fig. 2 - section: A-A in FIG. 1 aerostatic distributor and support of the portal, performed by the rigid connection of the NIN of the latter with the portal; in fig. 3 .A-A section in FIG. 1 aerostatic bearing and support of the portal, performed by the hinge joint of the latter with the portal; in fig. 4 - graphs of the change in the working gap of the aerostatic bearing (a) and the distance of the portal support from the guide (b, c) with increasing load on them. . .

0 Координатна  измерительна  машина содержит основание 1, портал 2, подвижную по порталу каретку 3 с ощупывающей головкой 4, опоры 5 портала 2 на основании, которые соединены с0 Coordinate measuring machine contains a base 1, a portal 2, a carriage 3 moving along a portal, with a groping head 4, supports 5 of a portal 2 on the base, which are connected to

5 аэростатически: подшипниками 6 через герметичные проставки - упругие кольцевые элементы 7 и могут быть выполнены как одно целое с аэростатическими подшипниками . или опорами5 aerostatically: bearings 6 through sealed spacers are elastic ring elements 7 and can be made in one piece with aerostatic bearings. or supports

Q портала. Таким образом, опорными поверхност ми 8 и 9 опоры портала и аэростатического подшипника и кольцевым упругим элементом 7 образована закрыта  полость 10, котора  сообщаетс  через отверсти  11 с отверсти 5 ми 12 аэростатического подш51пника 6, а через дроссель 13 и трубку 14 с источником сжатого воздуха. Опора 5 с порталом 2 может быть соединена с помощью шарнира 15. Площадь опорной поверхности 8 больше площади торцовой поверхности 16 подшипника.Q portal. Thus, the bearing surfaces 8 and 9 of the support of the portal and aerostatic bearing and the annular elastic element 7 form a closed cavity 10, which communicates through the holes 11 with the holes 5 of the aerostatic headlight 6 and through the choke 13 and the tube 14 with a source of compressed air. Bearing 5 with the portal 2 can be connected using a hinge 15. The area of the support surface 8 is larger than the area of the end surface 16 of the bearing.

Сжатый воздух через трубку 14 и дроссель 13 поступает в полость 10, создава  зазор- Hj величиной 0,005 . 0,01 мм, что определ етс  жесткостью элемента 7. Из полости 10 воздух через отверсти  П и 12 попадает в зазор Hg между подшипником 6 и основанием 1. Величина-зазора Hg составл ет 0,003-0,006 мм.Compressed air through the tube 14 and the choke 13 enters the cavity 10, creating a gap-Hj value of 0.005. 0.01 mm, which is determined by the stiffness of the element 7. From the cavity 10, the air through the holes P and 12 enters the gap Hg between the bearing 6 and the base 1. The gap value Hg is 0.003-0.006 mm.

Следовательно, портал поднимаетс  вверх на величину Н Н;| + Н. Т жесть портала принимают, по меньшей мере, .три аэростатических подшипника. Портал на аэростатических подшипниках по направл ющим основани  пере- .мещаетс  по горизонтальной оси X.Consequently, the portal rises by an amount HH; | + N. T tin of the portal accept, at least. Three aerostatic bearings. The portal, on aerostatic bearings, moves along the base rails on the horizontal axis X.

На направл ющих портала по горизонтальной оси У перемещаетс  каретка 3. В корпусе каретки по вертикальной оси Z перемещаетс  ощупывающа  головка 4. .On the portal guides, the carriage 3 moves along the horizontal axis Y. In the carriage body along the vertical axis Z, the feeling head 4 moves.

В процессе измерени , перемеща сь по порталу, каретка 3 мен ет нагрузку на портал и его аэростатические подшипни1 и 6, что отражаетс  на величинах зазоров Н и Н.In the process of measurement, moving around the portal, the carriage 3 changes the load on the portal and its aerostatic bearings 1 and 6, which is reflected in the values of the gaps H and N.

С увеличением нагрузки на подшипник зазор Hg уменьшаетс  согласно кривой, увеличива  давление в полости 10 увеличиваетс  и зазор Н, а сумма Н зазоров согласно кривой (б) в ripeделах рабочей зоны не мен етс  (см. фиг. 4).With increasing load on the bearing, the gap Hg decreases according to the curve, increasing the pressure in cavity 10 increases and the gap H, and the sum H of the gaps according to curve (b) in the ripe parts of the working area does not change (see Fig. 4).

Компенсирующее действие герметичной пррставки, завис щее от жесткостиThe compensating effect of the pressurized installation, depending on the stiffness

кольцевого элемента,,подбираетс  в каждой уже изготовленной опоре при настроечных- испытани х координатной измерительной машины силированием или обтачиванием кольцевого элемента 7. При этом также могут быть учтены деформации портала. В этом случае добиваютс  увеличени  суммы зазоров при увеличении нагрузки на опору согласно кривой (в). Таким образом, введение упругих кольцевых элементов между опорами и аэростатическими подшипниками и св зь их с источникомсжатого воздуха с одной стороны и с аэростатическими подшипниками с другой обеспечивают компенсацию деформаций портала и изменени  зазоров между подшипниками и основанием и тем самым повышают точность измерени .the annular element, is selected in each already made support during adjustment tests of the coordinate measuring machine by siliconizing or turning the annular element 7. In this case, the portal deformations can also be taken into account. In this case, an increase in the amount of gaps is achieved by increasing the load on the support according to curve (c). Thus, the introduction of elastic annular elements between bearings and aerostatic bearings and their connection with a source of compressed air on one side and with aerostatic bearings on the other provide compensation for portal deformations and changes in the gaps between the bearings and the base and thereby increase the accuracy of measurement.

Л-АLA

8eight

1212

Фиг.11

- / лл/ууух хххххх - / ll / uuuh xxxxxxx

иг.Зig.Z

Claims (1)

(.54)(.57) КООРДИНАТНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ” МАШИНА, содержащая основание, портал с ощупывающей головкой и опорами на основании, оснащенными аэростатическими подшипниками, отличающаяся тем,.что, с целью повышения точности измерения, между опорами и аэростатическими подшипниками установлены герметичные проставки в виде упругих кольцевых элементов, а полости проставок сообщаются с аэро-(.54) (. 57) COORDINATE MEASURING ”MACHINE, comprising a base, a portal with a picking head and bearings on the base equipped with aerostatic bearings, characterized in that. In order to increase the accuracy of measurement, sealed spacers are installed between the bearings and aerostatic bearings in the form of elastic ring elements, and the cavity of the spacers communicate with the aero-