Координатная измерительная машина

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3696951/25-28 (22) 13.02,84 (46) 23.11.85. Бюл. У 43 (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (72) А. А. Гапшис, Ю. П. Куметайтис и А. Ю. Каспарайтис (53) 531.718.)(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 518161, кл. G 01 В 5/02, 1972.

Патент Великобритании Ф 2099151 кл. G Ol В 5/03, 1982.

r5)) 4 G 01 В 13/00, Р 16 54) (57) КООРДИНАТНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ

МАШИНА, содержащая основание, портал с ощупывающей головкой и опорами на основании оснащенными аэростатичеС) кими подшипниками, о т л и ч а ю— щ а я с я 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 аэростатическими подшипниками и через дроссели с источником сжатого воз1 115

Изобретение относится к устройствам для линейно-угловых измерений, а именно к координатным измерительным машинам, предназначенным для измерения сложных деталей типа корпусов, штампов, лопаток турбин и тому подобных объектов в машиностроении.

Известны координатные измерительные машины,. содержащие основание, подвижные на аэростатических подшип- 10 никах по координатным осям узлы, несущие ощупывающую систему, и регуляторы расхода воздуха через аэростатические подшипники, управляемые по прогибам узлов, несущих ощупывающую 15 .систему.

Однако эти машины. сложны и не обеспечивают необходимой точности из-за сравнительно больших зазоров в подшипниках. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является координатная измерительная машина, содержащая основание, портал с ощупывающей головкой и опорами на основа- 25 нии, оснащенными аэростатическими подшипниками.

Осадка подшипников портала компенсируется изменением расстояния меиду

его аэростатическими подшипниками в одном конце портала, прикрепленными к стойкам, установленным под углом между собой и под углом к направляющим основания. Расстояние между подшипниками меняется посредством меха35 нического регулировочного устройства, кинематически связанного с кареткой, несущей ощупывающую головку.

Существенным недостатком известной машины является невысокая точность из-за механического воздействия на каретку со стороны регулировочного устройства и некомпенсируемой осадки портала под действием сил, не связанных с положением каретки.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в координатной измерительной машине, содержащей основание, портал с ощупывающей головкой и опорами на основании, оснащенными аэростатическими подшипниками, между опорами и аэростатическими подшипниками установлены герметичные проставки в виде кольцевых элементов, а полости проставок сообщаются с аэростатическими подшип%

1060 2 никами и через дроссели с источником сжатого воздуха.

Устройство координатной измерительной машины поясняется чертежами.

На фиг. l изображена координатная измерительная машина, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 аэростатического подшипника и опоры портала, в исполнении жесткого соединения последней с порталом; на фиг. 3сечение А-А на фиг. 1 аэростатического подшипника и опоры портала, в исполнении шарнирного соединения последней с порталом; на фиг. 4 — графики изменения рабочего зазора аэростатического подшипника (а } и расстояния опоры портала от направляющей (б, в) при увеличении нагрузки на них, Координатная измерительная машина содержит основание 1, портал 2, подвижную по порталу каретку 3 с ощупывающей головкой 4, опоры 5 портала 2 на основании, которые соединены с аэростатическими подшипниками 6 через герметичные проставки — упругие кольцевые элементы 7 и могут быть выполнены как одно целое с аэростатическими подшипниками.или опорами портала. Таким образом, опорными поверхностями 8 и 9 опоры портала и аэростатического подшипника и кольцевым упругим элементом 7 образована закрытая полость 10, которая сообщается через отверстия 11 с отверстияf ми 12 аэростатического подшипника 6, а через дроссель 13 и трубку 14с 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.

Сжатый воздух через трубку 14 и дроссель 13 поступает в полость 10, создавая зазор Н 1 величиной 0,0050,01 мм, что определяется жесткостью элемента 7. Из полости 10 воздух через отверстия 11 и 12 попадает в зазор HZ между подшипником б и основанием 1. Величина зазора Н составляет 0,003-0,006 мм.

Следовательно, портал поднимается вверх. на величину Н = Н1 + Н . Тя жесть портала принимают, по меныпей мере, .три аэростатических подшипника.

Портал на аэростатических подшипни-. ках по направляющим основания пере.мещается по горизонтальной оси Х.

3 1

На направляющих портала по горизонтальной оси У перемещается каретка 3.

В корпусе каретки по вертикальной оси Z перемещается ощупывающая головка 4.

В процессе измерения, перемещаясь по порталу, каретка 3 меняет нагрузку на портал и его аэростатические подшипники 6, что отражается на величинах зазоров Н и Н .

С увеличением нагрузки на подшипник зазор Н> уменьшается согласно кривой, увеличивая давление в полости

10 увеличивается и зазор Н, а сумма

Н зазоров согласно кривой (б) в пределах рабочей зоны не меняется (см. фиг. 4) .

Компенсирующее действие герметичной проставки, зависящее от жесткости

1510бО ф кольцевого элемента,, подбирается в каждой уже изготовленной опоре при настроечных- испытаниях координатной измерительной машины силированием или обтачиванием кольцевого элемента

7. При этом также могут быть учтены деформации портала. В этом случае добиваются увеличения суммы зазоров при увеличении нагрузки на опору cor ð ласно кривой (в). Таким образом, введение упругих кольцевых элементов между опорами и аэростатическими подшипниками и связь их с источником сжатого воздуха с одной стороны и с аэростатическими подшипниками с другой обеспечивают компенсацию деформаций портала и изменения зазоров между подшипниками и основанием и тем самым повышают точность измерения.

Редактор П. Горькова Техред A.Вабинец Корректор М. Самборская

Заказ 7039/4 Тираж. 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4