Координатная измерительная машина Советский патент 1985 года по МПК G01B13/00 F16C32/06 

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 подшипниках по координатным осям узлы, несшие ош,упывающую систему, и регуляторы расхода воздуха через аэростатические подшипники, управляемые по прогибам узлов, несущих ощупывакяцую .систему.

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

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

Осадка подшипников портала компенсируется изменением расстояния между его аэростатическими подшипниками в одном конце портала, прикрепленными к стойкам, установленным под углом между собой и под углом.к направляюшлм основания. Расстояние между подшипниками меняется посредством механического регулировочного устройства, кинематически связанного с кареткой, несущей ощупьюающую 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 - повьш1ение 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 подашпниками установлены герметичные проставки в виде кольцевых элементов, а подости проставок сообщаются с аэростатическими подшип510602

никами и через дроссели с источником сжатого воздуха.

Устройство координатной измерительной машины поясняется чертежами. 5 На фиг. 1 изображена координатная измерительная 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 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. . .

0 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

5 аэростатически: подшипниками 6 через герметичные проставки - упругие кольцевые элементы 7 и могут быть выполнены как одно целое с аэростатическими подшипниками . или опорами

Q 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 отверстия5 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.

Сжатый воздух через трубку 14 и дроссель 13 поступает в полость 10, создавая зазор- Hj величиной 0,005. 0,01 мм, что определяется жесткостью элемента 7. Из полости 10 воздух через отверстия П и 12 попадает в зазор Hg между подшипником 6 и основанием 1. Величина-зазора Hg составляет 0,003-0,006 мм.

Следовательно, портал поднимается вверх на величину Н Н;| + Н. Тяжесть портала принимают, по меньшей мере, .три аэростатических подшипника. Портал на аэростатических подшипниках по направляющим основания пере- .мещается по горизонтальной оси X.

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 подшипни1 и 6, что отражается на величинах зазоров Н и Н.

С увеличением нагрузки на подшипник зазор Hg уменьшается согласно кривой, увеличивая давление в полости 10 увеличивается и зазор Н, а сумма Н зазоров согласно кривой (б) в ripeделах рабочей зоны не меняется (см. фиг. 4).

Компенсирующее действие герметичной пррставки, зависящее от жесткости

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 согласно кривой (в). Таким образом, введение упругих кольцевых элементов между опорами и аэростатическими подшипниками и связь их с источникомсжатого 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.

Л-А

8

12

Фиг.1

- / лл/ууух хххххх

иг.З