Устройство для измерения погрешности трехкоординатных измерительных машин

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения векторного поля погрешностей измерительных машин. Устройство выполнено в вцде рамы 1 и кронштейна 2, установленных с воз9 v«. 2 можностью их перемещений в радиальном направлении на поворотном столе 5. В раме 1 в шахматном порядке выполнены ряды отверстий 6, в которых установлены державки с мерами длины 8 и 9. Меры, установленные в кронштей не, размещены на тех же уровнях и радиусах, что и в раме, и закреплены в шахматном порядке с двух сторон : его. При измерении векторного поля измерительный щуп должен касаться в трех точках одной рабочей поверхности меры и в одной точке с другой ее поверхности . В результате фиксированных поворотов стола 5, радиальных фиксированных смещений рамы и кронштейна , поворотов мер в раме в каждой базовой точке будут измерены меры длины, ориентированные по трем. ортогональным осям. Для повьшения точности при повторных измерениях на столе закреплены промежуточные планки 3,4с системой фиксирующих штифтов. 3 з.п. - ф-лы, 4 ил. i (Л кэ to N о СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gD 4 G 01 D 18/00

/ (. "r,ó„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ...,,,; U

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ с© (21) 3738795/24-10 (22) 10.01. 84 (46) 30.03.86. Бюл. 9 12 (72) С.П. Волков, П.И. Воробьев, А.Г.Колбасников, О.И.Негреску, А.А.Кудинов, Н.И.Исаев, Б.С.Бражкин и В.Г.Демидов (53) 531. 714. 2(088. 8) (56) Патент ФРГ И 2739527, кл. G Ot D 18/00, опублик.. 1979.

Nanfred Bombach, U.a. Zur Genaning Keit Mehr Koardinaten, MePgeraten und deren UberprGfung

VDI-Z, 122, 1980, Ф 13, 535, 548. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРЕХКООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН .(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения векторного поля погрешностей измерительных машин.

Устройство выполнено в виде рамы 1 и кронштейна 2, установленных с воз„„SU„„1221495 А можностью их перемещений в радиальном направлении на поворотном столе 5.

В раме 1 в шахматном порядке выполне. ны ряды отверстий 6, в которых установлены державки с мерами длины 8 и 9. Меры, установленные .в кронштей-. не, размещены на тех же уровнях и радиусах, что и в раме, и закреплены в шахматном порядке с двух сторон

его. При измерении векторного поля измерительный щуп должен касаться в трех точках одной рабочей поверхности меры и в одной точке с другой ее поверхности. В результате фиксированных поворотов стола 5, радиальных фиксированных смещений рамы и кронштейна, поворотов мер в раме в каждой базовой точке будут измерены меры длины, ориентированные по трем ортогональным осям. Для повышения точности при повторных измерениях на столе закреплены промежуточные планки 3, 4 с системой фиксирующих штифтов. 3 з.п. — ф-лы, 4 ил.! 7

Изобретение Относится к измер Iтельной технике, в частности к кОНструкцни устройств, предназначенных для изме рения в екторно го поня по грешностей координатно-измерительных ма!!!ив (КИМ), имеющих поворотный стол.

Делью изобретения является иовытттЕ!тИЕ тОЧНОСти ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕКТОРНОГО полл погрешностей KNN при первичных и последуюших его измерениях, упрощение конструкции поворачиваемых

H закрепляемых в pGMBx державок с мерами длины, а также уменьшение времени измерения.

Предложенное устройство обеспечивает большое количество фиксированных базовых точек измерения и последовательную установку в каждую базовую точку концевых мер длины, ориентированных в трех ортогональных направлениях -. радиальном, осевом и тапгенциальном.

На фиг., 1 представлено устройство на поворотном столе, общий вид-; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — державка для крепления концевых мер длины,, на фиг.. 4 — устройство с дополнительными кронштейнами и рамой, общий вид.

Устройство состоит из рамы 1 и. кронштейна 2„ закрепленных с возможностью радиальных перемещений соот— ветственно на промежуточных планках

3 и 4, которые закреплены на поворотном столе 5. В раме 1 в шахматном порядке выполнены ряды отверстий 6, расстояния между осями которых по высоте A,Í и по горизонтали 4Н.. Отверстия в раме 1 выполнены в шахматном порядке по двум соображениям.

Первое из них — это увеличение чиспа новых базовых точек, возникающих при одном радиальном смещении рамы (так, для данных, представленных на фиг. 2., при одном смещении рамы появляется еще 13 ковкам базовых точек). Второе соображение — это увеличение числа

МЕр, ОдНОВрЕМЕННО уСтаНаВЛИВаЕМЬт.! на раме. Это относится, прежде всего к мерам,, устанавливаемым в осевом направлении (так, по данным фиг,. 2 видно, что шахматное расположение отверстий в раме позволяет установить в осевом направлении 13 концевь!х мер длины, а при рядном расположении отверстий — лишь 9).

В кронштейне 2 имеется один вертикальный ряд отверстий„ оси которых расположены на тех же уров-21495 2 !.!ттх т что и B PP-ме 1,. 0THÐÐñòèÿ В раме 1 и кронштейне 2 расположены на ОдинакОВОМ урОвне-,Öëß 01 0 ° чтоб!з!

rrpH повороте стола КИМ в одних и тех же базовых точках рабочего объема КИМ могли быть измерены меры длины в трех ортогональных направлениях, в радиальном и осевом направлениях

)5

«тО

2$ 0

35 ттО г! т тЭ

35 измеряются меры, расположенные на раме", а в тангенциальном направлении — меры, расположенные на кронштейне. Это обеспечивает размещение в каждой базовой точке трех ортогонально расположенных мер„ таким образом, что их середины совгтадают между собой и с базовой точкой. Это исключает приведение результатов измерения из точек измерения к базовой точке, что приводит к повышениюточности измерения векторного поля погрешностей КИМ.

В отверстия рамы 1 устанавливаются державки 7, в которые закреплены концевые меры длины 8,. 9, Меры длины 8, 9 при установке их в державке 7 должны быть выставлены так, чтобы их середины совпадали с осью державки.

В этом случае середины мер будут совпадать с базовой точкой. Достигается это с помощью шаблона„ позволяющего высгавить рабОчую поверхность концевой меры относительно базирующей лов рхности державки.

В раме 1 меры длины устанавливаются с одной ее стороны„ а их середины находятся в радиальной плоскости вращающегося стала. Поворотом держаНоК с мерами вокруг осей отверстий меры устанавливаются в двух ортогональных направлениях — радиальном и осевом (фиг.. 2), в одной плоскости.

Базовые точки при этом находятся на пересечении осями отверстий радиальной плоскости вращающегося стола, проходящей через середины мер. В эти же базовые точки рабочего объе— ма КИМ поворотом ее стола и устанавливаются середины мер, закрепленные в кронштейне в тангенциальном направлении. Таким образом в каждой базовой тс !Кс устанавливаются меры дпинь! в трех ортогональных направлениях — радиальном. с:."-ov и ат-:г:.ив

ЦИа ЛЬНОМ. ЕСЛИ МЕРЫ тЛ;тт"Ы З а)т Р ПЛЕНЫ

С ДВУХ СТОРОН РаМЫ, т0 ОНИ :тт:.;ОДЯ тСЯ

B разных плоскостях, а, следовательно,. середины мер не располагаются в одной базовой точке. Кроме того, середины тангенциально расположенных мер, ус17?1495 4

50 тановленных на кронштейне, невозможна совместить с серединами мер, установленных на другой стороне рамы, так как последние в этом случае расположены на другом радиусе. Все это приводит к ошибкам определения векторного поля погрешностей КИМ.

Mepbt, закрепленные в кронштейне,,установлены с двух его сторон и в шах,матном порядке; расстояние между мерами в радиальном направлении равно расстоянию между плоскостями Т-Т (фиг. 1). Расположение мер в кронштейне обусловлено, во-первых, шахматным расположением отверстий в раме и, во-вторых, необходимостью ввода в базовые точки, образованные мерами рамы, мер, расположенных в третьем ортогональном (тангенциальном) направлении. Так, иэ фиг, 1 и 2 видно, что при повороте стола на 215 проо тив часовой стрелки меры, расположенные в тангенциальном направлении на кронштейне, придут в те же базовые точки, что и меры 3-го и 4-ro рядов рамы. На базовые точки 3-ro ряда попадут середины трех мер, расположенных с правой стороны кронштейна, а на базовые точки 4-ro ряда попадут середины двух мер, расположенных ,с другой стороны кронштейна. Таким

I образом для обеспечения измерения мер в трех ортогональных направлениях необходимо при шахматном расположении отверстий в раме расположить меры в кронштейне в тангенциальном направлении с двух его сторон в шахматном порядке.

На фиг. 1, 2 и 4 отдельные концевые меры длины для упрощения изображений показаны стрелками. Рама 1 устанавливается на промежуточной планке 3 так, что середины концевых мер длины располагаются в базовых точках в радиальной плоскости стола

R-К, а расстояние от оси вращения стола до первого ряда отверстий рав-„ но gR. Кронштейн 2 устанавливается на промежуточной планке 4 таким абра. зом, что меры длины расположены в тангенциальных направлениях Т-Т," а их середины расположены на тех же радиусах, что и два произвольных соседних вертикальных ряда отверстий рамы 1. Рама 1 и кронштейн 2 могут перемещаться в радиальных направлениях на фиксированные расстояния

ntR, это обеспечивается соответст— венно штифтами 10, 11, закрепленными.

l5

45 на промежуточных планках 3, 4, а рама 1 и кронштейн 2 имеют под эт штифты ряды отверстий. Державки 7, устанавливаемые на раме 1, могут поворачиваться вокруг осей отверстий о на 90 так, что расположенные меры, могут быть установлены как в радиальном 12, так и в осевом направлении 13 (фиг. 2). Фиксированный поворот державки 7 осуществляется с использованием штифта 14, закрепленного в раме 1, и отверстий 15 на фланце

16 державки 7, крепление которой производится винтом 17.

С целью уменьшения времени измерения погрешностей КИМ на поворотный стол могут быть установлены дополнительные кронштейны и рамы, например две рамы 18, 19 на промежуточных планках с мерами, расположенными в радиальном направлении, и шесть кронштейнов 20-25 на промежуточных планках с мерами тангенциального направления.

Измерение векторного поля погрешностей КИМ с предложенным устройством осуществляется следующим образом.

Поворотный стол 5 вращают на фиксированные углы (например, через о

30 ) и при каждом остановленном положении измеряют концевые меры длины, установленные на раме и кронштейне. Измерение мер длины в базовых точках осуществляется самой координатно-измерительной машиной. В соответствии с известными программами измерительный щуп КИМ должен касаться в трех точках одной рабочей поверхности меры и в одной точке— по другой ее рабочей поверхности.

Вычисленное ЭВМ КИМ значение является измеренным значением меры в данной базовой точке и в данном направлении. Разность между измеренным значением меры и ее HcTHHHbM (паспортным) значением является погрешностью KHM в соответствующей базовой точке и направлении.

После проведения измерений мер в одном из фиксированных положений выполняют одну из следующих операций: изменение ориентации мер длины на раме 1; перемещение в радиальном.направлении кронштейна 2 на фиксирава. нные значения + n gR; перемещение в радиальном направлении рамы 1 на фиксированные значения + и ь R.

После выполнения одной из указанных операций поворачивают стол на

1221495 фиксированные углы и измеряют меры длины.

Радиальные фиксированные смещения рамы 1 позволяют значительно увеличить число базовых точек измерения и, кроме того, измерить погрешности КИИ в центральной зоне ее рабочего объема.

В результате фиксированных поворотов стола 5, радиальных фиксированных смещений рамы 1 и кронштейна 2, поворотов мер в раме 1 в каж-. дой базовой точке будут измерены длины, ориентированные по трем ортогональным осям, Измерение векторного поля погрешностей КИМ при установке на поворотный стол дополнительных кронштейнов и рамы осуществляется аналогично рассмотренному, эа исключением ряда операций, связанных с поворотом державок в рамах 18, 19 и радиальных смещений кронштейнов 20-26. За счет исключений укаэанных операций и сокращается в этом случае время измерения векторного поля погрешностей КИИ.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для измерения погрешностей трехкоординатных измерительных машин, содержащее вращающийся стол, меры длины и приспособлениядержавки для их крепления и ориента- ции на столе, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности измерения векторного поля погрешностей машины, оно выполнено в виде рамы и кронштейна, установ- ®О ленных на вращающемся столе с возможностю их перемещений в радиальном направлении и имеющих расположенные на одинаковых уровнях or стола ряды центрирующих отверстий, оси которых параллельны плоскости стола и в которые установлены и закреплены державки с мерами длины, причем отверстия в раме выполнены в шахматном норядке, меры, установленные в них на державках, расположены в радиальной плоскости стола, меры, установленные в кронштейне, размещены на тех же уровнях и радиусах, что и в раме, расположены в тангенциальном направлении относительно стола и закреплены в шахматном порядке с двух сторон кронштейна.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности при повторных измерениях, в него введены закрепленные на столе промежуточные планки, снабженные системой фиксирующих штифтов, а прикрепленные к планкам рама и кронштейн имеют под эти штифты отверстия.

3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции поворачиваемых и закрепляемых в рамах державок с мерами длины, державка снабжена фланцем с отверстиями для фиксированных поворотов, а для ее крепления к раме э центральной части хвостовика выполнено резьбовое отверстие,.

4. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени измерения, в него введены дополнительные кронштейны и рама установленные на вращающемся столе.

Составитель B. Костин

Редактор M. Келемеш Техред О,Гортвай; Корректор А. Ференц, Заказ 1603/47 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

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