2.5. Описание конструкции измерительной машины «scirocco mp».
2.5.1 Обзор измерительной машины.
SCIROCCO – очень быстрая и точная средне размерная машина, основанная на декартовых координатах и имеющая мостовую конструкцию. SCIROCCO существует в нескольких модификациях с различной величиной перемещения по осям, свойствам и функциям.
SCIROCCO представляет идеальное решение по скорости и точности для измерения малых и среднеразмерных механических деталей. Это должно быть связано с «наклонно-мостовой технологией», когда использование наклонного моста, сделанного из легких сплавов, обеспечивает высокую точность измерения и надежность даже при максимальной рабочей скорости и ускорении.
На измерительных машинах SCIROCCO все оси имеют моторы: движения осей всегда контролируется системой управления и может управляться с помощью программного обеспечения или оператором с помощью переносного пульта, соединенного с системой управления.
Измерительная машина SCIROCCO может комплектоваться головкой для непрерывного измерения или поточечного измерения (например, однонаправленный держатель щупа или поворотная головка), SCIROCCO может также комплектоваться устройством автоматической смены инструмента.
SCIROCCO должно взаимодействовать и управляться с помощью одной из систем управления, которая удовлетворяет необходимым электрическим и функциональным требованиям.
2.5.2Устройство
Неподвижный узел.
Неподвижный узел измерительной машины состоит из гранитного рабочего стола, на поверхности которого находятся направляющие для подвижных частей и резьбовые отверстия для закрепления деталей, которые будут измеряться. Рабочий стол опирается на свободностоящие отдельные опоры.
Подвижный узел.
Подвижный узел измерительной машины состоит из главной опорной колонны, центрального кронштейна и пиноли. Опоры на воздушной подушке обеспечивают движение подвижных деталей без трения.
Основная опорная колонна имеет мостовую конструкцию, состоящую из балки и пары опор. Они движутся вперед и назад по гранитному столу. Ось, вдоль которой движется главная опорная колонна, называется «продольная ось машины».
Центральный кронштейн устанавливается на главную траверсу (поперечину) и может двигаться вперед и назад в направлении «поперечной оси машины».
Пиноль расположена внутри центрального кронштейна. Любые существующие держатели инструмента могут закрепляться у основания пиноли.
Система базирования машины.
Перемещение по трем осям машины осуществляется независимо по каждой из осей; это дает возможность измерительному наконечнику двигаться свободно в любом направлении внутри измерительного пространства. Измеряемое пространство является параллелепипедом, стороны которого направлены также как и оси измерительной машины и имеют ту же длину, что и перемещения по осям машины.
Это руководство использует соглашение, принятое DEA-Brown & Sharpe: система измерительной машины состоит из трех декартовых осей, исходное положение которых находится в левом заднем углу измеряемого пространства и оси X,Y,Z направлены соответственно как продольная, поперечная и вертикальная оси машины.
Рис 15. Устройство измерительной машины
1. Опора
2. Гранитный рабочий стол
3. Измерительная головка и наконечник
4. Основная опорная колонна (левое плечо)
5. Главная траверса (поперечина)
6. Пиноль
7. Центральный кронштейн
8. Основная опорная колонна (правое плечо)
Технические данные
Технические данные представлены на чертеже.
Модель 100907 SCIROCCO MP
Ход мм |
Вес машины (кг) |
Максимальный вес детали (кг) |
||
X |
Y |
Z |
||
1000 |
860 |
660 |
1500 |
1200 |
Основные свойства
Материал рабочего стола гранит
Способ закрепления детали: Резьбовые отверстия
Система преобразования: оптические линейки и считывающие устройства
Опорная система подвижных узлов: воздушные опоры
Система управления: двигатель постоянного тока, ремень.
Условия кружащей среды
Температура окружающей среды между: 15 °С и 35 °С
Относительная влажность: макс. 90% не конденсировано
Подача воздуха
Подача воздуха и давление, подводимое к пневматическому узлу управления:
- Минимальное давление воздуха: 0.45 Мпа (4.5 бар)
- Требуемая скорость потока: 350 Нл/мин
Описание компонентов измерительной машины.
Система опор машины.
Рабочий стол лежит на трех независимых опорах, на которых установлены антивибрационные подушки, способные поглотить внешние вибрации; эта опорная система изостатического типа. Ниже рабочего стола есть три другие опоры, на которых установлены регулируемые опоры.
Рабочий стол.
Гранитный рабочий стол является основной опорой и главной измерительной базой для детали, которая должна измеряться. Деталь, которая должна измеряться, может фиксироваться на рабочем столе с использованием резьбовых отверстий, изготовленных в рабочем столе. Расположение направляющих позволяет оператору иметь отличный обзор рабочего стола и операций в процессе их выполнения, а также это облегчает доступ ко всем сторонам рабочего стола в процессе установки и съема детали.
Главная траверса.
Главная траверса является подвижным узлом измерительной машины кронштейн и состоит из балки и двух опорных плеч.
Центральная траверса, по которой перемещается кронштейн, собирается на балке главной траверсы. Четыре направляющих, по которым двигается центральный кронштейн, выполнены на балке.
На нижних концах опорных плеч установлены воздушные опоры для движения по рабочему столу.
На поперечной траверсе фиксируются следующие элементы: оптическая шкала оси Y, канал для электрических кабелей, трубы и арматура воздушной сети, ремень (лента) привода по оси Y с намоточной катушкой, привод по оси Y, регулятор уравновешивания и скобы с защитными лентами.
Оптическая шкала по оси X установлена у основания правой опорной колонны.
Центральный кронштейн.
Центральный кронштейн собран на поперечной траверсе основной опорной конструкции и перемещается в перпендикулярном направлении к ней.
Центральный кронштейн опирается на воздушные опоры и имеет оптические шкалы по осям Y и Z, привод по оси Z, коробчатую раму и микровыключатель нулевого положения по оси Y.
Устройство намотки ремня привода по оси Z, шток цилиндра уравновешивания и микровыключатель нулевого положения по оси Z установлены на раме.
Пиноль.
Пиноль перемещается вертикально в центральном кронштейне. Верхняя часть пиноли содержит пневматический уравновешивающий цилиндр; стальной трос, который выполняет функции штока уравновешивающего цилиндра и фиксируется на площадке, расположенной на верху пиноли.
Рис 16. Компоненты измерительной машины
На пиноли смонтированы оптическая шкала по оси Z ремень (лента) привода по оси Z.
Головка для установки инструмента фиксируется на основании пиноли посредством фланца.
Система перемещения по осям узлов на воздушных опорах.
Ось X
Главная траверса (ось Х) перемещается посредством шести воздушных опор, которые перемещаются по трем направляющим с правой – левой стороны рабочего стола, а воздушная опора, которая движется вдоль левого края рабочего стола. Все направляющие по оси Х обрабатываются на гранитном рабочем столе.
Ось Y
Центральный кронштейн (ось Y) направляется шестью воздушными опорами, которые двигаются по четырем металлическим направляющим, поверхности которых обработаны на траверсе. Три направляющих расположены вдоль двух наклонных передних направляющих: одна пара воздушных опор двигается вдоль нижней плоской направляющей, в то время как третья воздушная опора двигается по верхней свободной направляющей.
Ось Z
Пиноль (ось Z) направляется девятью воздушными опорами, расположенными на центральном кронштейне. Воздушные опоры двигаются вдоль четырех направляющих, поверхности которых обработаны на пиноли (три воздушных опоры, а задних и пара воздушных опор вдоль каждой из оставшихся трех направляющих).
Система уравновешивания пиноли.
Пневматическая система уравновешивания компенсирует, балансирует вес пиноли и элементов присоединенных к ней (головка и инструмент).
Пиноль балансируется, когда она стабильно остается в достигнутой позиции.
Все пиноли нейтрализуются пневматическим цилиндром, расположенным в пиноли. Сверху пиноли проходит стальной трос, который фиксируется в верхнем конце конструкции и выполняет функции штока пневматического цилиндра.
Оператор должен отрегулировать давление воздуха на входе цилиндра согласно весу пиноли и груза прикрепленных к ней частей. Усилие, которое цилиндр прикладывает к пиноли, прямо пропорционально входному давлению. Чтобы отрегулировать давление, оператор должен использовать ручной регулятор давления, расположенный в правом плече (колонне) основной траверсы.
Преобразователь и измерительная система.
Каждая ось оснащена оптическим преобразователем, состоящим из оптического шкалы и считывателем положения, которые проверяют микрометрическое положение оси и считывает перемещение.
Когда осуществляется перемещение по оси, считыватель положения перемещения вдоль оптической шкалы и при этом генерирует электрические импульсы, которые посылает в систему управления, которая в свою очередь, считывает их и преобразовывает в соответствующее перемещение.
Перемещение по оси всегда вычисляется по отношению к базовой точке, называемой «нуль», и расположенной в пределах хода движущихся частей по осям (основные опорные колонны и главный кронштейн).
Рис 17. Преобразователь и измерительная система
Антивибрационные опоры.
Антивибрационные опоры устраняют или минимизируют отрицательный эффект от вибраций, сгенерированных во внешней среде, которые могут воздействовать на точность измерений измерительной машины.
Измерительная машина может оснащаться стандартными или пневматическими антивибрационными опорами:
стандартные антивибрационные опоры состоят из слоя резины, расположенного между пластинами металла, и поддерживаются регулируемыми опорными винтами.
пневматические опоры оснащены пневматическими устройствами и способны ослабить даже низкочастотные вибрации.
Рис 18. Антивибрационные опоры.
Запуск измерительной машины
Запуск измерительной машины является одной из операций необходимых, чтобы запустить всю измерительную систему (измерительную машину, систему управления и программное обеспечение)
Процедура
1. На устройстве управления и подготовки сжатого воздуха откройте клапан on – off (вкл. – выкл.)
2. Убедитесь, что:
- величина давления, показываемая манометром на устройстве управления и подготовки сжатого воздуха, соответствует требуемому;
- вес пиноли уравновешивается.
Если необходимо, проведите соответствующую регулировку.
3. Завершите процедуру запуска измерительной системы, если необходимо, следуя инструкциям в руководствах для пользования системы управления и для программного обеспечения измерения.
Остановка измерительной машины.
Процедура
1. Переместите пиноль в нижнее положение (-Z) и, если на ней установлен измерительный инструмент, установите блок полистирола под пиноль.
2. На устройстве управления и подготовки сжатого воздуха закройте клапан on – off (вкл. – выкл.), чтобы избежать утечки воздуха и гарантировать оптимальные условия безопасности.
Рисунок 19. Чертеж координатно-измерительной машины портального типа SCIROCCO МР