CC BY
31
УДК 53.084
ПРИМЕНЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ
М. А. Климовская Научный руководитель - С. С. Ивасев
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация,660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассматриваются значение применения координатно-измерительной машины в обеспечении точности измерений, история параллельно-кинематических станков и производство отечественной координатно-измерительной машины.
Ключевые слова: координатно-измерительная машина, параллельная кинематика.
APPLICATION OF PARALLEL STRUCTURE MECHANISMS IN A DOMESTIC COORDINATE MEASUREMENT MACHINE
M. A. Klimovskaya Scientific Supervisor - S. S. Ivasev
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article discusses the importance of using a coordinate measuring machine in ensuring the accuracy of measurements, the history of parallel-kinematic machines and the production of a domestic coordinate measuring machine.
Keywords: Coordinate-measuring machine, parallel kinematics.
В развитых экономически странах, а также в интенсивно развивающихся странах в настоящее время наблюдается существенный рост наукоемких производств машиностроения, аэрокосмической, автомобильной, оборонной и других отраслях промышленности, в которых необходимо обеспечение высокой точности и других эксплуатационных показателей изделий. Сейчас точность измерения размеров, формы, шероховатости деталей сложной формы, покрытий в машиностроении достигла долей микрометра и может быть обеспечена только стопроцентным контролером [1]. Таким контролером может являться координатно-измерительная машина (КИМ) с параллельной кинематической структурой.
Впервые параллельный кинематический станок появился в 1994 году в американском городе Чикаго. Его считали станком будущего, но появились проблемы их использования, и машины такой конструкции были забыты как неподходящие для производственных целей. Но на сегодняшний день ситуация изменилась, и использование станков с параллельной кинематической схемой позволяет повысить точность измерения геометрических параметров деталей [2].
В российской Федерации производством координатно-измерительных машин занимается ООО «Лапик», находящееся в г. Саратов.
КИМ «Лапик» (см. рис. 1) представляют собой измерительные машины с широкими функциональными возможностями и эксплуатационными качествами по сравнению с машинами портального типа.
Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»
Схема конструкции КИМ:
1. Стол предметный
2. Измерительный датчик
3. Каретка с 6-ю шарнирами (платформа Стюарта)
4. Измерительная рама Б. Электроприводы, 6шт. б. ШВП
I. Силовая рама
8. Лазерные интерферометры Пульт управления Вычислительно-управляющий ком плене: 10. ПК оператора
II. Вычислительно-управляющий комплекс Схема шестистержневой двухрамнои конструкции
Рис. 1. Схема конструкции КИМ и схема шестистержневой двухрамной конструкции
Кинематическая схема измерительной машины представляет собой параллельную структуру в виде перевернутой пирамиды. В основании пирамиды располагаются сферические шарниры, которые служат точками отсчета для следящей системы.
Следящая система состоит из излучателя и шести лазерных интерферометров с дискретностью отсчета перемещений 0.1 мкм, определяющих расстояния между соответствующими сферическим шарниром на неподвижной раме и элементом, расположенным на каретке.
Координатно-измерительные машины «Лапик» производят измерение следующих деталей и изделий: стандартные геометрические элементы, различные типы корпусных деталей, колеса зубчатых цилиндрических эвольвентных и червячных передач, шлицы прямобочные, шлицы
эвольвентные, резьбы метрические, упорные, упорные усиленные, трапецеидальные и по спецзаказам, резьбы метрические с шагом до 1 мм, фрезы червячные для зубчатых колес, лопатки турбинные и компрессорные, крыльчатки и рабочие колеса и пр. Производительность при точечном измерении детали на КИМ достигает до 8 т/сек с сохранением точности измерения и до 200 т/сек. при сканировании. У портальных машин производительность при точечном измерении детали составляет 0,5 т/сек [3].
С использованием координатно-измерительной машины возможно отказаться от отдельных средств измерения, например, калибров, микрометров, поверочных плит и др. [4]
Таким образом, современные КИМ производства «Лапик» позволяют определить геометрические параметры измеряемых деталей за счет применения в конструкции машины параллельной кинематической схемы. Это обеспечивает улучшение динамики машины, увеличение скорости и точности перемещения измерительной головки машины.
Библиографические ссылки
1. Кононогов С. А., Лысенко В. Г. Координатная метрология: Монография. - М.: АСМС, 2010. - 380 с.
2. Машины параллельно-кинематической структуры [Электронный ресурс]. URL: http://lapic.ru/EN/Stati/Mashini_parallelno_kinematicheskoy_strukturi (Дата обращения: 01.04.2017).
3. КИМ нового поколения от ООО «Лапик» [Электронный ресурс]. URL: http://lapic.ru/Produktsiya_KIM (Дата обращения: 01.04.2017).
4. Методические аспекты измерений на координатно-измерительной машине: учебное пособие / С. В. Каменев, А.И. Сердюк, А. Н. Поляков, К. В. Марусич. Оренбургский гос. университет. - Оренбург: ОГУ, 2014. - 118 с.
© Климовская М. А., 2017
