一种测量机气垫刚性试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种测量机气垫刚性试验装置，该装置主要包括气动压力机和电感测微仪两大部分。根据待试验气垫的相关参数确定气缸的工作压力，并通过减压阀无级调节，通过电控系统控制气缸的上升下降，气缸为铸铁平板上的气垫提供恒定的压力。通过气源给气垫通气至状态稳定后在电感测微仪上直接读取气膜厚度的值，并检测气膜厚度是否符合额定压力下的设计值。该装置压力调节方便，操作省时省力，测量模式切换灵活，尤其适合大型气垫的刚性试验。
【专利说明】
一种测量机气垫刚性试验装置
技术领域
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[0001]本实用新型是一种测量机气垫刚性试验装置，属于精密测量技术领域。
【背景技术】
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[0002]三坐标测量机(简称测量机)是一种高效率高精度的精密设备，是对工件的尺寸、形状以及形位公差检测的通用仪器，广泛应用于机械、汽车、电子、国防工业等行业。测量机一般包括机械本体、探测系统、控制系统以及软件等四大部分，其中机械本体的气浮导轨是近年来测量机厂家广泛使用的导轨形式，通过小孔节流的方式实现测量机各轴轻载、高刚性、高稳定性的伺服运动。作为气浮导轨中最重要的运动部件一气垫，采用方形或圆形的致密钢件作为基体材质，通过配打通气孔槽和节流孔的方式使得测量机各轴在通气的情况下，能在传动系统和导轨之间形成一层约0.1mm的气膜，使得各轴负载驱动力降低至无气浮状态的千分之一到千分之五左右，实现了测量机三轴的快速、高精度的平稳运行。因此，气垫自身力学性能是否满足技术要求是测量机制造商非常关心的问题。气垫质量直接决定着测量机运行的精度、稳定性等关键指标，气垫刚性试验是否达标对气垫质量而言有着重要的意义。
[0003]传统的气垫刚性试验设备通过手动机械方式加压，操作时间长，强度大，且很难实现大型气垫所需的压力值。传统设备必须同时连接两台电感测微仪，才能分别观察两个点的示数。通过计算进行比较，处理相对繁琐，其工作效率低下且数据偶尔会出错。因此，气垫刚性试验迫切需要一种新型的检测装置，解决大型气垫试验问题，同时实现高效、准确以及适应较大范围的检测工作。
【发明内容】
[0004]本实用新型正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种测量机气垫刚性试验装置，其目的是能够对包含大型气垫(承载能力大于800kg的气垫)的多种规格气垫进行额定压力下气膜厚度的检测，并且操作方便快捷，测量数据准确可靠。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006]该种测量机气垫刚性试验装置，其特征在于:该装置是由一台气动压力机和电感测微仪组合构成，气动压力机包括主机、电控系统及气控系统，其中:气缸(10)通过气缸转接板(11)安装在机体(I)的前侧并竖直放置，气缸(10)的活塞下端转接工装(12)固定连接一个力值传感器(13)，力值传感器(13)底部与球头螺杆(14)通过螺纹固连，气缸(10)的活塞的往复运动带动球头螺杆(14)上升或下降，在气缸(10)的竖直下方的机体(I)上加工有带T型槽的平面，在该平面上放置用于气垫试验的铸铁平板(16)，待测气垫(15)平放在铸铁平板(16)上；
[0007]电控系统(7)安装于机体(I)右侧，电控系统(7)的控制面板上包括电源指示灯、工作压力指示屏(8)、主气路气压指示屏(9)、操作模式及开关机控制按钮，主要用于实现设备参数显示及操作的控制，气控系统主要安装于机体(I)左侧，包括调速阀(3)、减压阀(5)、含压力表(4)、电磁换向阀(6)和气路。其中，电磁换向阀(6)主要控制气缸(10)往复运动，减压阀(5)用于调节及显示进气腔压力，即主气路压力，调速阀(3)用于调节气缸(10)运行速度适合工况需要。
[0008]铸铁平板(16)的平面度为00级平板及以上，满足气膜厚度δ对测试平面的精度要求。
[0009]本实用新型的技术方案的特点是:
[0010]1、通过气缸自动加压代替人工操作梯形丝杠加压，通过减压阀调节压力设定值，便于压力无级调节，降低设备操作强度；
[0011]2、通过气缸加压实现大型气垫压力试验需求，满足质量检测的需要；
[0012]3、通过改型电感测微仪，实现直接读取两个点的比较结果，以及两点的示数，使测量数据更准确。
[0013]本实用新型的优点是:
[0014]1、设备压力调节方便，操作效率高，满足了包含大型气垫等多种规格气垫刚性试验的需求；
[0015]2、设备通过气动方式加压，压力恒定，操作省时省力；
[0016]3、设备测量时，测量选择模式切换方便，测量数据更准确。
【附图说明】
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[0017]图1本实用新型装置的整体结构示意图
[0018]图2为图1的右视图
[0019I图3电感测微仪显示屏示意图
[0020]图中:I机体，2电感式传感器组件，3调速阀，4压力表，5减压阀，6电磁换向阀，7电控系统，8工作压力指示屏，9主气路气压指示屏，10气缸，11气缸转接板，12转接工装，13力值传感器，14球头螺杆，15气垫，16铸铁平板，17电感测微仪，18测量选择开关。
【具体实施方式】
[0021]以下将结合附图和实施例对本实用新型技术方案作进一步地详述:
[0022]参见附图1-3所示，该种测量机气垫刚性试验装置是由一台气动压力机和电感测微仪组合构成，气动压力机包括主机、电控系统及气控系统，其中:气缸10通过气缸转接板11安装在机体I的前侧并竖直放置，气缸10的活塞下端转接工装12固定连接一个力值传感器13，力值传感器13底部与球头螺杆14通过螺纹固连，气缸10的活塞的往复运动带动球头螺杆14上升或下降，在气缸10的竖直下方的机体I上加工有带T型槽的平面，在该平面上放置用于气垫试验的铸铁平板16，铸铁平板16的平面度为00级平板及以上，满足气膜厚度δ对测试平面的精度要求，待测气垫15平放在铸铁平板16上；
[0023]电控系统7安装于机体I右侧，电控系统7的控制面板上包括电源指示灯、工作压力指示屏8、主气路气压指示屏9、操作模式及开关机控制按钮;气控系统主要安装于机体I左侧，包括调速阀3、减压阀5、含压力表4、电磁换向阀6和气路。其中，电磁换向阀6主要控制气缸I (H主复运动。
[0024]使用时，首先对气动压力机进行通电、通气，检查电源指示灯是否正常和减压阀5是否达到预设压力(约lkgf)。再将气垫15放置在铸铁平板16上，保证气垫15上表面球心与球头螺杆14同心，并将气垫15气管路连接。之后将两个电感式传感器组件2放置在铸铁平板16上对角位置，并将其与电感测微仪17进行连接。将气动压力机调至“自动”模式，气缸10自动下行至球头螺杆14与气垫15球窝配合到位，再给气垫15通气。气垫15和铸铁平板16之间便生成了一层气膜，此时气膜厚度较大。调节减压阀5，在工作压力指示屏8处观察气缸工作压力至试验要求值，此时气膜厚度不到0.01mm，待压力稳定后读取电感测微仪17A和B两点示数。通过调节测量选择开关18切换至“A-B”模式后可直接读取两处的比较结果(即气膜厚度差)，便于数据处理。至此完成了气垫刚性试验的一个工作循环。
[0025]本实用新型通过气动压力机+电感测微仪17+铸铁平板16组合的模式实现了测量机气垫15额定压力下气膜厚度δ的符合性检测，且具有压力调节方便，操作省时省力，测量准确简便等特点，尤其适用于大型气垫的刚性试验。
【主权项】
1.一种测量机气垫刚性试验装置，其特征在于:该装置是由一台气动压力机和电感测微仪组合构成，气动压力机包括主机、电控系统及气控系统，其中:气缸(10)通过气缸转接板(11)安装在机体(I)的前侧并竖直放置，气缸(10)的活塞下端转接工装(12)固定连接一个力值传感器(13)，力值传感器(13)底部与球头螺杆(14)通过螺纹固连，气缸(10)的活塞的往复运动带动球头螺杆(14)上升或下降，在气缸(10)的竖直下方的机体(I)上加工有带T型槽的平面，在该平面上放置用于气垫试验的铸铁平板(16)，待测气垫(15)平放在铸铁平板(16)上； 电控系统(7)安装于机体(I)右侧，电控系统(7)的控制面板上包括电源指示灯、工作压力指示屏(8)、主气路气压指示屏(9)、操作模式及开关机控制按钮;气控系统主要安装于机体(I)左侧，包括调速阀(3)、减压阀(5)、含压力表(4)、电磁换向阀(6)和气路，其中，电磁换向阀(6)主要控制气缸(1)往复运动。2.根据权利要求1所述的测量机气垫刚性试验装置，其特征在于:铸铁平板(16)的平面度为00级平板及以上，满足气膜厚度δ对测试平面的精度要求。
【文档编号】G01N3/12GK205426677SQ201520917981
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月17日
【发明人】路伟光, 李鑫, 李国龙, 王帼媛
【申请人】中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所