DE1117949B

DE1117949B - Praezisionsmaschine

Info

Publication number: DE1117949B
Application number: DES66769A
Authority: DE
Inventors: Jacques Pettavel
Original assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Current assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Priority date: 1959-02-25
Filing date: 1960-01-25
Publication date: 1961-11-23
Also published as: CH354261A

Description

Präzisionsmaschine Die Erfindung betrifft Präzisionsmaschinen mit mindestens einem Gestell und einem auf geraden Führungen verschiebbaren Organ, beispielsweise Meßmaschinen, Teilungsmaschinen, Elektroerosionsvorrichtungen und ähnliche Maschinen, bei denen auf das verschiebbare Organ eine im Verhältnis zu dessen Gewicht vernachlässigbare Kraft einwirkt.
Das Gestell einer Maschine mit einem verschiebbaren Organ deformiert sich je nach der Stellung des Organs, insbesondere derjenigen, die das Organ in bezug auf die Unterstützungspunkte des Maschinen gestells am Fundament einnimmt. Die Deformationen übertragen sich, manchmal verstärkt, auf bestimmte feste Teile des Gestells, z. B. im Falle einer Meßmaschine auf die die Meßinstrumente tragenden Stützen.
Die Erfindung will diese Deformationen des Gestells und ihre Übertragung bei Präzisionsmaschinen der eingangs genannten Art herabsetzen und empfehlt dazu, daß die Führungen auf mindestens einem Zwischengestell angeordnet sind, das auf dem Maschinengestell an drei Punkten abgestützt ist.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Meßmaschine, Fig. 2 die Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht bzw. einen Schnitt durch die Maschine nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 ein Detail der Schnittansicht nach Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und Fig. 5 bis 7 vergrößerte Schnittdarstellungen nach den Linien V-V, VI-VI und VII-VII der Fig. 2.
Gemäß den Fig. 1 bis 3 weist die Meßmaschine ein Maschinengestell 1 auf, welches mit drei Füßen 2 auf dem Fundament 3 ruht und zwei Stützen 4, 4 a trägt.
Das Maschinengestell trägt auf drei Kugeln 5, 6 und 7 als weiteres Gestell das Maschinentischgestell 8, auf dem der längsverschiebbare Tisch 9 angeordnet ist.
Auf letzterem ist ein Linealträger 10 befestigt, auf dem zwei Eichmaßstäbe 11 und 12 ruhen. Der Linealträger kann mit Hilfe der beiden Walzenpaare 13, 14 vertikal und horizontal verstellt werden.
Die beiden Stützen 4, 4 a tragen unter Zuhilfenahme der drei Kugeln 15, 16 und 17 einen Querträger 18, auf dessen Gleitschienen zwei Schlitten 20, 21 verschiebbar sind. Jeder Schlitten trägt ein photoelektrisches Mikroskop 22 bzw. 23. Weiter wird ein Interferometer 24 für die Meßoperationen bereitgeh alten.
Die verschiedenen beweglichen Organe der Maschine werden von Transmissionswellen gesteuert, welche von einem Steuerpult 25 her betätigt werden.
Die Maschine ist in einem besonders klimatisierten Raum aufgestellt, dessen Wände nur zum Teil in der Zeichnung dargestellt sind.
Die das Maschinentischgestell 8 tragenden Vorrichtungen mit den Kugeln 5, 6 und 7 sind in den Fig. 5 bis 7 dargestellt. Gemäß Fig. 5 ist die Kugel 5 zwischen zwei Konusflächen 26 gehalten, welche in Platten 27 gearbeitet sind. Die Platten sind mit Hilfe von Schrauben in Ausnehmungen des Maschinengestells 1 bzw. des Maschinentischgestells 8 befestigt.
Gemäß Fig. 6 ist die Kugel 6 in zwei auf die Kugel 5 zu gerichteten Kehlnuten 28 gelagert und verfügt so über einen Freiheitsgrad. Schließlich ist gemäß Fig. 7 die Kugel 7 zwischen zwei ebenen Flächen29 gelagert, so daß sie zwei Freiheitsgrade hat.
Das Maschinengestell 1 ist so ständig der Einwirkung dreier senkrecht aufeinanderstehender Kräfte unterworfen, die durch eine Verstellung des Maschinentisches 9 zwar hinsichtlich ihrer Größe nicht aber ihrer Richtung verändert werden. Durch Anordnung der Kugeln genau in der Vertikalen der Füße 2 schaltet man alle durch unsymmetrische Abstützung entstehenden Deformationsfehler aus.
Gemäß den Fig. 2 und 3 weist der Querträger 18 weiter zwei Nasen 30 auf, die jeweils in entsprechende Ausnehmungen 31 in der Spitze der Stützen 4, 4a eingreifen. In den Stützen sind die Kugeln 15, 16 angebracht, von denen die erste zwischen zwei Konus- flächen, die zweite zwischen zwei gegen die erste Kugel gerichtete Kehlleisten gehalten ist. Mit einer Platte 32 stützt sich der Querbalken gegen die dritte Kugel 17 ab, die dauernd mit Hilfe eines Ringes 35 in einer in der Fläche 34 der Stütze 4 a eingearbeiteten Ausnehmung 33 ruht. Die beiden Kugeln 15 und 16 übernehmen das Gewicht des Querträgers und übertragen infolgedessen auf jede Stütze eine senkrecht gerichtete Kraft, deren Größe nur vom Ort der Kugelplatten, nicht von der Richtung abhängt. Das Drehmoment des Querträgers wird von den Kugeln 15 und 17 aufgenommen. Sein Wert bleibt konstant, da die Bewegung des verstellten Mikroskopschlittens parallel zur Verbindungsachse zwischen den beiden Kugeln 15 und 16 verläuft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Präzisionsmaschine mit mindestens einem Gestell und einem auf geraden Führungen verschiebbaren Organ, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen auf mindestens einem Zwischengestell angeordnet sind, das auf dem Maschinengestell an drei Punkten abgestützt ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Zwischengestell (8; 18) über wenigstens eine Kugel (5, 6, 7; 15, 16, 17) gegen das Maschinengestell (1; 4, 4a) abstützt.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Punkte, in denen sich das Zwischengestell ab stützt, in der Vertikalen der drei Ab stützpunkte des Maschinengestells am Maschinenfundament liegen.
4. Maschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kugel (5) unbeweglich zwischen zwei Konusflächen (26), eine zweite Kugel (6) in einer gegen die erste Kugel gerichteten Kehlnut (28) mit einem Freiheitsgrad und eine dritte Kugel (7) gegen mindestens eine ebene Fläche (29) mit zwei Freiheitsgraden gelagert ist.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Organ der Maschine ein Tisch (9) ist, welcher auf einem sich gegen das Maschinengestell (1) in den genannten drei Punkten abstützenden Tischtraggestell (8) ruht.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Organ der Maschine ein Schlitten (20, 21) ist, der auf einem sich in den erwähnten drei Punkten an mindestens einer Stütze (4, 4a) abstützenden Querträger (18) ruht.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Stützen (4, 4a) aufweist, von denen jede eine Kugel (15, 16) zur Aufnahme des Gewichtes des Querträgers aufweist, und daß die erste Kugel zwischen zwei Konusflächen gehalten ist, während die zweite einen einzigen Freiheitsgrad hat, und daß die dritte Kugel auf einer der Seitenflächen einer Stütze mit zwei Freiheitsgraden angeordnet ist, derart, daß sie mit der zugehörigen anderen Kugel der gleichen Stütze das Drehmoment des Querträgers übernimmt.
8. Maschine nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Organ parallel zur Verbindungsachse der beiden das Gewicht des Querträgers aufnehmenden Kugeln verschiebbar ist.