Źródła błędów statycznychWspółrzędnościowa maszyna pomiarowagłównie obejmują: błąd samej współrzędnościowej maszyny pomiarowej, taki jak błąd mechanizmu prowadzącego (linia prosta, obrót), odkształcenie układu współrzędnych odniesienia, błąd sondy, błąd wielkości standardowej; błąd spowodowany różnymi czynnikami związanymi z warunkami pomiaru, takimi jak wpływ środowiska pomiarowego (temperatura, zapylenie itp.), wpływ metody pomiaru i wpływ niektórych czynników niepewności itp.
Źródła błędów współrzędnościowych maszyn pomiarowych są tak złożone, że trudno je wykryć, rozdzielić i skorygować. Zazwyczaj korygowane są tylko te źródła błędów, które mają duży wpływ na dokładność współrzędnościowej maszyny pomiarowej, oraz te, które są łatwiejsze do rozróżnienia. Obecnie najczęściej badanym błędem jest błąd mechanizmu współrzędnościowej maszyny pomiarowej. Większość współrzędnościowych maszyn pomiarowych stosowanych w praktyce produkcyjnej to współrzędnościowe maszyny pomiarowe z ortogonalnym układem współrzędnych, a w przypadku ogólnych współrzędnościowych maszyn pomiarowych błąd mechanizmu odnosi się głównie do błędu składowej ruchu liniowego, w tym błędu pozycjonowania, błędu prostoliniowości ruchu, błędu ruchu kątowego i błędu prostopadłości.
Aby ocenić dokładnośćwspółrzędnościowa maszyna pomiarowaDo wdrożenia korekcji błędów, model błędu własnego współrzędnościowej maszyny pomiarowej służy jako podstawa, na której należy podać definicję, analizę, transmisję i błąd całkowity każdego elementu błędu. Tak zwany błąd całkowity, w weryfikacji dokładności współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM), odnosi się do błędu łącznego odzwierciedlającego charakterystyki dokładności CMM, tj. dokładność wskazań, dokładność powtarzania itp.; w technologii korekcji błędów CMM odnosi się do błędu wektorowego punktów przestrzennych.
Analiza błędów mechanizmu
Charakterystyka mechanizmu CMM: szyna prowadząca ogranicza pięć stopni swobody prowadzonej przez nią części, a układ pomiarowy kontroluje szósty stopień swobody w kierunku ruchu, więc położenie prowadzonej części w przestrzeni jest określone przez szynę prowadzącą i układ pomiarowy, do którego należy.
Analiza błędów sondy
Istnieją dwa rodzaje sond CMM: sondy kontaktowe dzielą się na dwie kategorie: przełączające (znane również jako sondy z wyzwalaniem dotykowym lub sygnalizacją dynamiczną) i skanujące (znane również jako sondy z sygnalizacją proporcjonalną lub statyczną) w zależności od ich struktury. Błędy sondy przełączającej spowodowane są skokiem przełączania, anizotropią sondy, dyspersją skoku przełączania, martwą strefą resetowania itp. Błąd sondy skanującej spowodowany jest zależnością siła-przemieszczenie, zależnością przemieszczenie-przemieszczenie, interferencją sprzężenia krzyżowego itp.
Skok przełączania sondy w celu zetknięcia sondy z przedmiotem obrabianym, a także odchylenie sondy o określoną odległość, jest błędem systemowym sondy. Anizotropia sondy to niespójność skoku przełączania we wszystkich kierunkach. Jest to błąd systematyczny, ale zazwyczaj traktowany jako błąd losowy. Rozkład skoku przełączania odnosi się do stopnia rozproszenia skoku przełączania podczas powtarzanych pomiarów. Rzeczywisty pomiar jest obliczany jako odchylenie standardowe skoku przełączania w jednym kierunku.
Strefa nieczułości resetu odnosi się do odchylenia pręta sondy od położenia równowagi. Po usunięciu siły zewnętrznej pręt w sprężynie siły resetuje się, ale ze względu na rolę tarcia pręt nie może powrócić do pierwotnego położenia. Odchylenie od pierwotnego położenia jest właśnie strefą nieczułości resetu.
Względny błąd zintegrowany CMM
Tak zwany względny błąd zintegrowany to różnica pomiędzy wartością zmierzoną a wartością rzeczywistą odległości między punktami w przestrzeni pomiarowej CMM, którą można wyrazić następującym wzorem.
Względny błąd zintegrowany = wartość pomiaru odległości i prawdziwa wartość odległości
Do akceptacji kwot CMM i okresowej kalibracji nie jest konieczna dokładna znajomość błędu każdego punktu w przestrzeni pomiarowej, lecz jedynie dokładność współrzędnościowego przedmiotu pomiaru, którą można ocenić na podstawie względnego błędu całkowitego CMM.
Względny błąd zintegrowany nie odzwierciedla bezpośrednio źródła błędu i ostatecznego błędu pomiaru, lecz jedynie wielkość błędu przy pomiarze wymiarów w odniesieniu do odległości, a metoda pomiaru jest stosunkowo prosta.
Błąd wektora przestrzennego CMM
Błąd wektora przestrzennego odnosi się do błędu wektora w dowolnym punkcie przestrzeni pomiarowej współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM). Jest to różnica między dowolnym punktem stałym w przestrzeni pomiarowej w idealnym prostopadłym układzie współrzędnych a odpowiadającymi mu współrzędnymi trójwymiarowymi w rzeczywistym układzie współrzędnych ustalonym przez CMM.
Teoretycznie błąd wektora przestrzennego to kompleksowy błąd wektorowy uzyskany przez syntezę wektorową wszystkich błędów danego punktu przestrzennego.
Dokładność pomiaru współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM) jest bardzo wymagająca, ponieważ składają się one z wielu części i złożonej konstrukcji, a także wielu czynników wpływających na błąd pomiaru. Istnieją cztery główne źródła błędów statycznych w maszynach wieloosiowych, takich jak CMM.
(1) Błędy geometryczne spowodowane ograniczoną dokładnością elementów konstrukcyjnych (takich jak prowadnice i systemy pomiarowe). Błędy te zależą od dokładności wykonania tych elementów konstrukcyjnych oraz dokładności regulacji podczas instalacji i konserwacji.
(2) Błędy związane ze skończoną sztywnością elementów mechanizmu współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM). Są one spowodowane głównie masą części ruchomych. Błędy te zależą od sztywności elementów konstrukcyjnych, ich masy i konfiguracji.
(3) Błędy termiczne, takie jak rozszerzanie i gięcie prowadnicy spowodowane pojedynczymi zmianami temperatury i gradientami temperatury. Błędy te są determinowane przez konstrukcję maszyny, właściwości materiału i rozkład temperatury współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM) i zależą od zewnętrznych źródeł ciepła (np. temperatury otoczenia) i wewnętrznych źródeł ciepła (np. jednostki napędowej).
(4) błędy sondy i akcesoriów, obejmujące głównie zmiany promienia końca sondy spowodowane wymianą sondy, dodaniem długiego pręta, dodaniem innych akcesoriów; błąd anizotropowy, gdy sonda dotyka pomiaru w różnych kierunkach i pozycjach; błąd spowodowany obrotem stołu indeksującego.
Czas publikacji: 17-11-2022