Statyczne źródła błędówWspółrzędnościowa maszyna pomiarowaobejmują głównie: błąd samej współrzędnościowej maszyny pomiarowej, taki jak błąd mechanizmu prowadzącego (prosta, obrót), odkształcenie układu współrzędnych odniesienia, błąd sondy pomiarowej, błąd wielkości wzorcowej;błąd spowodowany różnymi czynnikami związanymi z warunkami pomiaru, takimi jak wpływ środowiska pomiaru (temperatura, zapylenie itp.), wpływ metody pomiaru oraz wpływ niektórych czynników niepewności itp.
Źródła błędów współrzędnościowej maszyny pomiarowej są na tyle skomplikowane, że trudno je pojedynczo wykryć i oddzielić oraz skorygować, a w zasadzie tylko te źródła błędów, które mają duży wpływ na dokładność współrzędnościowej maszyny pomiarowej oraz takie, które są łatwiejsze do oddzielne są poprawione.Obecnie najczęściej badanym błędem jest błąd mechanizmu współrzędnościowej maszyny pomiarowej.Większość maszyn współrzędnych stosowanych w praktyce produkcyjnej to maszyny współrzędnych o ortogonalnym układzie współrzędnych, a w przypadku ogólnych maszyn współrzędnych błąd mechanizmu odnosi się głównie do błędu elementu ruchu liniowego, w tym błędu pozycjonowania, błędu ruchu prostoliniowego, błędu ruchu kątowego i błędu prostopadłości.
Aby ocenić dokładnośćWspółrzędnościowa maszyna pomiarowalub w celu wdrożenia korekcji błędów, jako podstawę wykorzystuje się model błędu wewnętrznego współrzędnościowej maszyny pomiarowej, w którym należy podać definicję, analizę, transmisję i błąd całkowity każdego elementu błędu.Tzw. błąd całkowity w weryfikacji dokładności maszyn współrzędnościowych odnosi się do błędu złożonego odzwierciedlającego charakterystykę dokładności maszyn współrzędnościowych, tj. dokładność wskazań, dokładność powtarzalności itp.: w technologii korekcji błędów maszyn współrzędnościowych odnosi się do błąd wektorowy punktów przestrzennych.
Analiza błędów mechanizmu
Charakterystyka mechanizmu maszyny współrzędnościowej, szyna prowadząca ogranicza pięć stopni swobody części przez nią prowadzonej, a układ pomiarowy steruje szóstym stopniem swobody w kierunku ruchu, zatem położenie prowadzonej części w przestrzeni określa szyna prowadząca i system pomiarowy, do którego ona należy.
Analiza błędów sondy
Istnieją dwa typy sond CMM: sondy stykowe dzielą się na dwie kategorie: przełączające (znane również jako wyzwalanie dotykowe lub sygnalizacja dynamiczna) i skanujące (znane również jako sygnalizacja proporcjonalna lub statyczna) zgodnie z ich strukturą.Błędy sondy przełączającej spowodowane skokiem przełącznika, anizotropią sondy, rozproszeniem skoku przełącznika, resetowaniem martwej strefy itp. Błąd sondy skanującej spowodowany zależnością między siłą a przemieszczeniem, zależnością przemieszczenia przemieszczenia, zakłóceniami sprzężenia krzyżowego itp.
Skok przełączania sondy dla kontaktu sondy i przedmiotu obrabianego z włosem sondy, odchylenie sondy na odległość.Jest to błąd systemowy sondy.Anizotropia sondy polega na niespójności skoku przełączającego we wszystkich kierunkach.Jest to błąd systematyczny, lecz zwykle traktowany jako błąd losowy.Rozkład skoku przełącznika odnosi się do stopnia rozproszenia skoku przełącznika podczas powtarzanych pomiarów.Rzeczywisty pomiar jest obliczany jako odchylenie standardowe przemieszczenia przełącznika w jednym kierunku.
Resetowanie strefy nieczułości odnosi się do odchylenia pręta sondy od położenia równowagi, usunięcia siły zewnętrznej, pręt w resetowaniu siły sprężyny, ale ze względu na rolę tarcia, pręt nie może powrócić do pierwotnego położenia, jest to odchylenie od pierwotna pozycja to resetowana strefa nieczułości.
Względny błąd zintegrowany maszyny współrzędnościowej
Tzw. względny błąd zintegrowany to różnica pomiędzy wartością zmierzoną a rzeczywistą wartością odległości punkt-punkt w przestrzeni pomiarowej maszyny współrzędnościowej, którą można wyrazić następującym wzorem.
Względny błąd zintegrowany = wartość pomiaru odległości i prawdziwa wartość odległości
Do przyjęcia kwoty CMM i okresowej kalibracji nie jest konieczna dokładna znajomość błędu każdego punktu w przestrzeni pomiarowej, a jedynie dokładność pomiaru współrzędnościowego przedmiotu obrabianego, którą można ocenić na podstawie względnego błędu całkowanego CMM.
Względny błąd zintegrowany nie odzwierciedla bezpośrednio źródła błędu i końcowego błędu pomiaru, a jedynie odzwierciedla wielkość błędu przy pomiarze wymiarów związanych z odległością, a metoda pomiaru jest stosunkowo prosta.
Błąd wektora przestrzennego maszyny współrzędnościowej
Błąd wektora przestrzennego odnosi się do błędu wektora w dowolnym punkcie przestrzeni pomiarowej maszyny współrzędnościowej.Jest to różnica pomiędzy dowolnym stałym punktem przestrzeni pomiarowej w idealnym prostokątnym układzie współrzędnych a odpowiednimi współrzędnymi trójwymiarowymi w rzeczywistym układzie współrzędnych ustalonym przez maszynę współrzędnych.
Teoretycznie błąd wektora przestrzennego jest całkowitym błędem wektorowym uzyskanym w wyniku syntezy wektorów wszystkich błędów tego punktu przestrzennego.
Dokładność pomiaru CMM jest bardzo wymagająca i ma wiele części i złożoną strukturę oraz wiele czynników wpływających na błąd pomiaru.Istnieją cztery główne źródła błędów statycznych w maszynach wieloosiowych, takich jak maszyny współrzędnościowe.
(1) Błędy geometryczne spowodowane ograniczoną dokładnością części konstrukcyjnych (takich jak prowadnice i systemy pomiarowe).Błędy te zależą od dokładności produkcji tych części konstrukcyjnych oraz dokładności regulacji podczas instalacji i konserwacji.
(2) Błędy związane ze skończoną sztywnością części mechanizmu maszyny współrzędnościowej.Są one spowodowane głównie ciężarem ruchomych części.Błędy te zależą od sztywności części konstrukcyjnych, ich ciężaru i konfiguracji.
(3) Błędy termiczne, takie jak rozszerzanie i zginanie prowadnicy spowodowane pojedynczymi zmianami temperatury i gradientami temperatury.Błędy te zależą od konstrukcji maszyny, właściwości materiału i rozkładu temperatur maszyny współrzędnościowej. Wpływ na nie mają zewnętrzne źródła ciepła (np. temperatura otoczenia) i wewnętrzne źródła ciepła (np. jednostka napędowa).
(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 tabeli indeksującej.
Czas publikacji: 17 listopada 2022 r