Sursele de erori statice aleMașină de măsurat în coordonateInclud în principal: eroarea mașinii de măsurat în coordonate în sine, cum ar fi eroarea mecanismului de ghidare (linie dreaptă, rotație), deformarea sistemului de coordonate de referință, eroarea palpatorului, eroarea mărimii etalon; eroarea cauzată de diverși factori asociați cu condițiile de măsurare, cum ar fi influența mediului de măsurare (temperatură, praf etc.), influența metodei de măsurare și influența unor factori de incertitudine etc.
Sursele de eroare ale mașinii de măsurat în coordonate sunt atât de complicate încât este dificil să le detectăm, să le separăm una câte una și să le corectăm, și, în general, sunt corectate doar acele surse de eroare care au o influență mare asupra preciziei mașinii de măsurat în coordonate și cele care sunt mai ușor de separat. În prezent, eroarea cea mai cercetată este eroarea mecanismului mașinii de măsurat în coordonate. Majoritatea CMM-urilor utilizate în practica de producție sunt CMM-uri cu sistem de coordonate ortogonale, iar pentru CMM-urile generale, eroarea mecanismului se referă în principal la eroarea componentei mișcării liniare, inclusiv eroarea de poziționare, eroarea de mișcare de rectilinie, eroarea de mișcare unghiulară și eroarea de perpendicularitate.
Pentru a evalua acuratețeamașină de măsurat în coordonatesau pentru a implementa corecția erorilor, se utilizează ca bază modelul erorii inerente a mașinii de măsurat în coordonate, în care trebuie să se dea definiția, analiza, transmiterea și eroarea totală a fiecărui element de eroare. Așa-numita eroare totală, în verificarea preciziei CMM-urilor, se referă la eroarea combinată care reflectă caracteristicile de precizie ale CMM-urilor, adică precizia indicației, precizia de repetiție etc.: în tehnologia de corecție a erorilor CMM-urilor, se referă la eroarea vectorială a punctelor spațiale.
Analiza erorilor mecanismului
Caracteristicile mecanismului CMM constă în faptul că șina de ghidare limitează cinci grade de libertate piesei ghidate de aceasta, iar sistemul de măsurare controlează al șaselea grad de libertate în direcția mișcării, astfel încât poziția piesei ghidate în spațiu este determinată de șina de ghidare și de sistemul de măsurare căruia îi aparține.
Analiza erorilor sondei
Există două tipuri de palpatoare CMM: palpatoarele de contact sunt împărțite în două categorii: în comutare (cunoscute și sub denumirea de declanșare prin atingere sau semnalizare dinamică) și în scanare (cunoscută și sub denumirea de semnalizare proporțională sau statică) în funcție de structura lor. Erorile palpatoarelor de comutare sunt cauzate de cursa comutatorului, anizotropia palpatorului, dispersia cursei comutatorului, zona inactivă de resetare etc. Eroarea palpatoarelor de scanare este cauzată de relația dintre forță și deplasare, relația dintre deplasare și deplasare, interferența de cuplare încrucișată etc.
Cursa de comutare a sondei este pentru contactul dintre sondă și piesa de prelucrat cu firul de păr al sondei, reprezentând devierea sondei la o anumită distanță. Aceasta este eroarea de sistem a sondei. Anizotropia sondei reprezintă inconsecvența cursei de comutare în toate direcțiile. Este o eroare sistematică, dar este de obicei tratată ca o eroare aleatorie. Descompunerea cursei comutatorului se referă la gradul de dispersie a cursei comutatorului în timpul măsurătorilor repetate. Măsurarea reală se calculează ca abaterea standard a cursei comutatorului într-o singură direcție.
Resetarea zonei inactive se referă la abaterea tijei sondei de la poziția de echilibru. Sub influența forței externe, tija se resetează sub forța arcului, dar din cauza frecării, tija nu poate reveni la poziția inițială. Abaterea de la poziția inițială reprezintă resetarea zonei inactive.
Eroarea integrată relativă a CMM
Așa-numita eroare integrată relativă este diferența dintre valoarea măsurată și valoarea reală a distanței punct-la-punct în spațiul de măsurare al CMM, care poate fi exprimată prin următoarea formulă.
Eroare integrată relativă = valoarea măsurării distanței o valoare reală a distanței
Pentru acceptarea cotei CMM și calibrarea periodică, nu este necesar să se cunoască cu precizie eroarea fiecărui punct din spațiul de măsurare, ci doar precizia piesei de prelucrat măsurate în coordonate, care poate fi evaluată prin eroarea relativă integrată a CMM.
Eroarea relativă integrată nu reflectă direct sursa erorii și eroarea finală de măsurare, ci reflectă doar mărimea erorii la măsurarea dimensiunilor legate de distanță, iar metoda de măsurare este relativ simplă.
Eroarea vectorială spațială a CMM
Eroarea vectorială spațială se referă la eroarea vectorială în orice punct din spațiul de măsurare al unei CMM. Este diferența dintre orice punct fix din spațiul de măsurare dintr-un sistem de coordonate ideal cu unghi drept și coordonatele tridimensionale corespunzătoare din sistemul de coordonate real stabilit de CMM.
Teoretic, eroarea vectorială spațială este eroarea vectorială comprehensivă obținută prin sinteza vectorială a tuturor erorilor punctului spațial respectiv.
Precizia măsurătorilor CMM este foarte exigentă, aceasta având numeroase componente și o structură complexă, precum și mulți factori care afectează eroarea de măsurare. Există patru surse principale de erori statice în mașinile multiaxe, cum ar fi CMM-urile, după cum urmează.
(1) Erori geometrice cauzate de precizia limitată a pieselor structurale (cum ar fi ghidajele și sistemele de măsurare). Aceste erori sunt determinate de precizia de fabricație a acestor piese structurale și de precizia de reglare în timpul instalării și întreținerii.
(2) Erori legate de rigiditatea finită a părților mecanismului CMM. Acestea sunt cauzate în principal de greutatea părților mobile. Aceste erori sunt determinate de rigiditatea părților structurale, de greutatea și configurația acestora.
(3) Erori termice, cum ar fi dilatarea și îndoirea ghidajului cauzate de schimbări individuale de temperatură și gradienți de temperatură. Aceste erori sunt determinate de structura mașinii, proprietățile materialelor și distribuția temperaturii CMM și sunt influențate de surse externe de căldură (de exemplu, temperatura ambiantă) și surse interne de căldură (de exemplu, unitatea de acționare).
(4) erori ale sondei și accesoriilor, inclusiv în principal modificări ale razei capătului sondei cauzate de înlocuirea sondei, adăugarea unei tije lungi, adăugarea altor accesorii; eroare anizotropă atunci când sonda atinge măsurarea în direcții și poziții diferite; eroarea cauzată de rotirea mesei de indexare.
Data publicării: 17 noiembrie 2022