De statiska felkällorna förKoordinatmätningsmaskininkluderar huvudsakligen: felet i själva koordinatmätmaskinen, såsom felet i styrmekanismen (rät linje, rotation), deformationen av referenskoordinatsystemet, probens fel, felet i standardkvantiteten; felet orsakat av olika faktorer i samband med mätförhållandena, såsom påverkan av mätmiljön (temperatur, damm, etc.), påverkan av mätmetoden och påverkan av vissa osäkerhetsfaktorer, etc.
Felkällorna i koordinatmätmaskiner är så komplicerade att det är svårt att upptäcka och separera dem en efter en och korrigera dem, och i allmänhet korrigeras endast de felkällor som har stor inverkan på koordinatmätmaskinens noggrannhet och de som är lättare att separera. För närvarande är det mest undersökta felet mekanismfelet i koordinatmätmaskiner. De flesta CMM:er som används i produktionspraxis är ortogonala koordinatsystem-CMM:er, och för allmänna CMM:er avser mekanismfelet huvudsakligen linjära rörelsekomponentfel, inklusive positioneringsfel, rakhetsfel, vinkelrörelsesfel och vinkelrätthetsfel.
För att utvärdera noggrannheten hoskoordinatmätningsmaskineller för att implementera felkorrigering används modellen för det inneboende felet hos koordinatmätmaskinen som grund, i vilken definitionen, analysen, överföringen och det totala felet för varje felpost måste anges. Det så kallade totala felet, vid noggrannhetsverifiering av koordinatmätmaskinens (CMM) hänvisar till det kombinerade felet som återspeglar noggrannhetsegenskaperna hos CMM:er, dvs. indikationsnoggrannheten, repetitionsnoggrannheten etc.: inom felkorrigeringstekniken för CMM:er hänvisar det till vektorfelet för rumsliga punkter.
Analys av mekanismfel
Mekanismen hos CMM:n innebär att styrskenan begränsar fem frihetsgrader till den del som styrs av den, och mätsystemet styr den sjätte frihetsgraden i rörelseriktningen, så den styrda delens position i rymden bestäms av styrskenan och det mätsystem som den tillhör.
Analys av sondfel
Det finns två typer av CMM-prober: kontaktprober är indelade i två kategorier: omkoppling (även känd som beröringsutlösare eller dynamisk signalering) och skanning (även känd som proportionell eller statisk signalering) beroende på deras struktur. Fel i omkopplingsproben orsakade av probens slaglängd, probens anisotropi, spridning av probens slaglängd, återställning av dödzon etc. Fel i skanningsproben orsakade av förhållandet mellan kraft och förskjutning, förhållandet mellan förskjutning och förskjutning, korskopplingsinterferens etc.
Sondens kopplingsslag för sond och arbetsstyckets kontakt med sondens håravvikelse, sondens avböjning över ett avstånd. Detta är sondens systemfel. Sondens anisotropi är inkonsekvensen i kopplingsslaget i alla riktningar. Det är ett systematiskt fel, men behandlas vanligtvis som ett slumpmässigt fel. Dekompositionen av kopplingsrörelsen avser graden av spridning av kopplingsrörelsen under upprepade mätningar. Den faktiska mätningen beräknas som standardavvikelsen för kopplingsrörelsen i en riktning.
Återställning av dödbandet hänvisar till probstångens avvikelse från jämviktsläget. Vid borttagning av yttre kraft återställs stångens kraft genom fjäderkraften, men på grund av friktionens roll kan stången inte återgå till sitt ursprungliga läge, det är avvikelsen från ursprungsläget som är återställningsdödbandet.
Relativt integrerat fel för CMM
Det så kallade relativa integrerade felet är skillnaden mellan det uppmätta värdet och det verkliga värdet av punkt-till-punkt-avståndet i CMM:s mätutrymme, vilket kan uttryckas med följande formel.
Relativt integrerat fel = avståndsmätningsvärde ett verkligt avståndsvärde
För CMM-kvotgodkännande och periodisk kalibrering är det inte nödvändigt att veta exakt felet för varje punkt i mätutrymmet, utan endast noggrannheten hos koordinatmätningsarbetsstycket, vilket kan bedömas genom CMM:ns relativa integrerade fel.
Det relativa integrerade felet återspeglar inte direkt felkällan och det slutliga mätfelet, utan återspeglar endast felets storlek vid mätning av dimensionerna relaterade till avståndet, och mätmetoden är relativt enkel.
Rymdvektorfel för CMM
Rymdvektorfel avser vektorfelet vid vilken punkt som helst i en CMM:s mätutrymme. Det är skillnaden mellan vilken fix punkt som helst i mätutrymmet i ett idealt rätvinkligt koordinatsystem och motsvarande tredimensionella koordinater i det faktiska koordinatsystem som fastställts av CMM:n.
Teoretiskt sett är rymdvektorfelet det omfattande vektorfelet som erhålls genom vektorsyntes av alla fel i den rymdpunkten.
Mätnoggrannheten hos en koordinatmätmaskin är mycket krävande, och den har många delar och en komplex struktur, samt många faktorer som påverkar mätfelet. Det finns fyra huvudkällor till statiska fel i fleraxliga maskiner som koordinatmätmaskiner:
(1) Geometriska fel orsakade av begränsad noggrannhet hos konstruktionsdelar (såsom styrningar och mätsystem). Dessa fel bestäms av tillverkningsnoggrannheten hos dessa konstruktionsdelar och justeringsnoggrannheten vid installation och underhåll.
(2) Fel relaterade till den ändliga styvheten hos mekanismdelarna i CMM:n. De orsakas huvudsakligen av de rörliga delarnas vikt. Dessa fel bestäms av styvheten hos de strukturella delarna, deras vikt och deras konfiguration.
(3) Termiska fel, såsom expansion och böjning av styrningen orsakad av enskilda temperaturförändringar och temperaturgradienter. Dessa fel bestäms av maskinens struktur, materialegenskaper och temperaturfördelning hos CMM:n och påverkas av externa värmekällor (t.ex. omgivningstemperatur) och interna värmekällor (t.ex. drivenhet).
(4) fel i proben och tillbehören, huvudsakligen inklusive förändringar i probens radie orsakade av utbyte av proben, tillägg av en lång stång, tillägg av andra tillbehör; anisotropiskt fel när proben vidrör mätningen i olika riktningar och positioner; fel orsakat av rotationen av indexeringsbordet.
Publiceringstid: 17 november 2022