Statični viri napakKoordinatni merilni strojV glavnem vključujejo: napako samega koordinatnega merilnega stroja, kot so napaka vodilnega mehanizma (ravnica, vrtenje), deformacija referenčnega koordinatnega sistema, napaka sonde, napaka standardne količine; napako, ki jo povzročajo različni dejavniki, povezani z merilnimi pogoji, kot so vpliv merilnega okolja (temperatura, prah itd.), vpliv merilne metode in vpliv nekaterih dejavnikov negotovosti itd.
Viri napak koordinatnih merilnih strojev so tako zapleteni, da jih je težko zaznati, ločiti enega za drugim in odpraviti. Na splošno se popravijo le tisti viri napak, ki močno vplivajo na natančnost koordinatnega merilnega stroja, in tisti, ki jih je lažje ločiti. Trenutno je najbolj raziskana napaka napaka mehanizma koordinatnega merilnega stroja. Večina koordinatnih merilnih strojev, ki se uporabljajo v proizvodni praksi, so ortogonalni koordinatni sistemi, pri splošnih koordinatnih merilnih strojih pa se napaka mehanizma nanaša predvsem na napako linearne komponente gibanja, vključno z napako pozicioniranja, napako premostitve, napako kotnega gibanja in napako pravokotnosti.
Za oceno natančnostikoordinatni merilni strojAli za izvedbo popravljanja napak se kot osnova uporabi model inherentne napake koordinatnega merilnega stroja, v katerem je treba podati definicijo, analizo, prenos in skupno napako vsakega elementa napake. Tako imenovana skupna napaka se pri preverjanju natančnosti KMS nanaša na kombinirano napako, ki odraža značilnosti natančnosti KMS, tj. natančnost indikacije, natančnost ponavljanja itd.: v tehnologiji popravljanja napak KMS se nanaša na vektorsko napako prostorskih točk.
Analiza napak mehanizma
Mehanizmi koordinatnega merilnega stroja so takšni, da vodilna tirnica omejuje del, ki ga vodi, na pet stopenj svobode, merilni sistem pa nadzoruje šesto stopnjo svobode v smeri gibanja, zato položaj vodenega dela v prostoru določata vodilna tirnica in merilni sistem, ki mu pripada.
Analiza napak sonde
Obstajata dve vrsti merilnih glav za koordinatne merilne stroje (CMM): kontaktne merilne glave so glede na svojo strukturo razdeljene v dve kategoriji: preklopne (znane tudi kot dotikalno proženje ali dinamično signaliziranje) in skenirajoče (znane tudi kot proporcionalno ali statično signaliziranje). Napake preklopne merilne glave povzročajo hod stikala, anizotropija merilne glave, razpršenost hoda stikala, mrtva cona ponastavitve itd. Napake skenirajoče merilne glave povzroča razmerje med silo in premikom, razmerje med premikom in premikom, interferenca zaradi navzkrižne sklopitve itd.
Preklopni hod sonde za stik sonde in obdelovanca s sluhom las sonde, odklon sonde za določeno razdaljo. To je sistemska napaka sonde. Anizotropija sonde je nedoslednost preklopnega hoda v vseh smereh. Gre za sistematično napako, ki pa se običajno obravnava kot naključna napaka. Razgradnja hoda stikala se nanaša na stopnjo razpršenosti hoda stikala med ponavljajočimi se meritvami. Dejanska meritev se izračuna kot standardni odklon hoda stikala v eno smer.
Ponastavitev negibnega pasu se nanaša na odstopanje sonde od ravnotežnega položaja. Ko zunanja sila preneha delovati, se sonda ponastavi zaradi sile vzmeti, vendar se zaradi trenja ne more vrniti v prvotni položaj. Odstop od prvotnega položaja je ponastavitev negibnega pasu.
Relativna integrirana napaka koordinatnega merilnega stroja (KMS)
Tako imenovana relativna integrirana napaka je razlika med izmerjeno vrednostjo in dejansko vrednostjo razdalje med točkami v merilnem prostoru CMM, ki jo lahko izrazimo z naslednjo formulo.
Relativna integrirana napaka = vrednost merjene razdalje prava vrednost razdalje
Za sprejem kvote KMS in periodično kalibracijo ni potrebno natančno poznati napake vsake točke v merilnem prostoru, temveč le natančnost obdelovanca za merjenje koordinat, ki jo je mogoče oceniti z relativno integrirano napako KMS.
Relativna integrirana napaka ne odraža neposredno vira napake in končne merilne napake, temveč le velikost napake pri merjenju dimenzij, povezanih z razdaljo, metoda merjenja pa je relativno preprosta.
Napaka prostorskega vektorja CMM
Vektorska napaka prostora se nanaša na vektorsko napako na kateri koli točki v merilnem prostoru koordinatnega merilnega stroja (KMS). To je razlika med katero koli fiksno točko v merilnem prostoru v idealnem pravokotnem koordinatnem sistemu in ustreznimi tridimenzionalnimi koordinatami v dejanskem koordinatnem sistemu, ki ga je določil KMS.
Teoretično je vektorska napaka prostora celovita vektorska napaka, dobljena z vektorsko sintezo vseh napak te prostorske točke.
Natančnost merjenja koordinatnih merilnih strojev (KMS) je zelo zahtevna, saj ima veliko delov in kompleksno strukturo ter veliko dejavnikov, ki vplivajo na napako merjenja. V večosnih strojih, kot so KMS, obstajajo štirje glavni viri statičnih napak, kot so navedeni spodaj.
(1) Geometrijske napake, ki jih povzroča omejena natančnost konstrukcijskih delov (kot so vodila in merilni sistemi). Te napake so določene z natančnostjo izdelave teh konstrukcijskih delov in natančnostjo nastavitve pri namestitvi in vzdrževanju.
(2) Napake, povezane s končno togostjo mehanizma koordinatnega merilnega stroja. V glavnem jih povzroča teža gibljivih delov. Te napake so določene s togostjo konstrukcijskih delov, njihovo težo in njihovo konfiguracijo.
(3) Toplotne napake, kot sta raztezanje in upogibanje vodila, ki jih povzročajo posamezne temperaturne spremembe in temperaturni gradienti. Te napake so določene s strukturo stroja, lastnostmi materiala in porazdelitvijo temperature koordinatnega merilnega stroja (KMS), nanje pa vplivajo zunanji viri toplote (npr. temperatura okolice) in notranji viri toplote (npr. pogonska enota).
(4) napake sonde in pripomočkov, vključno s spremembami polmera konca sonde, ki jih povzroči zamenjava sonde, dodajanje dolge palice, dodajanje drugih pripomočkov; anizotropna napaka, ko se sonda dotika meritve v različnih smereh in položajih; napaka, ki jo povzroči vrtenje indeksne mize.
Čas objave: 17. november 2022