Les fonts d'error estàtiques deMàquina de mesura de coordenadesinclouen principalment: l'error de la màquina de mesurar per coordenades en si, com ara l'error del mecanisme de guia (línia recta, rotació), la deformació del sistema de coordenades de referència, l'error de la sonda, l'error de la quantitat estàndard; l'error causat per diversos factors associats a les condicions de mesura, com ara la influència de l'entorn de mesura (temperatura, pols, etc.), la influència del mètode de mesura i la influència d'alguns factors d'incertesa, etc.
Les fonts d'error de les màquines de mesurar per coordenades són tan complicades que és difícil detectar-les, separar-les una per una i corregir-les, i generalment només es corregeixen les fonts d'error que tenen una gran influència en la precisió de la màquina de mesurar per coordenades i les que són més fàcils de separar. Actualment, l'error més investigat és l'error de mecanisme de la màquina de mesurar per coordenades. La majoria de les CMM utilitzades en la pràctica de producció són CMM de sistemes de coordenades ortogonals, i per a les CMM generals, l'error de mecanisme es refereix principalment a l'error del component del moviment lineal, incloent-hi l'error de posicionament, l'error de moviment de rectitud, l'error de moviment angular i l'error de perpendicularitat.
Per avaluar la precisió de lamàquina de mesurar per coordenadeso per implementar la correcció d'errors, s'utilitza com a base el model de l'error inherent de la màquina de mesurar per coordenades, en el qual s'ha de donar la definició, l'anàlisi, la transmissió i l'error total de cada element d'error. L'anomenat error total, en la verificació de la precisió de les CMM, es refereix a l'error combinat que reflecteix les característiques de precisió de les CMM, és a dir, la precisió de la indicació, la precisió de la repetició, etc.: en la tecnologia de correcció d'errors de les CMM, es refereix a l'error vectorial dels punts espacials.
Anàlisi d'errors del mecanisme
Les característiques del mecanisme de la CMM són que el carril guia limita cinc graus de llibertat a la peça que guia, i el sistema de mesura controla el sisè grau de llibertat en la direcció del moviment, de manera que la posició de la peça guiada a l'espai està determinada pel carril guia i el sistema de mesura al qual pertany.
Anàlisi d'errors de la sonda
Hi ha dos tipus de sondes CMM: les sondes de contacte es divideixen en dues categories: de commutació (també conegudes com a senyalització dinàmica o de disparador tàctil) i d'escaneig (també conegudes com a senyalització proporcional o estàtica) segons la seva estructura. Errors de la sonda de commutació causats per la cursa del commutador, l'anisotropia de la sonda, la dispersió de la cursa del commutador, la zona morta de reinici, etc. Error de la sonda d'escaneig causat per la relació de força i desplaçament, la relació de desplaçament i desplaçament, la interferència d'acoblament creuat, etc.
La carrera de commutació de la sonda per al contacte entre la sonda i la peça amb el cabell de la sonda, la desviació de la sonda a una distància. Aquest és l'error del sistema de la sonda. L'anisotropia de la sonda és la inconsistència de la carrera de commutació en totes direccions. És un error sistemàtic, però normalment es tracta com un error aleatori. La descomposició del recorregut del commutador es refereix al grau de dispersió del recorregut del commutador durant mesures repetides. La mesura real es calcula com la desviació estàndard del recorregut del commutador en una direcció.
La banda morta de restabliment es refereix a la desviació de la vareta de la sonda de la posició d'equilibri. En retirar la força externa, la vareta es restableix a la força de la molla, però a causa de la fricció, la vareta no pot tornar a la posició original. La desviació de la posició original és la banda morta de restabliment.
Error integrat relatiu de la CMM
L'anomenat error integrat relatiu és la diferència entre el valor mesurat i el valor real de la distància punt a punt en l'espai de mesura de la CMM, que es pot expressar mitjançant la fórmula següent.
Error integrat relatiu = valor de mesura de distància un valor veritable de distància
Per a l'acceptació de quotes i la calibració periòdica de la CMM, no cal conèixer amb precisió l'error de cada punt de l'espai de mesura, sinó només la precisió de la peça de mesura de coordenades, que es pot avaluar mitjançant l'error integrat relatiu de la CMM.
L'error integrat relatiu no reflecteix directament la font de l'error i l'error de mesura final, sinó que només reflecteix la mida de l'error en mesurar les dimensions relacionades amb la distància, i el mètode de mesura és relativament senzill.
Error vectorial espacial de CMM
L'error vectorial espacial fa referència a l'error vectorial en qualsevol punt de l'espai de mesura d'una CMM. És la diferència entre qualsevol punt fix de l'espai de mesura en un sistema de coordenades d'angle recte ideal i les coordenades tridimensionals corresponents en el sistema de coordenades real establert per la CMM.
Teòricament, l'error vectorial espacial és l'error vectorial global obtingut mitjançant la síntesi vectorial de tots els errors d'aquest punt espacial.
La precisió de mesura de les CMM és molt exigent, i té moltes parts i una estructura complexa, i molts factors que afecten l'error de mesura. Hi ha quatre fonts principals d'errors estàtics en màquines multieix com les CMM, de la manera següent.
(1) Errors geomètrics causats per la precisió limitada de les peces estructurals (com ara guies i sistemes de mesura). Aquests errors estan determinats per la precisió de fabricació d'aquestes peces estructurals i la precisió d'ajust en la instal·lació i el manteniment.
(2) Errors relacionats amb la rigidesa finita de les parts del mecanisme de la CMM. Són causats principalment pel pes de les parts mòbils. Aquests errors estan determinats per la rigidesa de les parts estructurals, el seu pes i la seva configuració.
(3) Errors tèrmics, com ara l'expansió i la flexió de la guia causades per canvis de temperatura individuals i gradients de temperatura. Aquests errors estan determinats per l'estructura de la màquina, les propietats del material i la distribució de la temperatura de la CMM i estan influenciats per fonts de calor externes (per exemple, la temperatura ambient) i fonts de calor internes (per exemple, la unitat d'accionament).
(4) errors de la sonda i dels accessoris, incloent-hi principalment canvis en el radi de l'extrem de la sonda causats per la substitució de la sonda, l'addició d'una vareta llarga i l'addició d'altres accessoris; error anisotròpic quan la sonda toca la mesura en diferents direccions i posicions; l'error causat per la rotació de la taula d'indexació.
Data de publicació: 17 de novembre de 2022