Източниците на статични грешкиКоординатна измервателна машинавключват главно: грешката на самата координатна измервателна машина, като например грешката на направляващия механизъм (права линия, въртене), деформацията на референтната координатна система, грешката на сондата, грешката на стандартното количество; грешката, причинена от различни фактори, свързани с условията на измерване, като например влиянието на измервателната среда (температура, прах и др.), влиянието на метода на измерване и влиянието на някои фактори на неопределеност и др.
Източниците на грешки на координатно-измервателните машини са толкова сложни, че е трудно да се открият и разделят един по един и да се коригират. Обикновено се коригират само онези източници на грешки, които имат голямо влияние върху точността на координатно-измервателната машина, и тези, които са по-лесни за разделяне. В момента най-изследваната грешка е грешката на механизма на координатно-измервателната машина. Повечето от използваните в производствената практика CMM са ортогонални координатни системи CMM, а за общите CMM грешката на механизма се отнася главно до грешката на линейния компонент на движението, включително грешка на позициониране, грешка на праволинейно движение, грешка на ъглово движение и грешка на перпендикулярност.
За да се оцени точността накоординатна измервателна машинаили за да се осъществи корекция на грешки, като основа се използва моделът на присъщата грешка на координатно-измервателната машина, в който трябва да се дадат дефиницията, анализът, предаването и общата грешка на всеки елемент от грешката. Така наречената обща грешка при проверката на точността на CMM се отнася до комбинираната грешка, отразяваща характеристиките на точността на CMM, т.е. точността на индикацията, точността на повторение и др.: в технологията за коригиране на грешки на CMM се отнася до векторната грешка на пространствените точки.
Анализ на грешките в механизма
Характеристиките на механизма на CMM са, че водещата релса ограничава пет степени на свобода на частта, управлявана от нея, а измервателната система контролира шестата степен на свобода в посока на движение, така че позицията на управляваната част в пространството се определя от водещата релса и измервателната система, към която тя принадлежи.
Анализ на грешките на сондата
Съществуват два вида сонди за CMM: контактните сонди се разделят на две категории: превключващи (известни също като сензорно-тригерна или динамична сигнализация) и сканиращи (известни също като пропорционална или статична сигнализация) според тяхната структура. Грешките на превключващата сонда са причинени от хода на превключвателя, анизотропията на сондата, дисперсията на хода на превключвателя, мъртвата зона при нулиране и др. Грешката на сканиращата сонда е причинена от зависимостта сила-изместване, зависимостта изместване-изместване, интерференцията от кръстосано свързване и др.
Ходът на превключване на сондата за контакт на сондата и детайла с власите на сондата, отклонението на сондата за определено разстояние. Това е системната грешка на сондата. Анизотропията на сондата е непоследователност на хода на превключване във всички посоки. Това е систематична грешка, но обикновено се третира като случайна грешка. Разлагането на хода на превключвателя се отнася до степента на дисперсия на хода на превключвателя по време на многократни измервания. Действителното измерване се изчислява като стандартно отклонение на хода на превключвателя в една посока.
Нулирането на мъртвата зона се отнася до отклонението на сондата от равновесното положение. След премахване на външната сила, сондата се нулира под действието на пружинната сила. Но поради триенето, сондата не може да се върне в първоначалното си положение. Отклонението от първоначалното положение е нулирането на мъртвата зона.
Относителна интегрирана грешка на CMM
Така наречената относителна интегрирана грешка е разликата между измерената стойност и истинската стойност на разстоянието от точка до точка в пространството за измерване на CMM, която може да се изрази със следната формула.
Относителна интегрирана грешка = стойност на измерване на разстоянието истинска стойност на разстоянието
За приемане на квоти за CMM и периодично калибриране не е необходимо да се знае точно грешката на всяка точка в пространството за измерване, а само точността на детайла за координатно измерване, която може да се оцени чрез относителната интегрирана грешка на CMM.
Относителната интегрирана грешка не отразява директно източника на грешката и крайната грешка на измерване, а отразява само размера на грешката при измерване на размерите, свързани с разстоянието, а методът на измерване е сравнително прост.
Грешка на пространствения вектор на CMM
Грешката на вектора в пространството се отнася до векторната грешка във всяка точка от пространството на измерване на CMM. Това е разликата между всяка фиксирана точка в пространството на измерване в идеална правоъгълна координатна система и съответните триизмерни координати в действителната координатна система, установена от CMM.
Теоретично, грешката на пространствения вектор е цялостната векторна грешка, получена чрез векторен синтез на всички грешки на тази пространствена точка.
Точността на измерване на CMM е много взискателна и има много части и сложна структура, както и много фактори, влияещи върху грешката на измерване. Съществуват четири основни източника на статични грешки в многоосните машини като CMM, както следва.
(1) Геометрични грешки, причинени от ограничената точност на структурните части (като например водачи и измервателни системи). Тези грешки се определят от точността на производство на тези структурни части и точността на регулиране при монтаж и поддръжка.
(2) Грешки, свързани с крайната твърдост на механичните части на CMM. Те се дължат главно на теглото на движещите се части. Тези грешки се определят от твърдостта на структурните части, тяхното тегло и тяхната конфигурация.
(3) Термични грешки, като например разширение и огъване на водача, причинени от единични температурни промени и температурни градиенти. Тези грешки се определят от структурата на машината, свойствата на материалите и разпределението на температурата на CMM и се влияят от външни източници на топлина (напр. температура на околната среда) и вътрешни източници на топлина (напр. задвижващ агрегат).
(4) грешки на сондата и аксесоарите, включително главно промени в радиуса на края на сондата, причинени от подмяната на сондата, добавянето на дълъг прът, добавянето на други аксесоари; анизотропна грешка, когато сондата докосва измерваното място в различни посоки и позиции; грешка, причинена от въртенето на индексиращата маса.
Време на публикуване: 17 ноември 2022 г.