As fontes de erro estático deMáquina de medición por coordenadasinclúen principalmente: o erro da propia máquina de medición por coordenadas, como o erro do mecanismo de guía (liña recta, rotación), a deformación do sistema de coordenadas de referencia, o erro da sonda, o erro da cantidade estándar; o erro causado por varios factores asociados ás condicións de medición, como a influencia do ambiente de medición (temperatura, po, etc.), a influencia do método de medición e a influencia dalgúns factores de incerteza, etc.
As fontes de erro das máquinas de medición por coordenadas son tan complexas que é difícil detectalas, separalas unha por unha e corrixilas, e xeralmente só se corrixen as fontes de erro que teñen unha gran influencia na precisión da máquina de medición por coordenadas e as que son máis fáciles de separar. Na actualidade, o erro máis investigado é o erro de mecanismo das máquinas de medición por coordenadas. A maioría das CMM utilizadas na práctica de produción son CMM de sistema de coordenadas ortogonais e, para as CMM xerais, o erro de mecanismo refírese principalmente ao erro do compoñente do movemento lineal, incluíndo o erro de posicionamento, o erro de movemento de rectitude, o erro de movemento angular e o erro de perpendicularidade.
Para avaliar a precisión domáquina de medición por coordenadasou para implementar a corrección de erros, utilízase como base o modelo do erro inherente da máquina de medición por coordenadas, no que se debe dar a definición, análise, transmisión e erro total de cada elemento de erro. O chamado erro total, na verificación da precisión das CMM, refírese ao erro combinado que reflicte as características de precisión das CMM, é dicir, a precisión da indicación, a precisión da repetición, etc.: na tecnoloxía de corrección de erros das CMM, refírese ao erro vectorial dos puntos espaciais.
Análise de erros de mecanismo
As características do mecanismo da CMM son que o carril guía limita cinco graos de liberdade á peza guiada por el e o sistema de medición controla o sexto grao de liberdade na dirección do movemento, polo que a posición da peza guiada no espazo está determinada polo carril guía e o sistema de medición ao que pertence.
Análise de erros da sonda
Hai dous tipos de sondas CMM: as sondas de contacto divídense en dúas categorías: de conmutación (tamén coñecidas como sinalización dinámica ou de disparo por contacto) e de varrido (tamén coñecidas como sinalización proporcional ou estática) segundo a súa estrutura. Erros da sonda de conmutación causados pola carreira do interruptor, anisotropía da sonda, dispersión da carreira do interruptor, zona morta de reinicio, etc. Erro da sonda de varrido causado pola relación de forza e desprazamento, relación de desprazamento e desprazamento, interferencia de acoplamento cruzado, etc.
A carreira de conmutación da sonda para o contacto entre a sonda e a peza de traballo coa audición do cabelo da sonda, a desviación da sonda a unha distancia. Este é o erro do sistema da sonda. A anisotropía da sonda é a inconsistencia da carreira de conmutación en todas as direccións. É un erro sistemático, pero normalmente trátase como un erro aleatorio. A descomposición da carreira do interruptor refírese ao grao de dispersión da carreira do interruptor durante medicións repetidas. A medición real calcúlase como a desviación estándar da carreira do interruptor nunha dirección.
A banda morta de reinicio refírese á desviación da vara da sonda da posición de equilibrio, eliminando a forza externa, a vara reiniciábase na forza do resorte, pero debido á influencia da fricción, a vara non pode volver á posición orixinal, é a desviación da posición orixinal que se denomina banda morta de reinicio.
Erro integrado relativo da CMM
O chamado erro integrado relativo é a diferenza entre o valor medido e o valor real da distancia punto a punto no espazo de medición da CMM, que se pode expresar coa seguinte fórmula.
Erro integrado relativo = valor de medición de distancia un valor verdadeiro de distancia
Para a aceptación de cotas da CMM e a calibración periódica, non é necesario coñecer con precisión o erro de cada punto no espazo de medición, senón só a precisión da peza de medición por coordenadas, que se pode avaliar mediante o erro integrado relativo da CMM.
O erro integrado relativo non reflicte directamente a fonte do erro e o erro de medición final, senón que só reflicte o tamaño do erro ao medir as dimensións relacionadas coa distancia, e o método de medición é relativamente sinxelo.
Erro vectorial espacial da CMM
O erro vectorial espacial refírese ao erro vectorial en calquera punto do espazo de medición dunha CMM. É a diferenza entre calquera punto fixo no espazo de medición nun sistema de coordenadas en ángulo recto ideal e as coordenadas tridimensionais correspondentes no sistema de coordenadas real establecido pola CMM.
Teoricamente, o erro vectorial espacial é o erro vectorial global obtido pola síntese vectorial de todos os erros dese punto espacial.
A precisión de medición das CMM é moi esixente, e ten moitas partes e estruturas complexas, así como moitos factores que afectan o erro de medición. Existen catro fontes principais de erros estáticos en máquinas multieixe como as CMM, que son as seguintes.
(1) Erros xeométricos causados pola precisión limitada das pezas estruturais (como guías e sistemas de medición). Estes erros están determinados pola precisión de fabricación destas pezas estruturais e pola precisión de axuste na instalación e mantemento.
(2) Erros relacionados coa rixidez finita das pezas do mecanismo da CMM. Son causados principalmente polo peso das pezas móbiles. Estes erros están determinados pola rixidez das pezas estruturais, o seu peso e a súa configuración.
(3) Erros térmicos, como a expansión e a flexión da guía causadas por cambios individuais de temperatura e gradientes de temperatura. Estes erros están determinados pola estrutura da máquina, as propiedades do material e a distribución da temperatura da CMM e están influenciados por fontes de calor externas (por exemplo, a temperatura ambiente) e fontes de calor internas (por exemplo, a unidade de accionamento).
(4) erros na sonda e nos accesorios, incluíndo principalmente cambios no raio do extremo da sonda causados pola substitución da sonda, a adición dunha vara longa ou a adición doutros accesorios; erro anisotrópico cando a sonda toca a medición en diferentes direccións e posicións; o erro causado pola rotación da táboa de indexación.
Data de publicación: 17 de novembro de 2022