Izvori statičkih pogrešakaKoordinatni mjerni strojuglavnom uključuju: pogrešku samog koordinatnog mjernog stroja, kao što je pogreška mehanizma za vođenje (pravac, rotacija), deformacija referentnog koordinatnog sustava, pogreška sonde, pogreška standardne veličine; pogreška uzrokovana raznim čimbenicima povezanim s uvjetima mjerenja, kao što su utjecaj okoline mjerenja (temperatura, prašina itd.), utjecaj metode mjerenja i utjecaj nekih čimbenika nesigurnosti itd.
Izvori pogrešaka koordinatnih mjernih strojeva toliko su složeni da ih je teško otkriti i odvojiti jedan po jedan te ispraviti, a općenito se ispravljaju samo oni izvori pogrešaka koji imaju veliki utjecaj na točnost koordinatnog mjernog stroja i oni koje je lakše odvojiti. Trenutno je najistraživanija pogreška pogreška mehanizma koordinatnog mjernog stroja. Većina CMM-ova koji se koriste u proizvodnoj praksi su CMM-ovi ortogonalnog koordinatnog sustava, a za opće CMM-ove pogreška mehanizma uglavnom se odnosi na pogrešku linearne komponente gibanja, uključujući pogrešku pozicioniranja, pogrešku pravocrtnog gibanja, pogrešku kutnog gibanja i pogrešku okomitosti.
Za procjenu točnostikoordinatni mjerni strojili za provedbu korekcije pogrešaka, model inherentne pogreške koordinatnog mjernog stroja koristi se kao osnova, u kojoj se moraju dati definicija, analiza, prijenos i ukupna pogreška svake stavke pogreške. Takozvana ukupna pogreška, u provjeri točnosti CMM-ova, odnosi se na kombiniranu pogrešku koja odražava karakteristike točnosti CMM-ova, tj. točnost indikacije, točnost ponavljanja itd.: u tehnologiji korekcije pogrešaka CMM-ova, odnosi se na vektorsku pogrešku prostornih točaka.
Analiza pogrešaka mehanizma
Karakteristike mehanizma CMM-a su da vodilica ograničava pet stupnjeva slobode dijelu koji vodi, a mjerni sustav kontrolira šesti stupanj slobode u smjeru kretanja, tako da je položaj vođenog dijela u prostoru određen vodilicom i mjernim sustavom kojem pripada.
Analiza pogreške sonde
Postoje dvije vrste CMM sondi: kontaktne sonde se dijele u dvije kategorije: preklopne (također poznate kao touch-trigger ili dinamička signalizacija) i skenirajuće (također poznate kao proporcionalna ili statička signalizacija) prema njihovoj strukturi. Pogreške preklopne sonde uzrokovane hodom prekidača, anizotropijom sonde, disperzijom hoda prekidača, mrtvom zonom resetiranja itd. Pogreška skenirajuće sonde uzrokovana odnosom sile i pomaka, pomakom i odnosom pomaka, interferencijom unakrsnog spajanja itd.
Preklopni hod sonde za kontakt sonde i obratka s dlakom sonde, otklon sonde za određenu udaljenost. To je sistemska pogreška sonde. Anizotropija sonde je nekonzistentnost preklopnog hoda u svim smjerovima. To je sustavna pogreška, ali se obično tretira kao slučajna pogreška. Dekompozicija hoda prekidača odnosi se na stupanj disperzije hoda prekidača tijekom ponovljenih mjerenja. Stvarno mjerenje izračunava se kao standardna devijacija hoda prekidača u jednom smjeru.
Resetiranje mrtvog pojasa odnosi se na odstupanje šipke sonde od ravnotežnog položaja. Uklanjanjem vanjske sile, šipka se resetira silom opruge, ali zbog trenja, šipka se ne može vratiti u prvobitni položaj. Odstupanje od prvobitnog položaja naziva se resetiranje mrtvog pojasa.
Relativna integrirana pogreška CMM-a
Takozvana relativna integrirana pogreška je razlika između izmjerene vrijednosti i stvarne vrijednosti udaljenosti od točke do točke u mjernom prostoru CMM-a, koja se može izraziti sljedećom formulom.
Relativna integrirana pogreška = vrijednost mjerenja udaljenosti a stvarna vrijednost udaljenosti
Za prihvaćanje kvote CMM-a i periodičnu kalibraciju nije potrebno točno znati pogrešku svake točke u mjernom prostoru, već samo točnost koordinatnog obratka za mjerenje, što se može procijeniti relativnom integriranom pogreškom CMM-a.
Relativna integrirana pogreška ne odražava izravno izvor pogreške i konačnu pogrešku mjerenja, već samo odražava veličinu pogreške pri mjerenju dimenzija povezanih s udaljenošću, a metoda mjerenja je relativno jednostavna.
Prostorna vektorska pogreška CMM-a
Prostorna vektorska pogreška odnosi se na vektorsku pogrešku u bilo kojoj točki mjernog prostora CMM-a. To je razlika između bilo koje fiksne točke u mjernom prostoru u idealnom pravokutnom koordinatnom sustavu i odgovarajućih trodimenzionalnih koordinata u stvarnom koordinatnom sustavu koji je uspostavio CMM.
Teoretski, vektorska pogreška prostora je sveobuhvatna vektorska pogreška dobivena vektorskom sintezom svih pogrešaka te prostorne točke.
Točnost mjerenja CMM-a je vrlo zahtjevna, ima mnogo dijelova i složenu strukturu te mnogo čimbenika koji utječu na pogrešku mjerenja. Postoje četiri glavna izvora statičkih pogrešaka u višeosnim strojevima poput CMM-ova, kako slijedi.
(1) Geometrijske pogreške uzrokovane ograničenom točnošću konstrukcijskih dijelova (kao što su vodilice i mjerni sustavi). Ove pogreške određene su točnošću izrade tih konstrukcijskih dijelova i točnošću podešavanja prilikom ugradnje i održavanja.
(2) Pogreške povezane s konačnom krutošću dijelova mehanizma CMM-a. Uglavnom su uzrokovane težinom pokretnih dijelova. Ove pogreške određene su krutošću strukturnih dijelova, njihovom težinom i njihovom konfiguracijom.
(3) Toplinske pogreške, poput širenja i savijanja vodilice uzrokovane pojedinačnim promjenama temperature i temperaturnim gradijentima. Ove pogreške određene su strukturom stroja, svojstvima materijala i raspodjelom temperature CMM-a, a na njih utječu vanjski izvori topline (npr. temperatura okoline) i unutarnji izvori topline (npr. pogonska jedinica).
(4) pogreške sonde i pribora, uglavnom uključujući promjene radijusa kraja sonde uzrokovane zamjenom sonde, dodavanjem dugačke šipke, dodavanjem drugog pribora; anizotropna pogreška kada sonda dodiruje mjerenje u različitim smjerovima i položajima; pogreška uzrokovana rotacijom indeksnog stola.
Vrijeme objave: 17. studenog 2022.