Le fonti di errore statiche diMacchina di misura a coordinateincludono principalmente: l'errore della macchina di misura a coordinate stessa, come l'errore del meccanismo di guida (linea retta, rotazione), la deformazione del sistema di coordinate di riferimento, l'errore della sonda, l'errore della quantità standard; l'errore causato da vari fattori associati alle condizioni di misurazione, come l'influenza dell'ambiente di misurazione (temperatura, polvere, ecc.), l'influenza del metodo di misurazione e l'influenza di alcuni fattori di incertezza, ecc.
Le fonti di errore delle macchine di misura a coordinate sono così complesse che è difficile individuarle, separarle una per una e correggerle; generalmente vengono corrette solo le fonti di errore che hanno una grande influenza sulla precisione della macchina di misura a coordinate e quelle più facili da separare. Attualmente, l'errore più studiato è l'errore di meccanismo della macchina di misura a coordinate. La maggior parte delle macchine di misura a coordinate utilizzate in produzione sono macchine di misura a coordinate ortogonali e, per le macchine di misura a coordinate generali, l'errore di meccanismo si riferisce principalmente all'errore della componente di movimento lineare, inclusi errori di posizionamento, errori di movimento rettilineo, errori di movimento angolare ed errori di perpendicolarità.
Per valutare l'accuratezza delmacchina di misura a coordinatePer implementare la correzione degli errori, si utilizza come base il modello dell'errore intrinseco della macchina di misura a coordinate, in cui devono essere forniti la definizione, l'analisi, la trasmissione e l'errore totale di ciascun elemento di errore. Il cosiddetto errore totale, nella verifica dell'accuratezza delle CMM, si riferisce all'errore combinato che riflette le caratteristiche di accuratezza delle CMM, ovvero l'accuratezza dell'indicazione, l'accuratezza della ripetizione, ecc.: nella tecnologia di correzione degli errori delle CMM, si riferisce all'errore vettoriale dei punti spaziali.
Analisi degli errori del meccanismo
Le caratteristiche del meccanismo della CMM sono che la guida limita cinque gradi di libertà alla parte da essa guidata e il sistema di misura controlla il sesto grado di libertà nella direzione del movimento, quindi la posizione della parte guidata nello spazio è determinata dalla guida e dal sistema di misura a cui appartiene.
Analisi degli errori della sonda
Esistono due tipi di sonde CMM: le sonde a contatto si dividono in due categorie: a commutazione (note anche come touch-trigger o segnalazione dinamica) e a scansione (note anche come segnalazione proporzionale o statica) in base alla loro struttura. Errori della sonda a commutazione causati dalla corsa dell'interruttore, dall'anisotropia della sonda, dalla dispersione della corsa dell'interruttore, dalla zona morta di reset, ecc. Errori della sonda a scansione causati dalla relazione forza-spostamento, dalla relazione spostamento-spostamento, dall'interferenza di accoppiamento incrociato, ecc.
La corsa di commutazione della sonda per il contatto tra la sonda e il pezzo in lavorazione e la punta della sonda, la deviazione della sonda di una certa distanza. Questo è l'errore di sistema della sonda. L'anisotropia della sonda è l'incoerenza della corsa di commutazione in tutte le direzioni. È un errore sistematico, ma solitamente trattato come un errore casuale. La scomposizione della corsa dell'interruttore si riferisce al grado di dispersione della corsa dell'interruttore durante misurazioni ripetute. La misurazione effettiva viene calcolata come la deviazione standard della corsa dell'interruttore in una direzione.
La banda morta di ripristino si riferisce alla deviazione dell'asta della sonda dalla posizione di equilibrio, rimuove la forza esterna, l'asta nella forza della molla si ripristina, ma a causa del ruolo dell'attrito, l'asta non può tornare alla posizione originale, è la deviazione dalla posizione originale che è la banda morta di ripristino.
Errore integrato relativo della CMM
Il cosiddetto errore integrato relativo è la differenza tra il valore misurato e il valore reale della distanza punto-punto nello spazio di misura della CMM, che può essere espresso dalla seguente formula.
Errore integrato relativo = valore di misurazione della distanza valore vero della distanza
Per l'accettazione delle quote della CMM e la calibrazione periodica, non è necessario conoscere con precisione l'errore di ogni punto nello spazio di misura, ma solo la precisione del pezzo di misura delle coordinate, che può essere valutata tramite l'errore integrato relativo della CMM.
L'errore integrato relativo non riflette direttamente la fonte dell'errore e l'errore di misurazione finale, ma riflette solo l'entità dell'errore durante la misurazione delle dimensioni relative alla distanza e il metodo di misurazione è relativamente semplice.
Errore del vettore spaziale della CMM
L'errore vettoriale spaziale si riferisce all'errore vettoriale in qualsiasi punto dello spazio di misura di una CMM. È la differenza tra un punto fisso nello spazio di misura in un sistema di coordinate ideale ortogonale e le corrispondenti coordinate tridimensionali nel sistema di coordinate effettivo stabilito dalla CMM.
Teoricamente, l'errore vettoriale spaziale è l'errore vettoriale complessivo ottenuto dalla sintesi vettoriale di tutti gli errori di quel punto spaziale.
La precisione di misura delle CMM è molto elevata, e la macchina presenta numerose componenti e una struttura complessa, oltre a numerosi fattori che influenzano l'errore di misura. Esistono quattro principali fonti di errori statici nelle macchine multiasse come le CMM, come indicato di seguito.
(1) Errori geometrici causati dalla limitata precisione delle parti strutturali (come guide e sistemi di misura). Tali errori sono determinati dalla precisione di fabbricazione di tali parti strutturali e dalla precisione di regolazione in fase di installazione e manutenzione.
(2) Errori relativi alla rigidezza finita delle parti meccaniche della CMM. Sono causati principalmente dal peso delle parti mobili. Questi errori sono determinati dalla rigidezza delle parti strutturali, dal loro peso e dalla loro configurazione.
(3) Errori termici, come l'espansione e la flessione della guida causati da singole variazioni di temperatura e gradienti di temperatura. Questi errori sono determinati dalla struttura della macchina, dalle proprietà dei materiali e dalla distribuzione della temperatura della CMM e sono influenzati da fonti di calore esterne (ad esempio la temperatura ambiente) e da fonti di calore interne (ad esempio l'unità di azionamento).
(4) errori della sonda e degli accessori, che includono principalmente le variazioni del raggio dell'estremità della sonda causate dalla sostituzione della sonda, dall'aggiunta di un'asta lunga, dall'aggiunta di altri accessori; errore anisotropico quando la sonda tocca la misurazione in direzioni e posizioni diverse; errore causato dalla rotazione della tavola di indicizzazione.
Data di pubblicazione: 17-11-2022