Các nguồn lỗi tĩnh củaMáy đo tọa độchủ yếu bao gồm: sai số của chính Máy đo tọa độ, chẳng hạn như sai số của cơ cấu dẫn hướng (đường thẳng, quay), biến dạng của hệ tọa độ tham chiếu, sai số của đầu dò, sai số của đại lượng chuẩn; sai số do nhiều yếu tố liên quan đến điều kiện đo gây ra, chẳng hạn như ảnh hưởng của môi trường đo (nhiệt độ, bụi, v.v.), ảnh hưởng của phương pháp đo và ảnh hưởng của một số yếu tố không chắc chắn, v.v.
Các nguồn sai số của máy đo tọa độ rất phức tạp, khó phát hiện, phân loại và hiệu chỉnh từng nguồn một. Thông thường, chỉ những nguồn sai số có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của máy đo tọa độ và những nguồn dễ phân loại hơn mới được hiệu chỉnh. Hiện nay, lỗi được nghiên cứu nhiều nhất là lỗi cơ chế của máy đo tọa độ. Hầu hết các máy đo tọa độ (CMM) được sử dụng trong thực tế sản xuất đều là máy đo tọa độ hệ tọa độ trực giao, và đối với máy đo tọa độ thông thường, lỗi cơ chế chủ yếu đề cập đến lỗi thành phần chuyển động tuyến tính, bao gồm lỗi vị trí, lỗi chuyển động thẳng, lỗi chuyển động góc và lỗi vuông góc.
Để đánh giá độ chính xác củamáy đo tọa độhoặc để thực hiện hiệu chỉnh sai số, mô hình sai số cố hữu của máy đo tọa độ được sử dụng làm cơ sở, trong đó phải đưa ra định nghĩa, phân tích, truyền dẫn và sai số tổng của từng hạng mục sai số. Cái gọi là sai số tổng, trong kiểm tra độ chính xác của CMM, đề cập đến sai số kết hợp phản ánh các đặc tính chính xác của CMM, tức là độ chính xác chỉ thị, độ chính xác lặp lại, v.v.: trong công nghệ hiệu chỉnh sai số của CMM, nó đề cập đến sai số vectơ của các điểm không gian.
Phân tích lỗi cơ chế
Đặc điểm cơ chế của CMM, thanh dẫn hướng giới hạn năm bậc tự do cho bộ phận được nó dẫn hướng và hệ thống đo lường kiểm soát bậc tự do thứ sáu theo hướng chuyển động, do đó vị trí của bộ phận được dẫn hướng trong không gian được xác định bởi thanh dẫn hướng và hệ thống đo lường mà nó thuộc về.
Phân tích lỗi thăm dò
Có hai loại đầu dò CMM: đầu dò tiếp xúc được chia thành hai loại: chuyển mạch (còn gọi là tín hiệu kích hoạt cảm ứng hoặc tín hiệu động) và quét (còn gọi là tín hiệu tỷ lệ hoặc tín hiệu tĩnh) theo cấu trúc của chúng. Lỗi đầu dò chuyển mạch do hành trình chuyển mạch, dị hướng đầu dò, phân tán hành trình chuyển mạch, vùng chết đặt lại, v.v. Lỗi đầu dò quét do mối quan hệ lực-độ dịch chuyển, mối quan hệ dịch chuyển-độ dịch chuyển, nhiễu liên kết chéo, v.v.
Hành trình chuyển mạch của đầu dò khi tiếp xúc giữa đầu dò và phôi với sợi tóc đầu dò, độ lệch của đầu dò theo một khoảng cách. Đây là lỗi hệ thống của đầu dò. Tính dị hướng của đầu dò là sự không nhất quán của hành trình chuyển mạch theo mọi hướng. Đây là lỗi hệ thống, nhưng thường được coi là lỗi ngẫu nhiên. Phân tích hành trình chuyển mạch đề cập đến mức độ phân tán của hành trình chuyển mạch trong các phép đo lặp lại. Phép đo thực tế được tính bằng độ lệch chuẩn của hành trình chuyển mạch theo một hướng.
Reset deadband là độ lệch của thanh thăm dò so với vị trí cân bằng, loại bỏ lực bên ngoài, thanh trong lực lò xo đặt lại, nhưng do tác dụng của ma sát, thanh không thể trở lại vị trí ban đầu, độ lệch so với vị trí ban đầu là reset deadband.
Lỗi tích hợp tương đối của CMM
Cái gọi là sai số tích hợp tương đối là sự khác biệt giữa giá trị đo được và giá trị thực của khoảng cách điểm-điểm trong không gian đo của CMM, có thể được biểu thị bằng công thức sau.
Lỗi tích hợp tương đối = giá trị đo khoảng cách là giá trị thực của khoảng cách
Đối với việc chấp nhận hạn ngạch CMM và hiệu chuẩn định kỳ, không cần phải biết chính xác sai số của từng điểm trong không gian đo, mà chỉ cần biết độ chính xác của phôi đo tọa độ, có thể đánh giá bằng sai số tích hợp tương đối của CMM.
Sai số tích hợp tương đối không phản ánh trực tiếp nguồn lỗi và sai số đo lường cuối cùng mà chỉ phản ánh quy mô sai số khi đo các kích thước liên quan đến khoảng cách, phương pháp đo tương đối đơn giản.
Lỗi vectơ không gian của CMM
Sai số vectơ không gian là sai số vectơ tại bất kỳ điểm nào trong không gian đo của CMM. Đây là sự khác biệt giữa bất kỳ điểm cố định nào trong không gian đo trong hệ tọa độ vuông góc lý tưởng và tọa độ ba chiều tương ứng trong hệ tọa độ thực tế do CMM thiết lập.
Về mặt lý thuyết, lỗi vectơ không gian là lỗi vectơ toàn diện thu được bằng cách tổng hợp vectơ của tất cả các lỗi của điểm không gian đó.
Độ chính xác đo lường của CMM rất khắt khe, với nhiều bộ phận và cấu trúc phức tạp, cùng nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sai số đo lường. Có bốn nguồn chính gây ra sai số tĩnh trong các máy đa trục như CMM như sau.
(1) Sai số hình học do độ chính xác hạn chế của các bộ phận kết cấu (như thanh dẫn hướng và hệ thống đo lường). Những sai số này được xác định bởi độ chính xác chế tạo của các bộ phận kết cấu này và độ chính xác điều chỉnh trong quá trình lắp đặt và bảo trì.
(2) Sai số liên quan đến độ cứng hữu hạn của các bộ phận cơ khí của CMM. Chúng chủ yếu do trọng lượng của các bộ phận chuyển động gây ra. Các sai số này được xác định bởi độ cứng của các bộ phận kết cấu, trọng lượng và cấu hình của chúng.
(3) Sai số nhiệt, chẳng hạn như sự giãn nở và uốn cong của thanh dẫn hướng do thay đổi nhiệt độ đơn lẻ và độ dốc nhiệt độ. Các sai số này được xác định bởi cấu trúc máy, đặc tính vật liệu và phân bố nhiệt độ của CMM và bị ảnh hưởng bởi các nguồn nhiệt bên ngoài (ví dụ: nhiệt độ môi trường) và các nguồn nhiệt bên trong (ví dụ: bộ truyền động).
(4) lỗi đầu dò và phụ kiện, chủ yếu bao gồm những thay đổi về bán kính đầu dò do thay thế đầu dò, thêm thanh dài, thêm các phụ kiện khác; lỗi dị hướng khi đầu dò tiếp xúc với phép đo theo các hướng và vị trí khác nhau; lỗi do quay bàn định mức.
Thời gian đăng: 17-11-2022