Statik hata kaynaklarıKoordinat Ölçme MakinesiBaşlıca hatalar şunlardır: Koordinat Ölçme Makinesinin kendi hataları, örneğin kılavuz mekanizmasının hatası (doğrusal çizgi, dönme), referans koordinat sisteminin deformasyonu, prob hatası, standart niceliğin hatası; ölçüm koşullarıyla ilgili çeşitli faktörlerden kaynaklanan hatalar, örneğin ölçüm ortamının etkisi (sıcaklık, toz vb.), ölçüm yönteminin etkisi ve bazı belirsizlik faktörlerinin etkisi vb.
Koordinat ölçüm makinelerinin hata kaynakları o kadar karmaşıktır ki, bunları tek tek tespit edip ayırmak ve düzeltmek zordur; genellikle sadece koordinat ölçüm makinesinin doğruluğunu büyük ölçüde etkileyen ve ayrılması daha kolay olan hata kaynakları düzeltilir. Şu anda en çok araştırılan hata, koordinat ölçüm makinesinin mekanizma hatasıdır. Üretim pratiğinde kullanılan CMM'lerin çoğu ortogonal koordinat sistemli CMM'lerdir ve genel CMM'ler için mekanizma hatası esas olarak konumlandırma hatası, doğrusallık hareket hatası, açısal hareket hatası ve diklik hatası dahil olmak üzere doğrusal hareket bileşeni hatasını ifade eder.
Doğruluğunu değerlendirmek içinkoordinat ölçme makinesiYa da hata düzeltme işlemini uygulamak için, koordinat ölçüm cihazının doğal hata modeli temel alınarak, her bir hata kaleminin tanımı, analizi, iletimi ve toplam hatası verilmelidir. Koordinat ölçüm cihazlarının doğruluk doğrulamasında, toplam hata, koordinat ölçüm cihazlarının doğruluk özelliklerini yansıtan birleşik hatayı ifade eder; yani, gösterge doğruluğu, tekrarlama doğruluğu vb. Koordinat ölçüm cihazlarının hata düzeltme teknolojisinde ise, uzamsal noktaların vektör hatasını ifade eder.
Mekanizma hatası analizi
CMM'nin mekanizma özelliklerine göre, kılavuz ray, yönlendirdiği parçaya beş serbestlik derecesi sınırı getirirken, ölçüm sistemi hareket yönünde altıncı serbestlik derecesini kontrol eder; bu nedenle, yönlendirilen parçanın uzaydaki konumu, ait olduğu kılavuz ray ve ölçüm sistemi tarafından belirlenir.
Prob hatası analizi
CMM problarının iki türü vardır: Temas probları yapılarına göre iki kategoriye ayrılır: anahtarlamalı (dokunmatik tetiklemeli veya dinamik sinyalleme olarak da bilinir) ve taramalı (orantılı veya statik sinyalleme olarak da bilinir). Anahtarlamalı prob hataları, anahtarlama stroku, prob anizotropisi, anahtarlama stroku dağılımı, sıfırlama ölü bölgesi vb. nedenlerden kaynaklanır. Taramalı prob hatası ise kuvvet-yer değiştirme ilişkisi, yer değiştirme-yer değiştirme ilişkisi, çapraz bağlantı girişimi vb. nedenlerden kaynaklanır.
Probun iş parçasıyla temasından prob kıllarının duyulmasına kadar geçen süre boyunca probun hareket mesafesi, probun sapma mesafesidir. Bu, probun sistem hatasıdır. Probun anizotropisi, tüm yönlerdeki hareket mesafesinin tutarsızlığıdır. Bu sistematik bir hatadır, ancak genellikle rastgele bir hata olarak ele alınır. Hareket mesafesinin ayrıştırılması, tekrarlanan ölçümler sırasında hareket mesafesinin dağılım derecesini ifade eder. Gerçek ölçüm, tek yöndeki hareket mesafesinin standart sapması olarak hesaplanır.
Sıfırlama ölü bölgesi, prob çubuğunun denge konumundan sapmasını ifade eder; dış kuvvet kaldırıldığında, çubuk yay kuvvetiyle sıfırlanır, ancak sürtünmenin etkisiyle çubuk orijinal konumuna geri dönemez; bu, orijinal konumdan sapmaya sıfırlama ölü bölgesi denir.
CMM'nin göreceli entegre hatası
Sözde bağıl entegre hata, CMM'nin ölçüm alanındaki nokta-nokta mesafesinin ölçülen değeri ile gerçek değeri arasındaki farktır ve aşağıdaki formülle ifade edilebilir.
Bağıl bütünleşik hata = mesafe ölçüm değeri - mesafenin gerçek değeri
CMM kota kabulü ve periyodik kalibrasyon için, ölçüm uzayındaki her noktanın hatasını tam olarak bilmek gerekli değildir; yalnızca koordinat ölçüm iş parçasının doğruluğu yeterlidir ve bu da CMM'nin göreceli entegre hatası ile değerlendirilebilir.
Bağıl entegre hata, hata kaynağını ve nihai ölçüm hatasını doğrudan yansıtmaz, yalnızca mesafeyle ilgili boyutları ölçerken oluşan hatanın büyüklüğünü yansıtır ve ölçüm yöntemi nispeten basittir.
CMM'nin uzay vektörü hatası
Uzay vektör hatası, bir CMM'nin ölçüm uzayındaki herhangi bir noktadaki vektör hatasını ifade eder. İdeal bir dik açılı koordinat sistemindeki ölçüm uzayındaki herhangi bir sabit nokta ile CMM tarafından oluşturulan gerçek koordinat sistemindeki karşılık gelen üç boyutlu koordinatlar arasındaki farktır.
Teorik olarak, uzay vektör hatası, o uzay noktasının tüm hatalarının vektör senteziyle elde edilen kapsamlı vektör hatasıdır.
CMM'lerin ölçüm doğruluğu oldukça yüksek talep görmektedir ve birçok parçadan oluşan karmaşık bir yapıya sahiptir; ölçüm hatasını etkileyen birçok faktör bulunmaktadır. CMM gibi çok eksenli makinelerde statik hataların dört ana kaynağı aşağıdaki gibidir.
(1) Yapısal parçaların (kılavuzlar ve ölçüm sistemleri gibi) sınırlı hassasiyetinden kaynaklanan geometrik hatalar. Bu hatalar, bu yapısal parçaların üretim hassasiyeti ve kurulum ve bakımda ayarlama hassasiyeti ile belirlenir.
(2) CMM'nin mekanizma parçalarının sonlu rijitliğiyle ilgili hatalar. Bunlar esas olarak hareketli parçaların ağırlığından kaynaklanır. Bu hatalar, yapısal parçaların rijitliği, ağırlığı ve konfigürasyonu tarafından belirlenir.
(3) Tek sıcaklık değişimleri ve sıcaklık gradyanlarından kaynaklanan kılavuzun genleşmesi ve bükülmesi gibi termal hatalar. Bu hatalar, makine yapısı, malzeme özellikleri ve CMM'nin sıcaklık dağılımı tarafından belirlenir ve dış ısı kaynaklarından (örneğin ortam sıcaklığı) ve iç ısı kaynaklarından (örneğin tahrik ünitesi) etkilenir.
(4) Prob ve aksesuar hataları, esas olarak probun değiştirilmesi, uzun bir çubuğun eklenmesi, diğer aksesuarların eklenmesi nedeniyle prob ucunun yarıçapındaki değişiklikleri; probun farklı yönlerde ve pozisyonlarda ölçüme temas etmesi sonucu oluşan anizotropik hatayı; indeksleme tablasının dönmesinden kaynaklanan hatayı içerir.
Yayın tarihi: 17 Kasım 2022