As fontes de erro estático deMáquina de Medição por Coordenadasincluem principalmente: o erro da própria Máquina de Medição de Coordenadas, como o erro do mecanismo de guia (linha reta, rotação), a deformação do sistema de coordenadas de referência, o erro da sonda, o erro da quantidade padrão; o erro causado por vários fatores associados às condições de medição, como a influência do ambiente de medição (temperatura, poeira, etc.), a influência do método de medição e a influência de alguns fatores de incerteza, etc.
As fontes de erro das máquinas de medição por coordenadas são tão complexas que é difícil detectá-las, separá-las uma a uma e corrigi-las. Geralmente, apenas as fontes de erro que têm grande influência na precisão das máquinas de medição por coordenadas e aquelas que são mais fáceis de separar são corrigidas. Atualmente, o erro mais pesquisado é o erro de mecanismo das máquinas de medição por coordenadas. A maioria das CMMs utilizadas na prática de produção são CMMs de sistema de coordenadas ortogonais e, para CMMs gerais, o erro de mecanismo refere-se principalmente ao erro do componente de movimento linear, incluindo erro de posicionamento, erro de movimento retilíneo, erro de movimento angular e erro de perpendicularidade.
Para avaliar a precisão domáquina de medição de coordenadasou para implementar a correção de erros, utiliza-se como base o modelo de erro inerente da máquina de medição por coordenadas, no qual devem ser fornecidas a definição, a análise, a transmissão e o erro total de cada item de erro. O chamado erro total, na verificação da precisão de CMMs, refere-se ao erro combinado que reflete as características de precisão das CMMs, ou seja, a precisão de indicação, a precisão de repetição, etc.; na tecnologia de correção de erros de CMMs, refere-se ao erro vetorial de pontos espaciais.
Análise de erros de mecanismo
As características do mecanismo do CMM: o trilho-guia limita cinco graus de liberdade à peça guiada por ele, e o sistema de medição controla o sexto grau de liberdade na direção do movimento, de modo que a posição da peça guiada no espaço é determinada pelo trilho-guia e pelo sistema de medição ao qual ela pertence.
Análise de erro de sonda
Existem dois tipos de sondas CMM: as sondas de contato são divididas em duas categorias: comutação (também conhecida como sinalização dinâmica ou de acionamento por toque) e varredura (também conhecida como sinalização proporcional ou estática), de acordo com sua estrutura. Erros na sonda de comutação são causados pelo curso da chave, anisotropia da sonda, dispersão do curso da chave, zona morta de reset, etc. Erros na sonda de varredura são causados pela relação força-deslocamento, deslocamento-deslocamento, interferência de acoplamento cruzado, etc.
O curso de comutação da sonda para o contato da sonda e da peça de trabalho com o fio da sonda, a deflexão da sonda de uma distância. Este é o erro do sistema da sonda. A anisotropia da sonda é a inconsistência do curso de comutação em todas as direções. É um erro sistemático, mas geralmente tratado como um erro aleatório. A decomposição do curso da comutação refere-se ao grau de dispersão do curso da comutação durante medições repetidas. A medição real é calculada como o desvio padrão do curso da comutação em uma direção.
A zona morta de redefinição refere-se ao desvio da haste da sonda da posição de equilíbrio, remove a força externa, a haste na força da mola é redefinida, mas devido ao papel do atrito, a haste não pode retornar à posição original, é o desvio da posição original que é a zona morta de redefinição.
Erro integrado relativo do CMM
O chamado erro relativo integrado é a diferença entre o valor medido e o valor real da distância ponto a ponto no espaço de medição do CMM, que pode ser expresso pela seguinte fórmula.
Erro relativo integrado = valor de medição de distância, um valor verdadeiro de distância
Para aceitação de cota de CMM e calibração periódica, não é necessário saber precisamente o erro de cada ponto no espaço de medição, mas apenas a precisão da peça de trabalho de medição de coordenadas, que pode ser avaliada pelo erro integrado relativo da CMM.
O erro integrado relativo não reflete diretamente a fonte do erro e o erro de medição final, mas reflete apenas o tamanho do erro ao medir as dimensões relacionadas à distância, e o método de medição é relativamente simples.
Erro do vetor espacial do CMM
O erro vetorial espacial refere-se ao erro vetorial em qualquer ponto do espaço de medição de uma CMM. É a diferença entre qualquer ponto fixo no espaço de medição em um sistema de coordenadas ideal em ângulo reto e as coordenadas tridimensionais correspondentes no sistema de coordenadas real estabelecido pela CMM.
Teoricamente, o erro do vetor espacial é o erro vetorial abrangente obtido pela síntese vetorial de todos os erros daquele ponto espacial.
A precisão de medição de uma CMM é muito exigente, pois possui muitas peças e estruturas complexas, além de muitos fatores que afetam o erro de medição. Existem quatro fontes principais de erros estáticos em máquinas multieixos como CMMs, conforme descrito a seguir.
(1) Erros geométricos causados pela precisão limitada de peças estruturais (como guias e sistemas de medição). Esses erros são determinados pela precisão de fabricação dessas peças estruturais e pela precisão de ajuste na instalação e manutenção.
(2) Erros relacionados à rigidez finita das peças do mecanismo da CMM. São causados principalmente pelo peso das peças móveis. Esses erros são determinados pela rigidez das peças estruturais, seu peso e sua configuração.
(3) Erros térmicos, como expansão e flexão da guia, causados por mudanças pontuais de temperatura e gradientes de temperatura. Esses erros são determinados pela estrutura da máquina, propriedades do material e distribuição de temperatura da CMM, sendo influenciados por fontes de calor externas (por exemplo, temperatura ambiente) e internas (por exemplo, unidade de acionamento).
(4) erros de sonda e acessórios, incluindo principalmente alterações no raio da extremidade da sonda causadas pela substituição da sonda, adição de uma haste longa, adição de outros acessórios; erro anisotrópico quando a sonda toca a medição em diferentes direções e posições; o erro causado pela rotação da mesa de indexação.
Horário da postagem: 17/11/2022