مصادر الخطأ الثابتةتنسيق آلة قياستشمل بشكل أساسي: خطأ آلة قياس الإحداثيات نفسها، مثل خطأ آلية التوجيه (الخط المستقيم، الدوران)، وتشوه نظام الإحداثيات المرجعي، وخطأ المسبار، وخطأ الكمية القياسية؛الخطأ الناتج عن عوامل مختلفة مرتبطة بظروف القياس مثل تأثير بيئة القياس (درجة الحرارة والغبار وغيرها) وتأثير طريقة القياس وتأثير بعض عوامل عدم اليقين وغيرها.
إن مصادر الخطأ في آلة قياس الإحداثيات معقدة للغاية بحيث يصعب اكتشافها وفصلها واحدة تلو الأخرى وتصحيحها، وبشكل عام فقط مصادر الخطأ التي لها تأثير كبير على دقة آلة قياس الإحداثيات وتلك التي يسهل قياسها يتم تصحيح منفصلة.في الوقت الحاضر، الخطأ الأكثر بحثًا هو خطأ آلية آلة قياس الإحداثيات.معظم CMMs المستخدمة في ممارسة الإنتاج هي CMMs لنظام الإحداثيات المتعامد، وبالنسبة لـ CMMs العامة، يشير خطأ الآلية بشكل أساسي إلى خطأ مكون الحركة الخطية، بما في ذلك خطأ تحديد الموقع، وخطأ حركة الاستقامة، وخطأ الحركة الزاوية، وخطأ العمودي.
لتقييم دقةتنسيق آلة قياسأو لتنفيذ تصحيح الخطأ، يتم استخدام نموذج الخطأ الكامن لآلة قياس الإحداثيات كأساس، حيث يجب إعطاء التعريف والتحليل والنقل والخطأ الإجمالي لكل عنصر خطأ.يشير ما يسمى بالخطأ الإجمالي، في التحقق من دقة CMMs، إلى الخطأ المشترك الذي يعكس خصائص دقة CMMs، أي دقة الإشارة، ودقة التكرار، وما إلى ذلك: في تقنية تصحيح الأخطاء لـ CMMs، يشير إلى الخطأ المتجه للنقاط المكانية.
تحليل خطأ الآلية
خصائص آلية CMM، يحد حاجز التوجيه من خمس درجات من الحرية للجزء الموجه به، ويتحكم نظام القياس في الدرجة السادسة من الحرية في اتجاه الحركة، لذلك يتم تحديد موضع الجزء الموجه في الفضاء من خلال دليل السكك الحديدية ونظام القياس الذي ينتمي إليه.
تحليل خطأ التحقيق
هناك نوعان من مجسات CMM: تنقسم مجسات الاتصال إلى فئتين: التبديل (المعروف أيضًا باسم مشغل اللمس أو الإشارات الديناميكية) والمسح الضوئي (المعروف أيضًا باسم الإشارات المتناسبة أو الثابتة) وفقًا لبنيتها.تبديل أخطاء التحقيق الناجمة عن السكتة الدماغية التبديل، تباين التحقيق، تشتت السكتة الدماغية التبديل، إعادة تعيين المنطقة الميتة، وما إلى ذلك. خطأ مسبار المسح الناجم عن قوة علاقة الإزاحة، والإزاحة علاقة الإزاحة، وتداخل الاقتران المتقاطع، وما إلى ذلك.
السكتة الدماغية تبديل المسبار للمسبار واتصال الشغل بسمع شعر المسبار ، وانحراف المسبار عن بعد.هذا هو خطأ نظام المسبار.تباين المسبار هو عدم تناسق ضربة التبديل في جميع الاتجاهات.وهو خطأ منهجي، ولكن عادة ما يتم التعامل معه على أنه خطأ عشوائي.يشير تحلل رحلة التبديل إلى درجة تشتت رحلة التبديل أثناء القياسات المتكررة.يتم حساب القياس الفعلي على أنه الانحراف المعياري لسفر المفتاح في اتجاه واحد.
تشير إعادة تعيين النطاق الميت إلى انحراف قضيب المسبار عن موضع التوازن، وإزالة القوة الخارجية، وإعادة ضبط القضيب في قوة الزنبرك، ولكن بسبب دور الاحتكاك، لا يمكن للقضيب العودة إلى الموضع الأصلي، فهو الانحراف عن الموضع الأصلي هو إعادة تعيين النطاق الميت.
الخطأ المتكامل النسبي لـ CMM
ما يسمى بالخطأ المتكامل النسبي هو الفرق بين القيمة المقاسة والقيمة الحقيقية للمسافة من نقطة إلى نقطة في مساحة قياس CMM، والتي يمكن التعبير عنها بالصيغة التالية.
الخطأ النسبي المتكامل = قيمة قياس المسافة قيمة المسافة الحقيقية
بالنسبة لقبول حصة CMM والمعايرة الدورية، ليس من الضروري معرفة خطأ كل نقطة في مساحة القياس بدقة، ولكن فقط دقة قطعة قياس الإحداثيات، والتي يمكن تقييمها من خلال الخطأ المتكامل النسبي لـ CMM.
الخطأ المتكامل النسبي لا يعكس بشكل مباشر مصدر الخطأ وخطأ القياس النهائي، ولكنه يعكس فقط حجم الخطأ عند قياس الأبعاد المتعلقة بالمسافة، وطريقة القياس بسيطة نسبيًا.
خطأ متجه الفضاء من CMM
يشير خطأ متجه الفضاء إلى خطأ المتجه في أي نقطة في مساحة القياس لـ CMM.إنه الفرق بين أي نقطة ثابتة في مساحة القياس في نظام إحداثيات الزاوية اليمنى المثالي والإحداثيات ثلاثية الأبعاد المقابلة في نظام الإحداثيات الفعلي الذي أنشأه CMM.
من الناحية النظرية، خطأ المتجه الفضائي هو الخطأ المتجه الشامل الذي تم الحصول عليه عن طريق التوليف المتجه لجميع أخطاء تلك النقطة الفضائية.
دقة القياس لـ CMM تتطلب الكثير، ولها أجزاء كثيرة وبنية معقدة، والعديد من العوامل التي تؤثر على خطأ القياس.هناك أربعة مصادر رئيسية للأخطاء الثابتة في الأجهزة متعددة المحاور مثل CMMs على النحو التالي.
(1) الأخطاء الهندسية الناجمة عن الدقة المحدودة للأجزاء الهيكلية (مثل الأدلة وأنظمة القياس).يتم تحديد هذه الأخطاء من خلال دقة تصنيع هذه الأجزاء الهيكلية ودقة الضبط في التركيب والصيانة.
(2) الأخطاء المتعلقة بالصلابة المحدودة لأجزاء آلية CMM.وهي ناتجة بشكل رئيسي عن وزن الأجزاء المتحركة.يتم تحديد هذه الأخطاء من خلال صلابة الأجزاء الهيكلية ووزنها وتكوينها.
(3) الأخطاء الحرارية، مثل التوسع والانحناء للدليل الناجم عن التغيرات في درجات الحرارة الفردية والتدرجات الحرارية.يتم تحديد هذه الأخطاء من خلال هيكل الآلة وخصائص المواد وتوزيع درجة الحرارة لـ CMM وتتأثر بمصادر الحرارة الخارجية (مثل درجة الحرارة المحيطة) ومصادر الحرارة الداخلية (مثل وحدة القيادة).
(4) أخطاء المسبار والملحقات، بما في ذلك بشكل رئيسي التغييرات في نصف قطر طرف المسبار الناتجة عن استبدال المسبار، وإضافة قضيب طويل، وإضافة ملحقات أخرى؛خطأ متباين الخواص عندما يلمس المسبار القياس في اتجاهات ومواضع مختلفة؛الخطأ الناتج عن تدوير جدول الفهرسة.
وقت النشر: 17 نوفمبر 2022