Les sources d'erreur statiques deMachine de mesure tridimensionnellecomprennent principalement : l'erreur de la machine à mesurer tridimensionnelle elle-même, comme l'erreur du mécanisme de guidage (ligne droite, rotation), la déformation du système de coordonnées de référence, l'erreur de la sonde, l'erreur de la quantité standard ; l'erreur causée par divers facteurs associés aux conditions de mesure, comme l'influence de l'environnement de mesure (température, poussière, etc.), l'influence de la méthode de mesure et l'influence de certains facteurs d'incertitude, etc.
Les sources d'erreur des machines à mesurer tridimensionnelles sont si complexes qu'il est difficile de les détecter, de les identifier et de les corriger individuellement. En général, seules les sources d'erreur ayant une influence majeure sur la précision de la machine et celles plus faciles à identifier sont corrigées. Actuellement, l'erreur la plus étudiée est l'erreur mécanique des machines à mesurer tridimensionnelles. La plupart des MMT utilisées en production sont des MMT à système de coordonnées orthogonales. Pour les MMT classiques, l'erreur mécanique désigne principalement l'erreur des composantes du mouvement linéaire, notamment l'erreur de positionnement, l'erreur de rectitude, l'erreur de mouvement angulaire et l'erreur de perpendicularité.
Pour évaluer l'exactitude de lamachine à mesurer tridimensionnellePour mettre en œuvre la correction d'erreur, le modèle d'erreur inhérente à la machine à mesurer tridimensionnelle est utilisé comme base, ce qui implique la définition, l'analyse, la transmission et l'erreur totale de chaque élément d'erreur. L'erreur totale, dans la vérification de la précision des MMT, désigne l'erreur combinée reflétant les caractéristiques de précision des MMT, c'est-à-dire la précision d'indication, la précision de répétition, etc. ; dans la technologie de correction d'erreur des MMT, elle désigne l'erreur vectorielle des points spatiaux.
Analyse des erreurs de mécanisme
Les caractéristiques du mécanisme de la CMM, le rail de guidage limite cinq degrés de liberté à la pièce guidée par lui, et le système de mesure contrôle le sixième degré de liberté dans la direction du mouvement, de sorte que la position de la pièce guidée dans l'espace est déterminée par le rail de guidage et le système de mesure auquel il appartient.
Analyse des erreurs de sonde
Il existe deux types de sondes CMM : les sondes de contact se divisent en deux catégories : à commutation (également appelées à déclenchement par contact ou à signalisation dynamique) et à balayage (également appelées à signalisation proportionnelle ou statique), selon leur structure. Les erreurs de sonde à commutation sont dues à la course de commutation, à l'anisotropie de la sonde, à la dispersion de la course de commutation, à la zone morte de réinitialisation, etc. Les erreurs de sonde à balayage sont dues à la relation force-déplacement, à la relation déplacement-déplacement, aux interférences de couplage croisé, etc.
La course de commutation du palpeur, pour le contact entre le palpeur et la pièce, est mesurée par la sensibilité du palpeur, et sa déviation sur une distance. Il s'agit de l'erreur système du palpeur. L'anisotropie du palpeur est l'incohérence de la course de commutation dans toutes les directions. Il s'agit d'une erreur systématique, généralement considérée comme une erreur aléatoire. La décomposition de la course de commutation fait référence au degré de dispersion de cette course lors de mesures répétées. La mesure réelle est calculée comme l'écart type de la course de commutation dans une direction.
La zone morte de réinitialisation fait référence à l'écart de la tige de sonde par rapport à la position d'équilibre, supprime la force externe, la tige dans la réinitialisation de la force du ressort, mais en raison du rôle du frottement, la tige ne peut pas revenir à la position d'origine, c'est l'écart par rapport à la position d'origine qui est la zone morte de réinitialisation.
Erreur relative intégrée de la MMT
L'erreur intégrée relative est la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle de la distance point à point dans l'espace de mesure de la MMT, qui peut être exprimée par la formule suivante.
Erreur intégrée relative = valeur de mesure de distance a valeur vraie de distance
Pour l'acceptation du quota CMM et l'étalonnage périodique, il n'est pas nécessaire de connaître précisément l'erreur de chaque point dans l'espace de mesure, mais seulement la précision de la pièce de mesure des coordonnées, qui peut être évaluée par l'erreur intégrée relative de la CMM.
L'erreur relative intégrée ne reflète pas directement la source d'erreur et l'erreur de mesure finale, mais reflète uniquement la taille de l'erreur lors de la mesure des dimensions liées à la distance, et la méthode de mesure est relativement simple.
Erreur vectorielle spatiale de la CMM
L'erreur vectorielle spatiale désigne l'erreur vectorielle en tout point de l'espace de mesure d'une MMT. Il s'agit de la différence entre un point fixe de l'espace de mesure dans un système de coordonnées idéal à angle droit et les coordonnées tridimensionnelles correspondantes dans le système de coordonnées réel établi par la MMT.
Théoriquement, l'erreur vectorielle spatiale est l'erreur vectorielle globale obtenue par synthèse vectorielle de toutes les erreurs de ce point de l'espace.
La précision de mesure des MMT est très exigeante, car elles comportent de nombreux composants et une structure complexe, et de nombreux facteurs influencent l'erreur de mesure. Il existe quatre principales sources d'erreurs statiques dans les machines multiaxes comme les MMT :
(1) Erreurs géométriques dues à la précision limitée des pièces structurelles (telles que les guides et les systèmes de mesure). Ces erreurs sont déterminées par la précision de fabrication de ces pièces structurelles et par la précision de réglage lors de l'installation et de la maintenance.
(2) Erreurs liées à la rigidité finie des pièces mécaniques de la MMT. Elles sont principalement dues au poids des pièces mobiles. Ces erreurs sont déterminées par la rigidité des pièces structurelles, leur poids et leur configuration.
(3) Erreurs thermiques, telles que la dilatation et la flexion du guide causées par des variations et des gradients de température ponctuels. Ces erreurs sont déterminées par la structure de la machine, les propriétés des matériaux et la distribution de température de la MMT, et sont influencées par des sources de chaleur externes (par exemple, la température ambiante) et internes (par exemple, le moteur).
(4) erreurs de sonde et d'accessoires, comprenant principalement les changements dans le rayon de l'extrémité de la sonde causés par le remplacement de la sonde, l'ajout d'une longue tige, l'ajout d'autres accessoires ; erreur anisotrope lorsque la sonde touche la mesure dans différentes directions et positions ; l'erreur causée par la rotation de la table d'indexation.
Date de publication : 17 novembre 2022