影响三坐标测量机测量精度的最大因素
三坐标测量机的测量结果偏差过大的原因
三坐标测量机的测量结果偏差过大的原因
在使用三坐标测量机进行测量时,如果遇到测量结果偏差过大,那么请按以下方法进行问题排查。
三坐标测量机的测量结果偏差过大原因分析:
1.装夹工件不可靠。
2.工件表面粗糙度过大或者工件表面附着脏物。
3.三坐标测量机附件连接不可靠。
4.进行测针校正。
5.测量方法错误。
三坐标测量机的测量结果偏差过大解决方案:
1.工件在测量时(尤其是质量较小的工件),应确保有夹具装夹,测量时不能有相对移动,这将有助于提高测量的准确性。
2.被测工件在测量前应先进行恒温处理,然后认真清理清洁被测物体表面,保证无赃物以及表面光洁度。
3.进行测量前确保所有附件连接的可靠性。
4.当更换测针进行测量时,请先进行三坐标测针的装配及校正,保证测量结果的可靠性。
5.合理正确的测量方案,将会有效的提高测量的准确性,请在测量前对被测方案进行合理性确认。
6.另外,由于环境条件因素也可引起测量误差,请在正确的环境下进行测量。
三坐标测量机测球直径的校正和误差分析
三坐标测量机测球直径的校正和误差分析摘要:三坐标测量机(CMM)以其测量精度高、稳定性好、操作方便快捷的特点广泛的被应用。
但是在使用三坐标测量机测量有些几何要素时,有时测量准确度不是很高。
文章对坐标测量原理进行简述,重点分析三坐标测量机测球直径的校正与误差。
关键词:三坐标测量机;球直径;误差1坐标测量的原理任何形状都是由空间点组成,所有的几何量测量都可归结为空间点的测量,因此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状的基础。
坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它已允许的测量空间,精密地测出被测零件表面的点在空间3个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算的方法得出其形状、位置误差及其他几何量数据。
用CMM进行零件测量,理论上,测头的球半径应为零,测头和工件接触为测头中心。
得到的数据是测头中心的坐标值,而非测头与被测件接触点的坐标值。
但实际上,测头有一半径,从而需要对测头直径进行校正,即进行测头球心轨迹曲面域和测头半径补偿。
2三坐标测量机测量的主要步骤2.1测头选择测头部分是测量机的重要部件,测头根据其功能有:触发式、扫描式、非接触式(激光、光学)等。
触发式测头是使用最多的一种测头。
一般的测头头部都是由一个杆和测球组成。
最常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一,只有极少的情况不适宜采用红宝石球。
高强度下对铝材料制成的工件进行扫描时,选择氮化硅较好;对铸铁材料工件进行高强度扫描,推荐使用氧化锆球。
为保证一定的测量精度,在对测头的使用上,需要注意:(1)测头长度尽可能短:探针弯曲或偏斜越大,精度将越低。
因此在测量时,尽可能采用短探针。
(2)连接点最少:每次将探针与加长杆连接在一起时,就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。
因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目。
(3)使测球尽可能大:测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响。
三坐标操作规程(蔡司)
实验室作业文件文件编号实施日期制订审核批准1.目的正确指导三坐标的使用及维护保养。
2.职责由实验室负责三坐标的使用、维护与保养及定期校验。
3.三坐标的基本组成。
3.1测量机主机和测头系统3.2控制系统和计算机.4.影响测量精度的因素。
1.温度影响对CMM精度有较大影响(环境温度应稳定)2.湿度影响湿度过大:水汽会在CMM上凝结—生锈湿度过小:影响大理石的吸水性—大理石变形;灰尘;静电3.压缩空气的影响(气浮间隙为6微米)原理:在气浮块和导轨之间有气膜,气浮轴承使轴无摩擦运动结论:气浮块的正常浮起对CMM的正常工作很重要压力波动:气浮间隙变化,重复性变化压力不足:气浮块浮不起来,导轨摩擦,精度下降(导轨和气浮块磨损)4.导轨的保护5.测针校验的准确性6.测量方法的准确性5.三坐标的使用环境。
1. 温度要求:22°C ±2°C2.2.湿度要求:40%-60%3.气压要求:4.8-6bar4.导轨保护: 每天用无水酒精擦拭导轨, 要求使用无尘纸单面擦拭,导轨上不要放物体,不要用手碰5.电源要求:220+10%(不间断电源)UPS6.三坐标开关机顺序1.开机顺序:打开气→打开控制柜电源→打开控制柜驱动→点亮控制面板→打开软件。
2.关机顺序:将测针移到右上角→关闭软件→熄灭控制面板→关闭控制柜驱动→关闭控制柜电源→关闭气源7.控制面板常用介绍实验室作业文件文件编号实施日期关机要求关机---退出测量软件-按操纵杆M 键(黄灯熄灭)-关掉左侧集成开关。
每天至少关机一次五向关机 按图片位置关机1、Z 轴处的芯片,漏出少许;2、关机位置如右图所示。
8.打开软件进入软件进行测量 1.软件2.探针校准→先校注探针再校准工作测针;3.建立基本坐标系及安全平面;4.装夹好工件在工件上提取需要的元素;5.根据图纸需要评价需要的形位位置公差。
9.根据需求提供报告 10.设备注意事宜:滤网清理每月对两侧滤网 进行清 理一次 如右图长期关机Z 轴靠上,X 轴靠近负轴如右图。
三坐标最大允许误差
三坐标最大允许误差
一、三坐标测量机的概述
三坐标测量机,作为一种高精度的测量设备,广泛应用于工业生产、航空航天、汽车制造等领域。
它通过对物体三个坐标轴(X、Y、Z)的精确测量,为产品质量控制、工艺改进提供重要依据。
二、三坐标最大允许误差的定义和意义
三坐标最大允许误差,是指在测量过程中,测量设备在三个坐标轴上所允许的最大误差值。
它直接影响着测量结果的准确性和可靠性。
最大允许误差越小,测量设备的精度越高,对生产过程的把控能力越强。
三、三坐标最大允许误差的影响因素
1.测量设备的精度:测量设备的精度越高,最大允许误差越小。
2.测量环境:温度、湿度等环境因素对测量设备的精度有较大影响,进而影响最大允许误差。
3.测量操作技巧:操作人员的技术水平和经验,直接关系到测量结果的准确性。
四、提高三坐标测量精度的方法
1.选择高精度测量设备:选购时注意了解设备的分辨率、测量范围等技术参数,确保设备精度满足需求。
2.定期校准和维护:定期对三坐标测量机进行校准,确保测量结果的准确性。
同时,定期维护设备,保证设备处于良好的工作状态。
3.控制环境因素:确保测量环境温湿度稳定,避免对测量设备造成影响。
4.提高操作技能:加强操作人员的技术培训,提高测量操作水平。
五、总结与展望
三坐标测量机在现代制造业中具有重要地位,其最大允许误差直接关系到测量结果的准确性。
通过选购高精度设备、定期校准维护、控制环境因素和提高操作技能等方法,可以有效提高三坐标测量精度,为我国制造业的发展提供有力支持。
影响三坐标测量仪精度的因素有哪些
影响三坐标测量仪精度的因素有哪些影响三坐标测量仪精度的因素有哪些三坐标测量仪目前在各种制造业中已经广泛的应用,可以这样说,没有三坐标检测仪器的存在,就没有高质量的工件出现,还可以说三坐标的各种检测为各个厂家的生产已经起到了保驾护航的作用。
这种测量仪不仅可以把测量的结果以高精度作评价,而且使用的范围相当的广泛,可以说天上飞的,地上跑的,水里游的,等等制造业的生产领域,都可以见到三坐标的系列产品。
可能在使用三坐标测量仪的过程中,有些朋友会发现其精度会出现一些误差。
是什么原因导致这些误差的出现呢?影响三坐标测量仪精度的因素有哪些?思瑞测量提醒主要有以下几点:1、机房温度对于测量精度的影响。
机房的温度是影响三坐标测量机精度最重要的因素,如果温度不能达到要求,测量精度必然会受到影响。
因此,我们一定要保证机房的温度。
在这,思瑞测量提醒大家,每年应该对测量机进行一次校准,这也是保证三坐标测量仪测量结果准确的关键。
2、三坐标测量仪补偿文件是否正确。
三坐标测量仪是有自己的补偿文件的,通过这些补偿,可以保证测量结果更准确。
因此,我们应该熟知怎样安装与使用补偿文件。
安装补偿文件可以很好地防止因文件丢失而对我们造成的不便。
3、三坐标测量仪的测头安装是否准确。
对三坐标测量机侧头校准的目的是校正测杆中宝石球的直径,之后进行测量点侧头的修正,以保证测量结果更准确。
思瑞测量的测量机配置的测头是非常的稳定的,您可以放心选择。
4、三坐标测量杆是否清洁?侧座、侧头、测杆、标准球之间是否牢靠等等,这些都是影响三坐标测量机测量精度的因素。
三坐标测量仪是一种高精度的测量仪表,其主要作用是检测其他设备的质量,因此,我们一定要在使用时尽量排除这些影响因素,让我的的测量精度更加准确。
思瑞测量是国内品牌三坐标测量仪中生产和销量连续五年第一的企业。
关于影响三坐标测量仪精度的因素思瑞测量就为大家介绍这么多了,希望可以帮助到大家。
三坐标误差原因分析
三坐标误差原因分析发布时间:2010-07-30注:三坐标误差分析本人摘自网络,感谢作者!时间:2010年7月30日三坐标误差分析,将产生原因归纳为测量方法误差、三坐标测量机设备误差、测量环境误差、测量人员误差、被测工件本身误差五个方面。
并指出要减少三坐标测量机测量误差,最大限度地发挥三坐标测量机能力,必须是三坐标测量机制造厂与用户之间密切配合,共同努力才能达到。
三坐标测量机虽然测量精度较普通量具测量准确得多,但必定存在测量误差。
因此,为了使三坐标测量机的测量结果最大限度地满足机械设计、制造、检验的需要,必须分析三坐标测量机测量误差产生的原因。
本文将三坐标测量机测量误差的原因归纳为测量方法误差、三坐标测量机设备误差、测量环境误差、测量人员误差和被测工件本身误差五个方面。
下面分别进行研究。
测量方法误差及解决措施三坐标测量机用于零件和部件的尺寸误差和形位误差的测量,特别对于形位误差测量更显示其高准确度、高效率、测量范围大的优点。
而形位误差的测量方法种类非常多,GB1958—80《形状和位置公差检测规定》中规定了形位误差有五种检测原则:与理想要素比较原则、测量坐标值原则、测量特征参数原则、测量跳动原则、控制实效原则。
并且还列出了100余种测量方法。
如果在测量形位误差时采用的检测原则不对,选用的方法不完善、不严密、不确切,便会造成测量方法误差。
因此,从事三坐标测量机工作的人,一定要熟悉测量方法,特别是对形位误差的五种检测原则和100余种测量方法要非常熟悉,才能减少测量方法误差。
三坐标测量机设备误差及解决措施任何一种三坐标测量机均存在误差,根据国标GB/T16857.2-1997(等效国际标准ISO10360—2-----1994)规定,将三坐标测量机的误差归纳为长度测量的示值误差E和探测误差R二类。
其中三坐标测量机长度测量的示值误差E是指用三坐标测量机测量长度实物标准器的两标称平行平面间的法向(与一个面正交)两相对点距离的示值误差,即测得长度与长度实物标准器长度真值之差,以微米计算,并以下列三个表达式的任一式表示:E=A+L/K≤BE=A+L/KE=B式中:A------常数项,由三坐标测量机制造厂提供,μm;L------被测长度,mm;K------无量纲常数,由三坐标测量机制造厂提供;B------E的最大值,由三坐标测量机制造厂提供,μm。
三坐标测量机的误差分析
三坐标测量机的误差分析三坐标测量机误差分析概述三坐标测量机的静态误差来源主要有:三坐标测量机本⾝的误差,如导向机构的误差(直线、回转)、基准坐标系的变形、测头误差、标准量的误差;与测量条件相关联的各种因素引起的误差,如测量环境的影响(温度、尘埃等)、测量⽅法的影响以及⼀些不确定因素的影响等。
三坐标测量机的误差源纷繁复杂,很难将它们⼀⼀检测分离出来并加以修正,⼀般只修正那些对三坐标测量机精度影响⽐较⼤的误差源和那些⽐较容易分离的误差源。
⽬前研究最多的是三坐标测量机的机构误差。
⽣产实践中使⽤的三坐标测量机绝⼤多数是正交坐标系三坐标测量机,对于⼀般的三坐标测量机⽽⾔,机构误差主要是指直线运动部件误差,包括定位误差、直线度运动误差、⾓运动误差、以及垂直度误差。
三坐标测量机主要误差分析对三坐标测量机精度评定或实施误差修正,要以坐标测量机固有误差的模型为基础,其中,必须给出各误差项的定义,分析,传递及误差合成后的总误差。
所谓的总误差,在三坐标测量机的精度检定中,是指反映坐标测量机精度特性的综合误差,即指⽰精度,重复精度等:在三坐标测量机的误差修正技术中,则是指空间点的⽮量误差。
机构误差分析三坐标测量机的机构特征,导轨对被它引导的部件限制五个⾃由度,测量系统控制运动⽅向上的第六个⾃由度,因此导向部件在空间的位置,由导轨及其所属的测量系统确定。
测头误差分析三坐标测量机的测头分为两种:接触式测头按其结构⼜分为开关式(⼜称触发式或动态发讯式)和扫描式(⼜称⽐例式或静态发讯式)两⼤类。
开关式测头的误差由开关⾏程,测头各向异性,开关⾏程分散性,复位死区等引起。
扫描式测头的误差由测⼒⼀位移关系,位移⼀位移关系,交叉耦合⼲扰等引起。
测头的开关⾏程为测头与⼯件接触⾄测头发讯,测头所偏摆的⼀段距离。
这是测头的系统误差。
测头的各向异性是开关⾏程在各个⽅向上的不⼀致性。
它是系统误差,但通常作随机误差处理。
开关⾏程的分解性指重复测量时开关⾏程的离散程度。
三坐标测量机测量误差来源分析
三坐标测量机在使用中,测量结果与实际值之间的差异称为误差。
真实值是客观存在的。
在某些时空条件下,它是物的真正价值,但很难准确地表达它。
测量值是测量所得的结果。
两者之间总是存在一定的差异,即测量误差。
测量误差的测量方法分为:绝对误差,相对误差和参考误差!测量误差的分类可分为三类:系统误差,随机误差和粗差!三坐标测量机引起严重误差的主要原因今天,主要原因是三坐标测量机产生误差的主要原因,误差指:超出在规定条件下预期的误差,现在从以下5个方面去总结和探讨误差的来源。
一、人为因素1)是否熟悉形状和位置公差?2)是否研究过测量软件参考手册?3)学过培训手册了吗?4)是否多次阅读过坐标测量机工作簿?5)熟悉工件图纸和公差要求吗?6)熟悉测量程序的编程思想?7)是否熟悉测量程序的参数评估原理?二、机器系数1)机器的光栅尺,标准球,探针(针)等不清洁;2)探针(针)未校准;三、工件系数1)待测部件不干净;2)工件定位面不干净;3)工件夹紧不可靠;4)待测工件有加工缺陷;5)工件不在计量室内恒温;四、测量方法1)手动测量粗糙坐标系的参数时,严重偏离真实值;2)测杆与工件干涉;3)测量时触摸或靠在测量机上;4)测量程序对特征参数的评估不正确;5)手动测量时参考选择误差和结构特征不正确;五、环境因素1)环境温度与要求有很大差异;2)温度梯度大;3)湿度大;4)有局部热源或冷源;5)直射阳光机;6)空调风吹动机器;粗大误差的发现A、用于测量更精确的工件:1、测量圆时,评估其圆度。
如果超出公差(大于0.01),则测量的功能不正确;2、测量气缸时,评估其圆柱度。
如果公差大于(大于0.01),则测量的功能不正确;3、测量表面时,评估平整度。
如果差异大于(大于0.03),则测量的功能不正确;4、测量直线时,评估其直线度。
如果超出公差(大于0.01),则测量的功能不正确;5、测量圆圈时,观察其直径。
如果明显超出公差(大于0.10),则测量的功能不正确;B、使用其他测量方法查看测量的特征以确定粗略误差。
三坐标最大允许误差
三坐标最大允许误差
摘要:
1.三坐标测量机的概述
2.三坐标测量机的最大允许误差的定义和影响因素
3.三坐标测量机的最大允许误差的计算方法
4.三坐标测量机的最大允许误差的实际应用
正文:
一、三坐标测量机的概述
三坐标测量机是一种高精度的测量设备,它能够对物体的三维空间位置进行精确测量。
在工业生产和科研领域中,三坐标测量机被广泛应用于产品的质量控制、工艺优化和产品设计等方面。
二、三坐标测量机的最大允许误差的定义和影响因素
三坐标测量机的最大允许误差是指在测量过程中,测量结果与真实值之间的最大偏差。
这个误差受到许多因素的影响,包括测量设备的精度、测量环境的温度、湿度和气压等。
三、三坐标测量机的最大允许误差的计算方法
计算三坐标测量机的最大允许误差,通常需要考虑以下几个方面:首先,要确定测量设备的精度等级,这通常由制造商提供。
其次,要考虑测量环境的影响,例如温度、湿度和气压等。
最后,还需要考虑测量过程中可能出现的偶然误差和系统误差。
四、三坐标测量机的最大允许误差的实际应用
在实际应用中,三坐标测量机的最大允许误差对于保证测量结果的准确性和可靠性至关重要。
例如,在工业生产中,如果测量误差过大,可能会导致产品质量问题,甚至影响产品的使用寿命和安全性。
浅谈三坐标测量机测量误差原因及预防措施
身误 差五 个 方面 , 对这五 个方 面进行 了详 细 的分析 , 并提 出了具体 的预 防措施 关键 词 : 三 坐标 测 量 ; 方法; 误 差 ;预 防措 施 中 图分 类 号 : T M 8 3 文献标 识码 : A
摘 要: 三 坐标 测 量机 是一 种 集计 算机技 术 与 自动化 控 制技 术 于一 体 的精 密 测量 仪 器 , 主要 用 于零 部件 尺 寸 、 形 态和相 互
位 置 的检 测为 了保证 测量 数据 的精 确性 , 需要 对产 生测 量误 差 的原 因进 行 有效 的分 析 , 从 而采取 科 学的预 防措 施 。本 文将
3 . 1环境温度
着 直接 的关系 ,i坐标测 量机是 集 多种高 科技 技术 于一体 的精 密仪器 ,因此对 操作
人员 就有严 格 的要 求 ,一 旦操作 人员 对机 器使 用不 当则会 导致误 差 的产 生 ,因此对 三坐标测 量机 的操 作人 员不仅 要求具 有 专
业 的技 术 ,同 时还 要 对此一 r 作 有高度 的热 环境 湿度一 般控 制在 3 5 ~ 6 5 %, 湿度 不 情 和责任 心 ,熟悉 掌握测 量机 的 1 作 原理 在操 作 中应付 自如 , 能有 效 的 准器 的两标 称平行 平面 间 的法 向 ( 与 一个 仅仅影 响测量误 差 ,还会严 重损坏 三坐 标 及 维修 知识 , 面 正交 ) 两 相对点 距离 的示 值 误差 , 即测得 测量机 电器 等零件 。在 三坐标测 量机机 房 发挥 测量机 的功能 性 ,并 提高 其 T 作 长度 与 长度 实物 标 准器 长度 真 值之 差 , 以 内要安装 除湿 机 ,而 且除湿 机要 与环境 湿 的效益 , 从 而为企业获 取最 高的经济效益 。 5被 测丁件本 身误差及 预防措施 微米 计算 , 并 以下 列三个 表达式 的任 一式 度相匹配 。 3 - 3气 压 如果 _ I = _ = = 件 表 面糙 度太 低 ,形状 不规 则 表示 : 三坐标测 量机使 用条 件 中要 求气 压必 等会使 三坐标 测量机 测头 在T件 上取点 不 须达 到一 定值 , 气压低 会严 重 影响 测量 误 样 ,必 然会产 生尺 寸测量误 差或 是彤位 E=B 差 。因此 用 户只需 购买一 台价格 较低 的小 误 差 , 因此 , 对 被测 丁 件 , 特别 是 对高 精度 】 件的表 面粗糙 度 与尺 式中: A 一 常数项 , 由i坐标测量 机制造 型 的空气压 缩机 ,单独 为j坐标 测量机 提 的丁件 ,必须要 使 。 厂提 供 , p  ̄ m; L 一 被 测长 度 , a r m; K 一 无量 纲 常 供气 源便 能取得 理想 的效 果 。 寸精度 、 形状 精度 、 位 置精度相 匹配 。 数, 由三 坐标测量 机制造 厂提 供 ; B — E的最 3 _ 4电磁 场 结 语 大值, 由三 坐标 测量机 制造厂 提供 , m。 电磁 场影 响 三坐标 测 量机 的 电器 , 由 综上所 述 ,为 了保证 三坐标 测量机 存 而 探测误差 R是指 用三坐标 测量机测 于 电磁场 变化很 大 ,将 使j坐 标测量 机产 使用 中最大 限度 的发挥其 功能 ,保证测 量 量 标准 球半 径 的变 化 范 围而确 定 的误 差 , 生无规律 可循 的随机误 差 。 因此 , 三 坐标测 的准 确性 ,不 仅要确 保三 坐标测 量机存
三坐标 环境
环境一. 三坐标对温度和湿度的要求三坐标是计量检测仪器,环境的温度和湿度等因素对三坐标测量机的影响结果很大,当温度和湿度偏离太大对测量精度都会造成很大的影响。
它的正常工作温度应该是20℃±2℃。
三坐标测量机的长度基准--光栅是按照20℃修正的,三坐标测量机也是在这个温度情况下装配调试的,当温度偏离太大时会对测量精度造成很大影响。
湿度对三坐标测量机的影响也是非常大的,湿度控制不当将严重影响测量机寿命。
在南方湿度较大的地区或北方的夏天或雨季,当正在制冷的空调突然被关闭后,空气中的水汽会很快凝结在温度相对比较低的测量机导轨和部件上,会使三坐标测量机的气浮块和某些部件严重锈蚀,影响测量机寿命。
而计算机和控制系统的电路板会因湿度过大出现腐蚀或造成短路。
如果湿度过小,会严重影响花岗石的吸水性,可能造成花岗石变形。
灰尘和静电会对控制系统造成危害。
所以机房的湿度并不是无关紧要的,要尽量控制在60%±5%的范围内。
从上面的分析可以看出,三坐标对温度和湿度的要求是非常高的,一定要得到足够的重视。
二. 三坐标测量机工作环境对温度和湿度的要求三坐标测量机是高精度的测量设备,工作间的环境条件对测量精度有一定的影响,所以应具备好的工作条件,包括测量温度和湿度。
测量温度应保持在以下范围:一、检定温度:20±1 ℃二、温度变化:<0.5 ℃/h ; <1 ℃/24h三、温度梯度:<0.5 ℃/m四、仪器平衡温度时间:>48h当温度条件达不到要求时,会出现以下问题:一、精度会有所下降。
这种情况多半是因为测量间里开了暖气,造成温度梯度不均匀,从而精度不准确。
我们曾做过测试,离开三坐标测量机6米远的地方开暖气,对精度还是有影响。
解决方案:关闭暖气,使用空调保持温度。
二、出现某一轴的放大器错误。
这种错误产生的原因是因为温度不符合要求。
三坐标测量机计数用的是光栅尺和读数头,这二者间的间隙要求很高,如果温度变化过快,安装座也会随温度膨胀变化,造成间隙变化,这样就会出现放大器错误,类似的错误还有回零后找不到零点,三坐标测量机运行时有很尖的摩擦声,读数头蹭到光栅的安装架上,这样的情况出现后,一般把空调调到合适的温度后,定温一段时间后,就可以解决,一般2个小时左右就可以了。
三坐标测量机测量误差分析,又是干货
三坐标测量机测量误差分析,又是干货作为高精度测量设备,三坐标测量机的测量误差问题一直存在,,为了进一步提高该设备的应用价值,相关学者针对三坐标测量机的各类误差,提出了相应的补偿方法,尽可能的消除各类误差,得到准确的结果。
一、三坐标测量机常见误差类型在相关理论基础上,三坐标测量机的误差类型可以分为两类,即静态误差、动态误差,其中静态误差的特点在于其误差值会始终保持在稳定水平,而动态误差则会随着存在时间的增长而增加,所以在误差补偿角度上,应当先对两种误差进行了解,再选择相应的方法。
下文将介绍三坐标测量机静态误差、动态误差的产生原因以及事例表现。
(1)静态误差。
三坐标测量机的静态误差产生原因一般在于:外部因素对设备结构造成了瞬时性影响,此类影响带来的误差因为影响转瞬即逝,所以不容易发生变化,但这一表现不代表静态误差的影响力不大,因为在通常情况下静态误差的误差值要大于动态误差的初始值,乃至动态误差经过一段时间发展后也无法超过静态误差值,所以应当对静态误差保持重视。
例如,在三坐标测量机测量当中,其测头测针存在磨损现象,此时就会形成静态误差)(2)动态误差。
三坐标测量机动态误差的产生原因有很多,例如温度、灰尘、人工等外在因素,此类误差在大部分情况下都会随着时间的延长而增加误差值,但在特殊情况下会表现出不稳定的动态化表现。
例如:在三坐标测量机测量当中,周边的温度、灰尘会随着时间累积而增长,相应引起的测量误差值也会随之增长,这即为动态误差的常规表现;在人工因素下,介于人工不稳定性的特征,其来点测量速度会不平衡,但具体表现却无法预测,由此就形成了不稳定的动态误差表现。
此外,在静态误差与动态误差的综合角度上,静态误差本身虽然不会因为时间增长而发生变化,但在其他因素条件下,其会出现动态性表现,例如测头测针磨损现象就会在长期应用当中愈发严重,这即为一种动态性表现,针对这一现象,在误差补偿中影响以当前静态误差值为基准来进行计算,以保障计算结果准确性。
温度因素对三坐标测量结果的影响
温度因素对三坐标测量结果的影响三坐标测量机是一种高精度的测量设备,其测量过程对温度非常敏感.本文通过三坐标测量机分别在合格及不合格温度状态下进行标准球实验和量块实验,并对实验所得的结果进行比较分析,探讨温度对于三坐标测量结果的影响.三坐标测量机是一种高精度的测量设备,其测量过程对温度非常敏感。
本文通过三坐标测量机分别在合格及不合格温度状态下进行标准球实验和量块实验,并对实验所得的结果进行比较分析,探讨温度对于三坐标测量结果的影响。
三坐标测量机的基本原理是将被测零件存入它允许的测量空间范围内,精确地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机处理,拟合形成测量元素。
作为一种计量溯源的设备,其测量结果的准确性、真实性至关重要。
我们知道温度对于精密测量的影响非常之大,那么到底温度对于精密测量的影响有哪些呢?我们将通过实验的方式来进行分析。
本次实验采用海克斯康Leitz Reference Xi 15.9.7三坐标测量机(见图1),序列号为325,该三坐标于2013年10月由安徽省计量院完成标定,各项指标均合格,可以认为,该三坐标测量机满足实验要求。
用到的量块为304所制造的三等量块,出厂序列号为11052&01049,该量块由江苏省计量科学研究院检定,可以认为,该量块各项指标均满足实验要求。
三坐标测量机对温度的要求Leitz Reference Xi 15.9.7测量机最大允许探测误差(MPEp)为1.2um,最大允许扫描探测误差(MPEthp)为2.2/45um/s,如此高精度的设备,决定了它对温度的要求非常苛刻。
该三坐标测量机对环境温度的要求如表1所示。
从表1可以看出,三坐标测量机对温度的要求,不是单一对温度范围有要求,它还要求了时间温度梯度及空间温度梯度。
只有三者都满足规定,才能保证三坐标测量机测量结果的准确性。
1.温度范围要求三坐标测量机的正常工作温度是(20±2)℃,三坐标的长度基准-光栅尺是在20℃时修正的,三坐标测量机也是在这个温度下装配调试的,所以使用时,要求精密测量间温度必须满足(20±2)℃。
三坐标相关内容
除测量机本身因故障造成测量精度误差以外,还有很多可能影响测量机精度的因素,造成测量误差。
操作人员要了解这些因素,避免影响零件测量的准确。
1. 机房温度的稳定正如前所述,温度是影响测量机精度的最大因素。
每年进行一次的精度校正,并不能保证在温度变化的情况下测量机都能测量准确。
尤其是当季节变化时,机房的温度已与校验时不同。
有必要在机房温度稳定的情况下,对因光栅温度和量块温度不同而造成的误差用温度修正系数来进行修正。
这种修正可以根据季节或环境温度情况来进行。
2. 补偿文件的正确性补偿文件是使用双频激光干涉仪检测测量机位置度、直线度和角度误差后生成的补偿文件。
测量软件是根据它来进行误差补偿的。
往往有些操作员在安装测量机软件时忘记安装补偿文件或将备份文件丢失而造成测量机精度差和重新校验机器精度。
所以操作员要保管好备份文件并且知道如何安装补偿文件。
3. 测头校正的正确性,准确性测头校正的目的是要校正出测杆(测尖)的红宝石球的直径,进行测量点测头修正,并得出不同测头位置的位置关系。
在测头校正时产生的误差将全部加入到测量中去。
所以在这个环节中要保证正确和准确。
要注意以下几点:1) 保持标准球和测杆的清洁。
2) 保证测座、测头、测杆、标准球固定牢靠。
3) 输入正确的测杆长度和标准球直径。
4) 根据形状误差和校正出的宝石球直径及重复性判断校正的准确性(加长杆长度不同校正后的宝石球直径会不同)。
5) 要使用不同测头位置时,在校正完所有测头位置后,要通过测量标准球球心点坐标的方法检查校验精度。
测头校验后保存的测头文件,在测头、测杆没有动的前提下可以调出使用。
但测量精度比较高的情况下,建议重新校正测头。
4. 测量机的工作状态影响三坐标测量机精度的因素:测量机在长时间使用后,尤其是在环境比较差,温度波动情况比较大的情况下,机械部分会有所变化,如:垂直度变差,横粱长度长的测量机附助腿端的测量精度差等问题。
此时就要进行测量机大修和精度校验。
试析三坐标测量机测量结果的影响因素
试析三坐标测量机测量结果的影响因素摘要:本文为了便于三向轴测量误差的分析研究,主要阐明了三角测量机的意义和测量原理,并以多种方式分析了三角测量机构测量误差,提高了分析的有效性。
与此同时,还进行了三种类型的测量误差分析,主要涉及环境温度误差、光栅误差和装配误差,所有这些都可以有效地进行分析,以获得更好的结果。
此外,本文还研究了如何弥补测量三个坐标时的误差。
该研究过程中,主要侧重于两个领域:温度补偿方法和动态误差修正的第二方法。
关键词:机械误差;位置误差;测头系统误差;环境因素引言在实际的零件检测中使用的绝大多数三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine,CMM)都是基于直角坐标系的测量机,它的机械误差主要指CMM各轴运动的直线度、角摆和垂直度误差;其次就是CMM测头系统本身的误差;然后就是测量机现场检测环境因素引起的测量误差。
CMM校准时得出的是测量机的综合误差,即CMM空间和轴向方向的长度示值误差和重复性误差,并没有深入分析产生误差的各种原因。
下面对这些误差来源进行分析。
1三坐标测量机的含义及测量原理三角测量是当前发展背景下的一种新型精密测量装置,它比传统测量和三角测量机稳定得多,以避免测量误差并提高测量精度。
同时,研究分析了三坐标机构的测量原理,明确了三坐标机构主要根据坐标测量原理进行物理测量。
首先,在生活中发现了要测量的主体,提取了主体的几何元素,以确定几何元素内的具体测量坐标,并集中于确定的坐标。
测量时应注意严格的测量,主要是几何图元的精确尺寸、形状尺寸等。
到目前为止,三轴测量机已越来越多地应用于车间测量的各个领域,从而克服了传统测量方法的局限性,大大提高了测量精度。
2 三坐标测量机测量误差分析2.1测头系统误差测头系统一般包含测座、传感器、吸盘、测杆、测尖等,测座旋转误差对测头系统的影响较大,因此主要分析测座旋转误差带来的影响。
前面提到的机械误差、位置误差都是在没有安装CMM测头的情况下检测出来的CMM的固有误差,它们直接影响测量机的综合误差。
三坐标使用中常见测量误差初步分析
三坐标使用中常见测量误差初步分析摘要:作为一种常见的几何精密测量仪器,三坐标测量在对某些形位的公差进行测量时,在结果的重复性以及准确性方面存在较大的偏差。
鉴于此,本文就三坐标使用中常见测量误差初步分析展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:数据可靠;测量误差;原理1.坐标测量机的工作原理及主要组成部分通过运转探测系统,测量工件表面坐标的测量系统称为坐标测量系统。
这是ISO标准对坐标测量系统的定义。
任何物体的形状都是由空间点组成的,而所有的几何测量都可以归结为空间点的测量,因此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状及误差的基础。
坐标测量的基本原理是将被测零件放入允许的测量空间,精确地测出零件表面的点在空间3个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、圆柱、圆锥等,再经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何数据。
图1为测量机检测零件的工作原理图。
图1测量机检测零件的工作原理图测量机的组成部分主要有:主机、控制系统、测头测座系统、计算机系统。
各部分按照功能来分是相互独立的系统,一套控制系统可以连接不同的主机及测头测座系统。
测量机的基本硬件有多种形式:包括活动桥式、固定桥式、高架桥式、水平臂式、关节臂式。
在现在企业中,80%的测量机都是活动桥式,它结构简单,精度非常高,应用范围广。
(1)测量机控制系统原理及功能控制系统类似于一台电脑的主机,是测量机的控制中枢,主要功能有:控制、驱动测量机的运动、保持三轴同步、速度、加速度控制;对光栅读数进行处理;在有触发信号时采集数据;根据补偿文件,对测量机进行误差补偿;采集温度数据,进行温度补偿;对测量机的工作状态进行检测(形成控制、气压、速度、读数、测头等),采取保护措施;对扫描测头的数据进行处理,并控制扫描;与计算机进行各种信息交流;(2)测头测座系统测头测座系统是数据采集的触发系统,主要功能有:侧头传感器在探针接触点被测点时发出触发信号;控制器根据命令控制测座旋转到指定角度,并控制测头工作方式转换;测座连接测头,可以根据命令(或手动)转换角度方便测量。
三坐标测量机的组成
三坐标测量机的组成三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分主机结构分为:1、框架,是指测量机的主体机械结构架子。
它是工作台、立柱、桥框、壳体等机械结构的集合体;2、标尺系统,是测量机的重要组成部分,是决定仪器精度的一个重要环节。
三坐标测量机所用的标尺有线纹尺、精密丝杆、感应同步器、光栅尺、磁尺及光波波长等。
该系统还应包括数显电气装臵。
3、导轨,是测量机实现三维运动的重要部件。
测量机多采用滑动导轨、滚动轴承导轨和气浮导轨,而以气浮静压导轨为主要形式。
气浮导轨由导轨体和气垫组成,有的导轨体和工作台合二为一。
气浮导轨还应包括气源、稳压器、过滤器、气管、分流器等一套气体装臵。
4、驱动装臵,是测量机的重要运动机构,可实现机动和程序控制伺服运动的功能。
在测量机上一般采用的驱动装臵有丝杆丝母、滚动轮、钢丝、齿形带、齿轮齿条、光轴滚动轮等传动,并配以伺服马达驱动。
直线马达驱动正在增多。
5、平衡部件,主要用于Z 轴框架结构中。
它的功能是平衡Z 轴的重量,以使Z 轴上下运动时无偏得干扰,使检测时Z 向测力稳定。
如更换Z 轴上所装的测头时,应重新调节平衡力的大小,以达到新的平衡。
Z 轴平衡装臵有重锤、发条或弹簧、气缸活塞杆等类型。
6、转台与附件,转台是测量机的重要元件,它使测量机增加一个转动运动的自由度,便于某些种类零件的测量。
转台包括分度台、单轴回转台、万能转台(二轴或三轴)和数控转台等。
用于坐标测量机的附件很多,视需要而定。
一般指基准平尺、角尺、步距规、标准球体(或立方体)、测微仪及用于自检的精度检测样板等。
三维测头即是三维测量的传感器,它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移,以实现瞄准与测微两种功能。
测量的测头主要有硬测头、电气测头、光学测头等,此外还有测头回转体等附件。
测头有接触式和非接触式之分。
按输出的信号分,有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。
电气系统分为:1、电气控制系统是测量机的电气控制部分。
探析三坐标测量误差产生的原因与控制措施
探析三坐标测量误差产生的原因与控制措施发布时间:2022-02-25T07:48:20.673Z 来源:《中国科技信息》2021年11月中32期作者:施山菁[导读] 三坐标测量是精密测量工件的一种重要方法,该方法在机械制造和汽车工业等很多现代工业领域中广泛应用。
三坐标测量主要是使用三坐标测量机检验和测量工件形位公差等,能够判断工件的误差是否在允许范围之内的一种方法,这种方位即为三坐标测量。
三坐标测量具有高效和和精确度较高等优势,但是在实际应用过程中还存在着较大的限制性,在测量工作中存在着一定的误差,因此,需要采取有效的措施对系统性误差进行弥补,这样能够提升测量数据的精确度。
本文对三坐标测量误差产生的原因进行详细的分析,并提出了具体可行的控制措施,尽可能的将误差控制在允许范围之内。
南通市计量检定测试所身份证号3206021987071****1 施山菁江苏南通 226000摘要:三坐标测量是精密测量工件的一种重要方法,该方法在机械制造和汽车工业等很多现代工业领域中广泛应用。
三坐标测量主要是使用三坐标测量机检验和测量工件形位公差等,能够判断工件的误差是否在允许范围之内的一种方法,这种方位即为三坐标测量。
三坐标测量具有高效和和精确度较高等优势,但是在实际应用过程中还存在着较大的限制性,在测量工作中存在着一定的误差,因此,需要采取有效的措施对系统性误差进行弥补,这样能够提升测量数据的精确度。
本文对三坐标测量误差产生的原因进行详细的分析,并提出了具体可行的控制措施,尽可能的将误差控制在允许范围之内。
关键词:三坐标测量、测量误差、控制措施三坐标测量是使用三坐标测量机检验和测量工件的形位公差,在汽车和航空航天以及其他机械加工行业得到了广泛的应用,该测量方式已经是较为常用的测量手段,三坐标测量的使用也较为普遍。
当前,很多外资或者跨国企业的窗厂产品需要第三方认证并提供检测报告,因此,在加工制造行业中进行三坐标测量越来越重要。
三坐标气压
三坐标气压三坐标气压是指三坐标测量机在工作过程中所需要的气压值。
三坐标测量机是一种高精度的测量设备,其测量精度通常可以保持在微米级别,因此对工作环境的要求非常高,包括温度、湿度、气压等等。
首先,气压对三坐标测量机的精度影响非常大。
一般来说,空气中的压力变化会导致空气密度的变化,从而影响测量设备的测量精度。
因此,为了保证三坐标测量机的测量精度,需要保持工作区域内的气压相对稳定。
其次,气压还对三坐标测量机的运行有影响。
在三坐标测量机运行过程中,需要不断地移动和调整测头等部件,以实现对被测对象的精确测量。
这些操作需要一定的气压支持,如果气压不稳定,会导致测量的误差和不稳定。
另外,三坐标测量机的工作环境需要保持清洁和干燥,以避免各种杂质和湿气对测量结果的影响。
因此,在选择三坐标测量机的工作环境时,需要考虑到这些因素,并采取相应的措施来保证环境的清洁和干燥。
那么如何调整三坐标气压呢?一般来说,可以通过调整气泵的功率和空气过滤器等措施来调节气压值。
具体来说,可以根据实际情况选择不同的气泵功率,以确保工作区域内的气压相对稳定。
同时,可以使用空气过滤器来过滤空气中的杂质和水分,以减少其对测量结果的影响。
需要注意的是,调节三坐标气压时需要考虑到设备的具体型号和使用环境等因素。
一般来说,不同型号的三坐标测量机对气压的要求可能会有所不同,因此需要根据实际情况进行调整。
另外,在调整气压时还需要注意安全问题,避免因操作不当导致设备损坏或人员受伤等情况发生。
总之,三坐标气压是影响三坐标测量机测量精度和运行的重要因素之一。
为了保证测量结果的准确性和稳定性,需要保持工作区域内的气压相对稳定,并采取相应的措施来保证环境的清洁和干燥。
同时,需要根据实际情况进行调整气压值,并注意安全问题。
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影响三坐标测量机测量精度的最大因素,机器如何维护
2015-02-02前沿数控技术
影响三坐标测量机测量精度的因素很多,其中最重要的因素就是温度问题。
每年进行一次的精度校正,并不能保证在温度变化的情况下测量机都能测量准确。
尤其是当季节变化时,机房的温度已与校验时不同。
有必要在机房温度稳定的情况下,对因光栅温度和量块温度不同而造成的误差用温度修正系数来进行修正。
这种修正可以根据季节或环境温度情况来进行。
三坐标测量机的正常工作温度应该是20℃±2℃。
三次元测量机的长度基准-光栅是按照20℃修正的,三
坐标测量机也是在这个温度情况下装配调试的,当温度偏离太大时会对测量精度造成很大影响。
下面就日常三坐标测量机操作中对温度的要求作出说明。
1、机房温度的影响
在三坐标测量机的机房内温度自下而上是逐渐升高的,而且温度每时每刻又都在变化。
因此每个轴的光栅温度和零件温度的差别就影响了三次元测量机测量的精度。
这是影响测量机精度的最大因素。
在三坐标测量机软件中可以用线性修正和温度修正来针对现场检定时的环境情况修正温度影响。
当我们在使用三坐标测量机时要尽量保持测量机房的环境温度与检定时一致。
另外电气设备、计算机、人员都是热源。
在设备安装时要做好规划,使电气设备、计算机等与测量机有一定的距离。
三坐标测量机房加强管理不要有多余人员停留。
高精度的三坐标测量机使用环境的管理更应该严格。
2、空调的开关时间对机房温度的影响
许多用户对三坐标测量机房的空调管理方法是:使用测量机时打开空调,用完即关闭。
这种作法对三次元测量机的精度有很大影响。
要保持三次元测量机温度与空气温度一致,需要恒温24小时以上,空调的即开即关使机房的温度始终在变化,三坐标测量机的温度也一直在变化中,此时机器处于一种不稳定的状态,精度会很差。
在这种情况下应尽量提高机房的保温性能,每天早晨上班时打开空调,晚上下班再关闭空调。
待机房温度稳定大约4小时后,三坐标测量机精度才能稳定。
这种工作方式严重影响测量机的使用效率,在冬夏季节精度会很难保证,对三坐标测量机正常稳定也会有很大影响。
3、机房结构对机房温度的影响
由于三坐标测量机房要求恒温,所以机房要有保温措施。
如有窗户要采用双层窗,并避免有阳光照射。
门口要尽量采用过渡间,减少温度散失。
机房的空调选择要与房间相当,机房过大或过小都会对温度控制造成困难。
4、空调的风向对三坐标测量机温度的影响
三次元测量机房的空调应尽量选择变频空调。
变频空调节能性能好,最主要的是控温能力强。
在正常容量的情况下,控温可在±1℃范围内。
由于空调器吹出风的温度不是20℃,因此决不能让风直接吹到三坐标测量机上。
有时为防止风吹到三次元测量机上而把风向转向墙壁或一侧,结果出现机房内一边热一边凉,温差非常大的情况。
空调器的安装应有规划,应让风吹到室内的主要位置,风向向上形成大循环(不能吹到测量机),尽量使室内温度均衡。
有条件的,应安装风道将风送到房间顶部通过双层孔板送风,回风口在房间下部。
这样使气流无规则的流动,可以使机房温度控制更加合理。
三坐标测量机做为一种精密的测量仪器,如果维护及保养及时,就能延长机器的使用寿命,并使精度得到保障、降低故障率。
开机前的准备:
三坐标测量机对环境要求比较严格,应按合同要求严格控制温度及湿度;三坐标测量机使用气浮轴承,理论上是永不磨损结构,但是如果气源不干净,有油.水或杂质,就会造成气浮轴承阻塞,严重时会造成气浮轴承和气浮导轨划伤。
所以每天要检查机床气源,放水放油,定期清洗;过滤器及油水分离器。
还应注意机床气源前级空气来源,(空气压缩机或集中供气的储气罐)也要定期检查;三坐标测量机的导轨加工精度很高,与空气轴承的间隙很小,如果导轨上面有灰尘或其它杂质,就容易造成气浮轴承和导轨划伤。
所以每次开机前应清洁机器的导轨,金属导轨用航空汽油擦拭(120 或180 号汽油),花岗岩导轨用无水乙醇擦拭。
切记:在保养过程中不能给任何气浮轴承、导轨上任何性质的油脂;定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油;测量机即使长期不用,也应保持有效环境的温度湿度。
为此,建议定期开空调除湿,防止高温高湿环境对测量机造成损害;在长时间没有使用三坐标测量机时,在开机前应做好准备工作:控制室内的温度和湿度(24小时以上),在南方湿润的环境中还应该定期把电控柜打开,使电路板也得到充分的干燥,避免电控系统由于受潮后突然加电后损坏。
然后检查气源、电源是否正常;开机前检查电源,如有条件应配置稳压电源,定期检查接地,接地电阻小于4 欧姆。
工作过程中:
被测零件在放到工作台上检测之前,应先清洗去毛刺,防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测尖使用寿命;被测零件在测量之前应在室内恒温,如果温度相差过大就会影响测量精度;大型及重型零件在放置到工作台上的过程中应轻放,以避免造成剧烈碰撞,致使工作台或零件损伤。
必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶以防止碰撞;小型及轻型零件放到工作台后,应紧固后再进行测量,否则会影响测量精度;在工作过程中,测座在转动时(特别是带有加长杆的情况下)一定要远离零件和立柱,以避免碰撞;在工作过程中如果发生异常响声或突然应急,切勿自行拆卸及维修,请及时与海克斯康公司服务部联系,我们经过严格培训的工程师可为您提供电话指导,在必要时将派人前往现场处理,并承诺以最快的速度帮助客户解决问题。
操作结束后:
请将Z 轴移动到下方,但应避免测尖撞到工作台;工作完成后要清洁工作台面;检查导轨,如有水印请及时检查过滤器。
如有划伤或碰伤也请及时与海克斯康联系,避免造成更大损失;工作结束后将机器总气源关闭。
工作结束后将机器总气源关闭。