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                三坐標測量數據的對標方法

                所屬分類:媒體報道    發布時間: 2022-07-05    作者:admin
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                前言:

                作為測量技術人員經常會遇到與其他CMM的測量數據對標的情況??梢韵胂筮@樣的場景,供應商的SQE和測量員拿著報告遞給客戶??蛻糁饤l審核著數據,并不時提出質疑:為什么結果差那么多?你們的測量數據到底靠不靠譜?換作是你,如何應對?

                那么此篇我們好好來總結一下,造成差異的原因。

                1無可避免的精度差異

                三坐標測量機的精度標注,一般為MPEE,MPEP和MPE_THP。我們以MPEE(長度測量.大不確定度)為例來說明。

                一臺Z牌三坐標MPEE為1.5+L/350,另外一臺H牌MPEE是1.8+L/350。

                實際測量350mm長的工件的長度值,Z誤差-1.5-1=-2.5,而H誤差1.8+1=2.8,一個偏向負值精度,一個偏向正值精度這是允許的。所以在長度測量數據上,Z和H的實測值就無可避免的偏差5.3um。這是事實,沒有為什么~~~

                2溫度&濕度

                溫度的變化.直接的是影響探針校準的R、S值。例如溫度升高到22°C,R和S值都會變大1um左右。濕度影響.明顯的就是S值。在濕度大于65%的環境里,S值一般都會在1um左右。讓我們再次重申下溫濕度要求:20±2°C,35%~65%。(通用標準)

                3探針結構

                在測量復雜的工件時,組裝的探針組測針數量多且復雜。例如測量發動機缸體類的零件。那么哪些參數會影響探針組的測量精度呢?

                3.1 紅寶石直徑

                紅寶石直徑自帶濾波功能,也就是說直徑不一致的探針測出來的形狀也是有差異的,請看圖例:

                Dk:紅寶石直徑

                Wt:峰谷值

                Wl:波長

                想像一下紅寶石變大或者變小,測出來的輪廓一樣嗎?

                在Calypso的手冊里,其實有非常詳細的測針直徑推薦表:

                3.2 組裝結構

                先上一個圖,讓大家思考下,該探針組哪里不合理?

                我來回答吧:

                橫向針沒配重,不平衡。

                如非必要,盡量使用碳化物桿探針。

                西安非標自動化

                如非必要,-Z方向不接為好。

                更正以上缺陷,重新上圖:

                -Z方向如必須安裝延長桿,請務必使用桿徑?20mm的為好。

                3.3 探針校準數值

                探針的R和S數值不好,當然會影響測量精度。那么請自行研究,到底是探針結構有問題,還是紅寶石球的磨損,etc。

                4夾具的裝夾

                4.1 無夾具的狀況

                實際走訪客戶的過程中,有的客戶在測量工件時根本沒有夾具,零件直接放置在大理石臺上,或者使用橡皮泥頂住邊角固定。這些都是有問題的。不知道您有沒有發覺,CMM在運行CNC程序時,大理石臺面是輕微晃動的。如果自重很輕的工件,很容易在測量過程中移位,那么肯定是有問題的。

                4.2 裝夾不一致的問題

                雖然是相同的零件,相同的程序,但是擺放方向也有可能不一致,那么實測的位置就會發生偏差,導致實測值的差異。如果要對標,盡量裝夾一致為好。

                5基準的建立

                5.1 基本坐標系

                基準不僅指基本坐標系,也包含評價特性時基準選擇和填入順序,設置不一致,測量結果也是大相徑庭。關于基本坐標系的建立注意事項,標準方法建立基本坐標系已經闡明,這里不作贅述。需要額外注意的是,在使用“構造”建立空轉和面轉時,考慮清晰其到底有無明確的法向。

                5.2 基準系統

                基準系統之前的技術文章中有所提到,此篇我們來概括一下設置方法。

                5.2.1 基準系統的填入方法

                分為元素填入和附加坐標系填入。若是元素填入,即是使用A、B、C元素建立一個附加坐標系,再去評價被測。所以ABC的不同填入順序,輸出的基準系統是不同的,我們以位置度舉例:

                圓3是被測圓,A是上端面,左圓B,右圓C。

                當我們以A、B、C順序填入時,注意橙色框內形成的參考基準系。明顯就是ABC一面兩圓建立的附加坐標系對么?

                當我們按照A、C、B順序填入后,請您觀察下參考基準系的變化?

                請問這兩種填入順序產生的基準系統一樣嗎?當然不一樣。甚至于我還可以填B、A、C?。?!

                總結:ABC元素填入順序正確否,取決于所形成的基準系統符不符合圖紙標注;并不一定按照圖紙上的A、B、C順序來進行設置。

                5.2.2 元素的評價方法設置

                被測和基準都是可以更改其評價方法的,只要打開填入框即可。

                評價方法不一樣,那么實測值當然不一樣嘍!

                5.2.3 基準元素不穩定

                這一般是由于所測元素過小或者過短,導致實測值不穩定,進而影響特性評定,不要犯小基準大被測的老毛??;不要犯什么直徑為0的圓柱,或者長度為0的圓錐的錯誤。

                6測量策略

                測量策略不一致,是導致測量值差異的.大元兇。例如測量一個圓,您使用掃描策略,取360°共500個點;而對方采集了10個單點,而且在不同高度測量的截面圓。這樣去作比較,您覺得可行嗎?

                如果是同品牌設備,盡量使用同一個測量程序,如果是不同設備,那么先統一基本坐標系的建立方法,再統一元素的采集位置和采集策略,.后統一評價方法。這才是.根本的對標方法,當然這會消耗大量的時間。也可以參考本人的另外一篇技術文章:如何將PC-DMIS程序轉換成Calypso程序?

                陜西正河機電科技有限公司

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