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三坐标测量数据的对标方法

所属分类:媒体报道    发布时间: 2022-07-05    作者:admin
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前言:

作为测量技术人员经常会遇到与其他CMM的测量数据对标的情况。可以想象这样的场景,供应商的SQE和测量员拿着报告递给客户。客户逐条审核着数据,并不时提出质疑:为什么结果差那么多?你们的测量数据到底靠不靠谱?换作是你,如何应对?

那么此篇我们好好来总结一下,造成差异的原因。

1无可避免的精度差异

三坐标测量机的精度标注,一般为MPEE,MPEP和MPE_THP。我们以MPEE(长度测量.大不确定度)为例来说明。

一台Z牌三坐标MPEE为1.5+L/350,另外一台H牌MPEE是1.8+L/350。

实际测量350mm长的工件的长度值,Z误差-1.5-1=-2.5,而H误差1.8+1=2.8,一个偏向负值精度,一个偏向正值精度这是允许的。所以在长度测量数据上,Z和H的实测值就无可避免的偏差5.3um。这是事实,没有为什么~~~

2温度&湿度

温度的变化.直接的是影响探针校准的R、S值。例如温度升高到22°C,R和S值都会变大1um左右。湿度影响.明显的就是S值。在湿度大于65%的环境里,S值一般都会在1um左右。让我们再次重申下温湿度要求:20±2°C,35%~65%。(通用标准)

3探针结构

在测量复杂的工件时,组装的探针组测针数量多且复杂。例如测量发动机缸体类的零件。那么哪些参数会影响探针组的测量精度呢?

3.1 红宝石直径

红宝石直径自带滤波功能,也就是说直径不一致的探针测出来的形状也是有差异的,请看图例:

Dk:红宝石直径

Wt:峰谷值

Wl:波长

想像一下红宝石变大或者变小,测出来的轮廓一样吗?

在Calypso的手册里,其实有非常详细的测针直径推荐表:

3.2 组装结构

先上一个图,让大家思考下,该探针组哪里不合理?

我来回答吧:

横向针没配重,不平衡。

如非必要,尽量使用碳化物杆探针。

西安非标自动化

如非必要,-Z方向不接为好。

更正以上缺陷,重新上图:

-Z方向如必须安装延长杆,请务必使用杆径Ø20mm的为好。

3.3 探针校准数值

探针的R和S数值不好,当然会影响测量精度。那么请自行研究,到底是探针结构有问题,还是红宝石球的磨损,etc。

4夹具的装夹

4.1 无夹具的状况

实际走访客户的过程中,有的客户在测量工件时根本没有夹具,零件直接放置在大理石台上,或者使用橡皮泥顶住边角固定。这些都是有问题的。不知道您有没有发觉,CMM在运行CNC程序时,大理石台面是轻微晃动的。如果自重很轻的工件,很容易在测量过程中移位,那么肯定是有问题的。

4.2 装夹不一致的问题

虽然是相同的零件,相同的程序,但是摆放方向也有可能不一致,那么实测的位置就会发生偏差,导致实测值的差异。如果要对标,尽量装夹一致为好。

5基准的建立

5.1 基本坐标系

基准不仅指基本坐标系,也包含评价特性时基准选择和填入顺序,设置不一致,测量结果也是大相径庭。关于基本坐标系的建立注意事项,标准方法建立基本坐标系已经阐明,这里不作赘述。需要额外注意的是,在使用“构造”建立空转和面转时,考虑清晰其到底有无明确的法向。

5.2 基准系统

基准系统之前的技术文章中有所提到,此篇我们来概括一下设置方法。

5.2.1 基准系统的填入方法

分为元素填入和附加坐标系填入。若是元素填入,即是使用A、B、C元素建立一个附加坐标系,再去评价被测。所以ABC的不同填入顺序,输出的基准系统是不同的,我们以位置度举例:

圆3是被测圆,A是上端面,左圆B,右圆C。

当我们以A、B、C顺序填入时,注意橙色框内形成的参考基准系。明显就是ABC一面两圆建立的附加坐标系对么?

当我们按照A、C、B顺序填入后,请您观察下参考基准系的变化?

请问这两种填入顺序产生的基准系统一样吗?当然不一样。甚至于我还可以填B、A、C!!!

总结:ABC元素填入顺序正确否,取决于所形成的基准系统符不符合图纸标注;并不一定按照图纸上的A、B、C顺序来进行设置。

5.2.2 元素的评价方法设置

被测和基准都是可以更改其评价方法的,只要打开填入框即可。

评价方法不一样,那么实测值当然不一样喽!

5.2.3 基准元素不稳定

这一般是由于所测元素过小或者过短,导致实测值不稳定,进而影响特性评定,不要犯小基准大被测的老毛病;不要犯什么直径为0的圆柱,或者长度为0的圆锥的错误。

6测量策略

测量策略不一致,是导致测量值差异的.大元凶。例如测量一个圆,您使用扫描策略,取360°共500个点;而对方采集了10个单点,而且在不同高度测量的截面圆。这样去作比较,您觉得可行吗?

如果是同品牌设备,尽量使用同一个测量程序,如果是不同设备,那么先统一基本坐标系的建立方法,再统一元素的采集位置和采集策略,.后统一评价方法。这才是.根本的对标方法,当然这会消耗大量的时间。也可以参考本人的另外一篇技术文章:如何将PC-DMIS程序转换成Calypso程序?

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