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不同品牌三坐标测量机数据的对标方法

来源: 浏览: 发布日期:2021-10-08 16:15:54

   作为三坐标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?

  那么此篇大家好好来总结一下,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。大家以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。让大家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:

蔡司三坐标

  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?

蔡司三坐标测针

  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。

  如非必要,-Z方向不接为好。

  更正以上缺陷,重新上图:

蔡司三坐标

  -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,此篇大家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,大家以位置度举例:

  圆3是被测圆,A是上端面,左圆B,右圆C。

蔡司三坐标

  当大家以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?

  当大家按照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。

蔡司三坐标

  目前国内外大企业基本都选用蔡司三坐标进行测量,如果您是他们的供应商或者打算与国际接轨拓展国际市场,建议您也采用蔡司三坐标作为产品测量的标准。这对您达成合作及拓展市场有很大的帮助。

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