前言:
作(zuo)(zuo)為(wei)測(ce)量(liang)技術人員經(jing)常(chang)會遇到(dao)與(yu)其他CMM的(de)(de)測(ce)量(liang)數據(ju)(ju)對標的(de)(de)情況。可以(yi)想(xiang)象這樣的(de)(de)場(chang)景(jing),供應商(shang)的(de)(de)SQE和測(ce)量(liang)員拿(na)著(zhu)報告(gao)遞給客戶。客戶逐條審(shen)核著(zhu)數據(ju)(ju),并不(bu)(bu)時提出質疑:為(wei)什(shen)么結果差那么多?你(ni)們的(de)(de)測(ce)量(liang)數據(ju)(ju)到(dao)底靠(kao)不(bu)(bu)靠(kao)譜(pu)?換作(zuo)(zuo)是你(ni),如(ru)何應對?
那(nei)么(me)此篇我(wo)們好好來總結一下,造成(cheng)差異的(de)原因。
1無可(ke)避(bi)免(mian)的精度(du)差異
三坐標(biao)測量機的(de)精度標(biao)注,一般為(wei)MPEE,MPEP和MPE_THP。我們以MPEE(長度測量.大不確(que)定度)為(wei)例來(lai)說明(ming)。
一(yi)臺Z牌三坐標MPEE為1.5+L/350,另外一(yi)臺H牌MPEE是1.8+L/350。
實際(ji)測量(liang)350mm長的工件的長度(du)(du)值(zhi),Z誤(wu)差-1.5-1=-2.5,而(er)H誤(wu)差1.8+1=2.8,一個(ge)偏(pian)向負(fu)值(zhi)精(jing)度(du)(du),一個(ge)偏(pian)向正(zheng)值(zhi)精(jing)度(du)(du)這是允許的。所以在長度(du)(du)測量(liang)數據上,Z和H的實測值(zhi)就無可避免的偏(pian)差5.3um。這是事實,沒有為什么~~~
2溫度(du)&濕度(du)
溫(wen)度(du)的(de)變化(hua).直接的(de)是(shi)影響(xiang)探針(zhen)校(xiao)準的(de)R、S值(zhi)。例如(ru)溫(wen)度(du)升高到22°C,R和S值(zhi)都會變大1um左(zuo)右(you)。濕度(du)影響(xiang).明顯的(de)就是(shi)S值(zhi)。在濕度(du)大于65%的(de)環境里,S值(zhi)一(yi)般都會在1um左(zuo)右(you)。讓我們再次重申下溫(wen)濕度(du)要求:20±2°C,35%~65%。(通用標準)
3探針結(jie)構
在(zai)測量復雜的(de)工件時,組(zu)裝的(de)探(tan)針組(zu)測針數量多且復雜。例如測量發動機缸(gang)體類的(de)零件。那么哪些參數會影響探(tan)針組(zu)的(de)測量精(jing)度呢?
3.1 紅(hong)寶石直徑
紅寶(bao)石直徑(jing)自帶濾波(bo)功能,也(ye)就是說直徑(jing)不一致的探針(zhen)測出來的形狀也(ye)是有差異的,請看(kan)圖例:
Dk:紅寶(bao)石直(zhi)徑
Wt:峰(feng)谷值
Wl:波長
想像一(yi)下紅寶石變大或(huo)者變小,測出來的(de)輪廓一(yi)樣嗎?
在(zai)Calypso的手冊里,其實有非常詳細的測針直徑推(tui)薦表:
3.2 組(zu)裝結構
先上一個(ge)圖,讓大家思考下,該探針組哪里不合理?
我來(lai)回答(da)吧:
橫向(xiang)針(zhen)沒(mei)配重(zhong),不平衡。
如非必要,盡量使用碳化物(wu)桿探針。
如非必要,-Z方向不接(jie)為好。
更正(zheng)以上(shang)缺(que)陷(xian),重新上(shang)圖:
-Z方向如必須安裝延長桿,請務必使用(yong)桿徑(jing)?20mm的為好。
3.3 探(tan)針校準數值
探針的(de)(de)R和S數(shu)值(zhi)不好,當(dang)然(ran)會影響測量精度。那么(me)請自行研(yan)究,到(dao)底是探針結構有問題(ti),還是紅寶石球的(de)(de)磨損(sun),etc。
4夾具的裝夾
4.1 無夾具的狀況
實際走訪客(ke)戶(hu)的過程(cheng)中(zhong),有(you)的客(ke)戶(hu)在(zai)(zai)測量工件(jian)時根本沒有(you)夾具,零件(jian)直接(jie)放置在(zai)(zai)大理(li)石(shi)臺(tai)上(shang),或(huo)者使用橡皮泥頂住邊角固定(ding)。這些都是有(you)問題的。不知道您(nin)有(you)沒有(you)發覺,CMM在(zai)(zai)運(yun)行CNC程(cheng)序時,大理(li)石(shi)臺(tai)面是輕微晃動的。如果(guo)自重(zhong)很(hen)輕的工件(jian),很(hen)容易在(zai)(zai)測量過程(cheng)中(zhong)移位,那(nei)么肯定(ding)是有(you)問題的。
4.2 裝夾不(bu)一(yi)致的問題
雖然(ran)是相同的(de)零件,相同的(de)程序,但是擺放(fang)方向(xiang)也有可能(neng)不一致(zhi),那么實測(ce)的(de)位置(zhi)就會發生偏差,導致(zhi)實測(ce)值的(de)差異。如果要對標,盡量裝夾一致(zhi)為好。
5基準的建(jian)立
5.1 基本坐標系
基(ji)準不(bu)僅指基(ji)本坐標系,也(ye)包含評價(jia)特性時基(ji)準選擇和(he)(he)填(tian)入(ru)順序,設置不(bu)一致,測量(liang)結果也(ye)是大相徑庭(ting)。關于基(ji)本坐標系的建立注意事項,標準方法建立基(ji)本坐標系已經闡明,這里(li)不(bu)作贅述。需要(yao)額外(wai)注意的是,在(zai)使(shi)用“構造”建立空轉和(he)(he)面轉時,考慮清晰其到底有無明確(que)的法向。
5.2 基(ji)準系(xi)統
基(ji)準系(xi)統之前的技(ji)術(shu)文章中(zhong)有所提到,此(ci)篇我們(men)來概括一下(xia)設置(zhi)方(fang)法(fa)。
5.2.1 基準系統的(de)填入(ru)方法
分為元(yuan)素(su)填(tian)(tian)入和(he)附(fu)加坐(zuo)標系填(tian)(tian)入。若是(shi)元(yuan)素(su)填(tian)(tian)入,即是(shi)使(shi)用A、B、C元(yuan)素(su)建(jian)立(li)一個附(fu)加坐(zuo)標系,再(zai)去評價被(bei)測。所以ABC的(de)(de)不同填(tian)(tian)入順序(xu),輸出的(de)(de)基準系統是(shi)不同的(de)(de),我們以位置(zhi)度(du)舉(ju)例(li):
圓(yuan)(yuan)(yuan)3是被測(ce)圓(yuan)(yuan)(yuan),A是上端面,左圓(yuan)(yuan)(yuan)B,右(you)圓(yuan)(yuan)(yuan)C。
當我們以A、B、C順序填入時,注意橙色框(kuang)內(nei)形(xing)成的參(can)考基準系。明顯(xian)就是ABC一面(mian)兩圓(yuan)建立的附加坐標系對么?
當我(wo)們按(an)照A、C、B順序填(tian)入后,請您觀察下(xia)參考基準系的變化(hua)?
請(qing)問(wen)這兩種填入順序產生(sheng)的基(ji)準(zhun)系統一樣嗎?當然不一樣。甚至于我還可(ke)以填B、A、C!!!
總(zong)結:ABC元素填(tian)入順序正確否,取決于(yu)所形(xing)成的基準系統符(fu)不(bu)符(fu)合圖紙標注;并不(bu)一定按照圖紙上的A、B、C順序來進行(xing)設置。
5.2.2 元(yuan)素的(de)評價方法設(she)置
被(bei)測和基準都是可以更(geng)改其評價方法的,只要打開填入框即可。
評價方法不(bu)一樣(yang),那么實測(ce)值當然不(bu)一樣(yang)嘍(lou)!
5.2.3 基準元素不穩定
這一般是由(you)于所測(ce)元素過小或(huo)者(zhe)過短(duan),導致實(shi)測(ce)值不穩定,進而影響(xiang)特性評定,不要犯小基準大被測(ce)的(de)老毛病;不要犯什么(me)直徑為0的(de)圓柱,或(huo)者(zhe)長度為0的(de)圓錐的(de)錯誤。
6測量策略
測量策(ce)略不一致,是(shi)導致測量值差異的.大元兇。例如測量一個(ge)圓,您使(shi)用(yong)掃(sao)描策(ce)略,取360°共500個(ge)點;而對(dui)方(fang)采集了10個(ge)單點,而且在不同高(gao)度(du)測量的截(jie)面圓。這(zhe)樣去(qu)作比較,您覺得可行(xing)嗎?
如(ru)果是(shi)同品(pin)牌設備,盡量使用同一個測量程(cheng)序(xu),如(ru)果是(shi)不同設備,那么(me)先統一基本(ben)坐(zuo)標系的(de)(de)建(jian)立方法(fa),再(zai)統一元素的(de)(de)采集(ji)位(wei)置和(he)采集(ji)策略,.后(hou)統一評價(jia)方法(fa)。這(zhe)才是(shi).根本(ben)的(de)(de)對(dui)標方法(fa),當然這(zhe)會(hui)消耗大量的(de)(de)時間。也可(ke)以參考(kao)本(ben)人的(de)(de)另外(wai)一篇(pian)技術文(wen)章:如(ru)何(he)將PC-DMIS程(cheng)序(xu)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)Calypso程(cheng)序(xu)?