對蔡司三坐標測量機精度評定或實施誤差修正,要以坐標測量機固有誤差的模型為基礎,其中,必須給出各誤差項的定義,分析,傳遞及誤差合成后的總誤差。所謂的總誤差,在三坐標測量機的精度檢定中,是指反映坐標測量機精度特性的綜合誤差,即指示精度,重復精度等:在三坐標測量機的誤差修正技術中,則是指空間點的矢量誤差。
機構誤差分析
蔡司三坐標測量機的機構特征,導軌對被它引導的部件限制五個自由度,測量系統控制運動方向上的第六個自由度,因此導向部件在空間的位置,由導軌及其所屬的測量系統確定。
測頭誤差分析
蔡司三坐標測量機的測頭分為兩種:接觸式測頭按其結構又分為開關式(又稱觸發式或動態發訊式)和掃描式(又稱比例式或靜態發訊式)兩大類。開關式測頭的誤差由開關行程,測頭各向異性,開關行程分散性,復位死區等引起。掃描式測頭的誤差由測力一位移關系,位移一位移關系,交叉耦合干擾等引起。
測頭的開關行程為測頭與工件接觸至測頭發訊,測頭所偏擺的一段距離。這是測頭的系統誤差。測頭的各向異性是開關行程在各個方向上的不一致性。它是系統誤差,但通常作隨機誤差處理。開關行程的分解性指重復測量時開關行程的離散程度。實際測量時,以某一方向開關行程的標準偏差計算。
復位死區指測頭測桿偏離平衡位置后,撤除外力,測桿在彈簧力的作用下復位,但由于摩擦力的作用,測桿不能回到原始位置,它與原始位置的偏差就是復位死區。
所謂相對綜合誤差就是坐標測量機測量空間內點與點距離的測量值于真值之間的差,可用下式表示:
相對綜合誤差=距離測量值一距離真值
進行三坐標測量機額度驗收和定期檢定時,不需要精確知道測量空間內各個點的誤差,只需要了解坐標測量工件的精度情況,這可采用三坐標測量機的相對綜合誤差來評定。
相對綜合誤差不直接反映誤差源和最終的測量誤差,只進行與距離有關的尺寸測量時反映誤差的大小,測量方法比較簡單。
蔡司三坐標測量機的空間矢量誤差
空間矢量誤差指的是坐標測量機測量空間內任意一點處的矢量誤差,它是測量空間內任意一個固定點在理想的直角坐標系中與三坐標測量機建立的實際坐標系中對應的三維坐標的差值。
理論上講,空間矢量誤差是該空間點的所有誤差通過矢量合成得到的綜合矢量誤差。通過空間矢量誤差可以直觀地了解坐標測量機測量誤差的大小,范圍及分布。
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