三坐標(biāo)測量機(jī)屬于精密測量儀器,在測量過程中對(duì)操作者、現(xiàn)在環(huán)境等有較高的要求,以免在使用過程中影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。我們知道,同一臺(tái)三坐標(biāo)測量機(jī),同一被測物,操作者不同測量結(jié)果也可能不會(huì),這是因?yàn)槊總€(gè)操作者的技術(shù)不同,操作方式不同也會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。因此,在三坐標(biāo)檢測過程中,需謹(jǐn)慎操作。
因此,在三坐標(biāo)測量機(jī)測量過程中,減少不必要的誤差,提高測量的準(zhǔn)確性,是每一位工作人員需要了解和掌握的知識(shí)。北瑞科信帶領(lǐng)大家,了解如何提高三坐標(biāo)測量機(jī)測量的準(zhǔn)確性。首先,除三坐標(biāo)測量機(jī)自身的測量精度外,我們要了解各個(gè)配件的安裝及使用。
1. 零件的裝夾與固定。
很多用戶在測量零件時(shí),認(rèn)為零件的自重就可以使零件在測量時(shí)不移位。其實(shí)由于花崗石臺(tái)面非常光滑,直接放置在臺(tái)面上的方箱和零件有可能會(huì)在測量機(jī)重心移動(dòng)和加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生震動(dòng)時(shí)發(fā)生移位,造成測量結(jié)果的變化,尤其在零件比較小且輕的情況下,這種可能性是非常大的。其次,臺(tái)面上鋪一層橡膠或塑料似乎可以保護(hù)臺(tái)面,但是也會(huì)造成零件的測量重復(fù)性差,這里,建議使用等高塊。而變形的零件也要考慮裝夾導(dǎo)致變形的因素。
對(duì)于批量檢測,必須采用科學(xué)的裝夾方式,3點(diǎn)支撐定位,且必須采用可靠且方便的定位基準(zhǔn),保證裝夾的重復(fù)精度。
2. 選擇合理測針配置
a) 選擇合理的測尖
有些“毛坯件”和普通機(jī)床加工的零件,沒有經(jīng)過磨床加工或沒有處理毛刺,由于本身形狀誤差大、有毛刺的等原因也能造成測量結(jié)果重復(fù)性大。在該情況下,建議采用較大直徑的測尖,且在特征上多采集樣例點(diǎn),以求取較為平均的效果,獲得良好的重復(fù)性。
b) 測針長度或測頭校正的問題。
測針或加長桿的長度、重量對(duì)測量的精度和重復(fù)性有很大的影響。測頭的負(fù)載能力與測頭靈敏性(也即測頭精度)往往是一對(duì)矛盾,其能力和價(jià)格一般成正比關(guān)系。超出測頭負(fù)載的加長桿、測針會(huì)使測量結(jié)果產(chǎn)生擾度誤差,并縮短測頭的使用壽命。所以,在使用加長長度的測針時(shí),要選擇相應(yīng)較大測力的吸盤或測頭。
同時(shí),對(duì)于易變形的工件和測桿微細(xì)的測針,要選擇小測力測頭;測量特征時(shí),盡量選擇自動(dòng)測量,如果必須用手動(dòng),請(qǐng)?jiān)诓倏v盒上選擇“慢速”檔。
c) 測頭校驗(yàn)
測頭校正的正確性是測量準(zhǔn)確性的保證,尤其是多測頭位置和星型測頭的校正,一定要進(jìn)行檢查,才能保證測量的準(zhǔn)確。
在使用標(biāo)準(zhǔn)球校驗(yàn)測頭時(shí),對(duì)于測量精度比較高的情況,需要適當(dāng)?shù)脑黾用恳粚永锏男r?yàn)點(diǎn)數(shù);對(duì)于測量復(fù)雜曲面曲線特征的情況,需要適當(dāng)增加校驗(yàn)的層數(shù)。總之,目前,我們提倡至少3層9~12點(diǎn)的校驗(yàn)方式。在零件測量過程中,設(shè)置與測頭校驗(yàn)一致的測量速度(移動(dòng)和觸測)和逼近/回退距離,也有助于獲得精確的結(jié)果。
最后,不得不提醒的是,我們經(jīng)常忽視一個(gè)細(xì)節(jié),那就是,你的測頭組件擰緊了嗎?你的測針紅寶石球面和標(biāo)準(zhǔn)球面清潔到位了嗎?
3. 選擇正確的測量基準(zhǔn)
測量要真正為其“客戶”服務(wù),首先要分清楚測量結(jié)果為哪個(gè)部門所用、怎么用,據(jù)此選擇合理的基準(zhǔn)。如果,測量結(jié)果要用于為下一道工序調(diào)整參數(shù)提供參考,即測量結(jié)果用于加工工藝調(diào)整,則測量基準(zhǔn)需要與工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一;如果測量結(jié)果需要直接引導(dǎo)工件裝配或者用于工件終驗(yàn)收,測量基準(zhǔn)需要與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般是指圖紙上的基準(zhǔn),而工藝基準(zhǔn)則根據(jù)企業(yè)工藝制定,需要與加工工藝人員溝通確認(rèn),具體問題具體分析。
4. 建立精確的坐標(biāo)系
對(duì)于3-2-1法坐標(biāo)系,第一遍為手動(dòng)建立坐標(biāo)系,容易帶入操作者的手動(dòng)誤差,所以,第一次手動(dòng)建立坐標(biāo)系后,建議采用自動(dòng)(DCC)測量的模式,再重新測量坐標(biāo)系基準(zhǔn)特征,重建坐標(biāo)系,我們稱之為“精建”。
5. 選擇合適的測量和評(píng)價(jià)方法。
測量方法的問題是造成測量重復(fù)性及測量精度問題的最大原因。通常,我們采用“最大包容原則”測量特征,即盡量使測點(diǎn)均勻的分布于全特征的最大面積,但因?yàn)榱慵奶厥庑?,無法滿足這個(gè)要求時(shí),就使測量的結(jié)果出現(xiàn)很大的誤差或者重復(fù)性非常差。
如:測量小于1/4圓或圓弧、測量以一端圓柱為基準(zhǔn)的另一端圓柱的同軸度或跳動(dòng)、長方形平面的垂直度或平行度、短圓錐臺(tái)截圓的直徑等等。這些元素的測量如果只是單純用簡單的元素測量方法,就會(huì)出現(xiàn)檢測結(jié)果和重復(fù)性特別差的現(xiàn)象。
遇到這些情況時(shí),要具體情況具體分析,轉(zhuǎn)換測量方法或測量基準(zhǔn)及測量要求,選擇穩(wěn)定、正確的測量方法,達(dá)到測量結(jié)果真正反映零件誤差的目的;必要時(shí),還是要與服務(wù)部門溝通分析測量用途,以選擇最合適的方法。
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