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三坐标测量机运动误差分析

发表时间:2018-07-16 13:50:27

作 者:三坐标

来源:三坐标测量机

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我们都知道,三坐标在测量过程中难免会产生误差,本篇文章就列举了日常测量中常出现的四种误差情况,便于大家懂得误差,进而解决。

1.三坐标定位误差

定位误差是三坐标测量机移动部件实际位移量与相关移动指令位移的偏差值。它主要包括光栅刻度刻划误差、引发读数系统产生误差值的电路、细分误差等,除此以外还包括阿贝误差(即受力方向与移动方向在一条直线上或在其延长线上)。三坐标测量机中Z 轴基本符合阿贝原则,而X,Y 轴均不符合此原则。对于X 轴而言当移动部件在工作台上运动时所产生的误差应该是定位误差与阿贝误差之和。在不同的Y,Z轴位置上,由于阿贝臂的不同对应所产生的阿贝误差也不同。阿贝臂越长产生的阿贝误差就越大,反之越小。一般情况下我们只考虑定位误差。

2.三坐标直线运动误差

下面仍以X 轴为例,要求移动距离X=100mm,三坐标测量机实际移动轨迹不可能与X 轴完全一致。它包括在Y,Z 轴两个方向上的偏移。因此直线运动误差不同于导轨的直线度误差,它分别体现在不同的坐标轴上是由导轨系统综合产生的。主要由导轨的加工误差引起,此外产生直线运动误差的原因还包括导轨系统在运动中的摩擦变化、气浮导轨的气隙变化、油膜厚度变化等引起的随机误差。

3.三坐标角运动误差

三坐标测量机的运动部件在沿导轨作直线运动时,除了会发生直线运动误差外,还会产生绕轴的角运动误差。仍以X 轴为例当运动部件沿X 轴移动时,会产生绕X、Y、Z 轴转动的角运动误差。一般定义为:绕直线运动方向转动的角运动误差称为滚转误差;绕与运动方向垂直的水平轴转动的误差称为俯仰误差;绕与主运动方向垂直的铅垂轴转动的角运动误差称为偏转误差。角运动误差与直线运动误差产生原因一样,也是由导轨系统制造不完善造成的。

4.三坐标垂直度误差

三坐标测量机的每个轴向上的运动部件,以X 轴为例主要有一个定位误差、两个直线度误差(分别在Y,Z 上都产生一个直线度误差),三个角运动误差(滚转误差、俯仰误差、角摆误差)等六项误差外。由于安装等原因,三根坐标轴之间的夹角可能偏离理论值90 度,从而造成轴线之间的垂直度误差分别为:XY、XZ、YZ 轴之间的垂直度误差。它的产生主要是由导轨安装、调整与加工误差引起的。

以上四类误差是由于三坐标测量机的零部件自身原因所引起的运动误差和运动轴之间的垂直度误差,大多都属于 三坐标的系统误差,可以通过软件补偿的方式加以修正。



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