Способ измерения погрешностей трехкоординатных измерительных машин

 

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРЕХКООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬ- . НЫХ МАШИН путем измерения на них эталонов, отличающийся тем, что, с.целью повьшения точности измерения, в фиксированные базовые точки измерительного объема измерительной машины последовательно устанавливают и измеряют трехмерный орто-J тональный эталон, выполненный в виде куба с аттестованными расстояниями между гранями, затем в эти же базовые точки последовательно устанавливают и измеряют -трехмерные ортогональные эталоны других номинальных размеров и расчетным путем определяют погрешность измерения любого различно ориентированного линейного размера . , 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве трехмерного ортогонального эталона используют одну и ту же плоскопараллельную концевую меру.длины, середи (Л ну которой совмещают с разовой точС кой, а саму меру последовательно располагают и измеряют в трех взаимоперпендикулярных направлениях. О) u к

4 2 А

GOI03 СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(s(> С 01 D 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1 ) 3 6822 5 6/2 4-1 О (22) 03.01.84 (46) 15.07.85. Бюл.. N - 26 (72) С.П.Волков, П.И.Воробьев, А.Г.Колбасников, А.А.Кудинов, Н.И.Исаев, Б.С.Бражкин и В.Г.Демидов (53) 53.087.6(088.8) (56) 1. Manfred Bombach u.a. zur

Genauigkeit von Mehrkoordinaten,-Mebgeraten und deren Uberpriifung VDT-Z, 122, 1980, Ф 13, 535-548.

2. Патент ФРГ N - 2739527, кл. С 01 D 18/00, опублик. 1979 (про-." тотип) . (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРЕХКООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН путем измерения на них эталонов, отличающийся, тем, что, с.целью повышения точности измерения, в фиксированные базовые точки измерительного объема измери0 тельной машины последовательно устанавливают и измеряют трехмерный орто ! гональный эталон, выполненный в виде куба с аттестованными расстояниями между гранями, затем в эти же базовые точки последовательно у"танавливают и измеряют .трехмерные ортогональные эталоны других номинальных размеров и расчетным путем определяют погрешность измерения любого pasлично ориентированного линейного размера.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве трех— мерного ортогонального эталона используют одну и ту же плоскопараллельную концевую меру. длины, середину которой совмещают с Цаэовой точкой, а саму меру последовательно располагают и измеряют в трех взаимоперпендикулярных направлениях.

1167432

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано -.для определения векторного поля погрешностей коррдинатно-измерительных машин (КИМ) и станков, снабженных . 5 многоосными измерительными устройствами.

Известен способ определения погрешностей трехкоординатных измерительных машин путем измерения на них 10 образцовых деталей различных конструкций или набора плоскопараллельных концевых мер длины, располагаемых в рабочем объеме трехкоординатной измерительной машины f1) .

t5

Однако этот способ требует разработки и применения образцовых дета лей специальной конструкции, обладает. большой трудоемкостью и не обеспечивает требуемой точности опреде- 20 ления погрешности КИИ при первичных измерениях, а при повторных — не обесю печивается повторяемость результатов, так как образцовые детали имеют достаточно сложную форму и их положение 25 в рабочем объеме КИИ не фиксируется.

Наиболее близким к.предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения погрешностей трехкоординат- З0 ных измерительных машин путем измерения на них эталонов вблизи базовых точек вдоль трех неортогональных непересекающихся осей, при этом положение базовых точек не фиксируется. Из.меренные в направлении эталона фактические отклонения определяются как проекции вектора погрешности в измеряемой точке и соотносятся расчетным путем с базовой точкой P2) .

Такой способ позволяет определить погрешность многокоординатных измерительных устройств и реализуется простыми устройствами. Однако он требует применения большого количества эталонов, не обеспечивает требуемой точности определения погрешностей при первичных измерениях, так как вектор погрешностей в базовой точке находится расчетным путем по резуль- 50 татам определения погрешности в измеряемых точках. Кроме того, при повторных измерениях не обеспечивается . повторяемость результатов измерений, поскольку точное положение эталонов 55 в рабочем объеме KHM не фиксируется.

Цель изобретения — повышение точности измерения погрешностей KHM npu первичных и последующих его измерениях.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения погрешностей трехкоординатных измерительных машин, включающему измерение на них эталонов, в каждую фиксированную точку измерительного объема машины по следовательно устанавливают и измеряют трехмерный ортогональный эталон, выполненный в виде куба с аттестованными расстояниями между гранями. Затем в эти же базовые точки последовательно устанавливают и измеряют трехмерные ортогональные эталоны других номинальных размеров и расчетным путем определяют погрешность измерения любого различно ориентированного линейного размера.

Кроме того, в качестве трехмерного ортогонального эталона используют одну и ту же плоскопараллельную концевую меру длины, середину которой совмещают с базовой точкой, а саму меру последовательно располагают и измеряют в трех взаимоперпендикулярных направлениях

Для реализадии трехмерных ортогональных эталонов других номинальных размеров применяют плоскопараллельные концевые меры соответствующих номинальных размеров.

На фиг. 1 дана схема измерения погрешностей КИМ с использованием трехмерных ортогональных эталонов; на фиг. 2 — то же,.с использованием плоскопараллельных концевых мер.

Измерение погрешностей KHM предлагаемым способом осуществляется следующим образом.

В каждую фиксированную базовую точку А»....А измерительного объема

KHN ограниченного осями О> 0 „, 0,, последовательно устанавливают середи-. ну О» трехмерного ортогонального эталона номинального размера 3», выполненного в виде куба с аттестованными расстояниями 6»„, Р») »у между гранями. Эталон ориентируют таким образом, чтобы аттестованные размеры 3», 9» . 6» были направлены вдоль соответствующих осей 0, 0, 0 . В таком положении с помощью измерительного устройства KHM измеряют расстояние » », 3», 1» и расчетным путем определяют вектор погрешности измерения различно ориентированного разметка 6», середи3 11674 на которого совпадает с базовыми точками А ....А, Затем в эти же фиксированные базовые точки А ....А„ последовательно и устанавливают середины О ., 0 трех- 5 мерных ортогональных эталонов с номинальными размерами 2, 8 . Ориентация аттестованных размеров 2к 2) gz второго эталона и,,8 третье. го эталона должна быть такой же, как 10 для первого эталона. В этих положениях измеряют расстояния 02к второго эталона, затем к,, третьего эталона и расчетным путем on. ределяют.векторы погрешности измерения размеров 2 и, середина которых совпадает с базовыми точками

А - Ав.

Затем расчетным путем для каждой базовой точки А „...А, определяют век- g(} торное поле погрешностей измерения лю. бого различноориентированного лийейного размера. Совокупность векторных полей базовых точек А ... Ап дает векторное поле погрешностей измерения для всего измерительного объема КИМ, ограниченного осями 0, 0 „ 0>, Предлагаемый способ может быть реализован также с помощью плоскопараллельных концевыхмер длины. Измерение. векторного поля в этом случае производится следующим образом.

В каждую фиксированную базовую точку А<...А устанавливают. середи ну Ом„ плоскопараллельной концевой меры длины . Меру ориентируют вдоль

32 4 одной из измерительных осей КИМ, на" пример О, и с помощью измерительного устройства КИМ измеряют ее. Зао тем меру поворачивают на 90, ориентируют вдоль. второй оси О, измеряют ее, еще раз поворачивают на 90, ориентируют вдоль третьей оси О и снова измеряют. После- этого расчетным путем-определяют вектор погрешности измерения размера, середина которого совпадает с базовыми точками А ....А,.

Затем в эти же фиксированные базовые точки А1...Ап последовательно устанавливают середины Ощ2, О ® кон-. цевых мер других размеров 8» Е>, ориентация, измерения и.обработка результатов измерений такие же, как и для концевой меры длины

После этого расчетным путем для каждой базовой точки определяют. векторное поле погрешностей измерения любого различного .ориентированного линейного размера. Совокупность векторных полей базовых точек А ...Л дает векторное поле погрешностей измерения для всего измерительного объема КИМ, ограниченного осями О, о„, о

Таким образом, предлагаемый спо-. соб обеспечивает повышение точности измерения погрешностей КИМ за счет измерения трехмерных эталонов в ортогональной-системе координат в фиксированных базовых точках измерительного объема.