Stöðugar villuuppspretturHnitamælivélaðallega fela í sér: villu í hnitamælitækinu sjálfu, svo sem villu í leiðarkerfinu (bein lína, snúningur), aflögun viðmiðunarhnitakerfisins, villu í mælinum, villu í staðalstærðinni; villu sem stafar af ýmsum þáttum sem tengjast mæliskilyrðum, svo sem áhrifum mæliumhverfisins (hitastig, ryk o.s.frv.), áhrifum mæliaðferðarinnar og áhrifum sumra óvissuþátta o.s.frv.
Villuuppsprettur hnitamælitækja eru svo flóknar að erfitt er að greina þær, aðgreina þær eina af annarri og leiðrétta þær, og almennt eru aðeins þær villuuppsprettur sem hafa mikil áhrif á nákvæmni hnitamælitækja og þær sem auðveldara er að aðgreina leiðréttar. Eins og er er mest rannsakaða villan vélbúnaðarvilla hnitamælitækja. Flestar snúningsmóttökuvélar (CMM) sem notaðar eru í framleiðslu eru hornréttar hnitakerfis-CMM, og fyrir almennar snúningsmóttökuvélar vísar vélbúnaðarvillan aðallega til villu í línulegri hreyfingu, þar á meðal staðsetningarvillu, villu í beinni hreyfingu, villu í hornréttri hreyfingu og villu í hornréttri stöðu.
Til að meta nákvæmni þesshnitamælivéleða til að útfæra villuleiðréttingu er líkan af innbyggðu villunni í hnitamælitækinu notað sem grunnur, þar sem skilgreining, greining, miðlun og heildarvilla hvers villuliðar verður að vera gefin. Svokölluð heildarvilla, í nákvæmnisprófun snúningsmóttökutækja (CMM), vísar til samanlagðrar villu sem endurspeglar nákvæmniseiginleika snúningsmóttökutækja, þ.e. nákvæmni vísbendingar, nákvæmni endurtekningar o.s.frv.: í villuleiðréttingartækni snúningsmóttökutækja vísar það til vigurvillu rúmfræðilegra punkta.
Greining á villum í vélbúnaði
Einkenni CMM-vélarinnar eru að leiðarsteinin takmarkar fimm frígráður fyrir þann hluta sem hún stýrir og mælikerfið stýrir sjötta frígráðu í hreyfingaráttinni, þannig að staðsetning leiðarsteinarinnar í geimnum er ákvörðuð af leiðarsteininni og mælikerfinu sem hún tilheyrir.
Greining á villu í rannsakanda
Það eru tvær gerðir af CMM-prófum: snertiprófum er skipt í tvo flokka: rofa (einnig þekkt sem snertikveikja eða kraftmerkjagjöf) og skönnun (einnig þekkt sem hlutfallsleg eða stöðug merkjagjöf) eftir uppbyggingu þeirra. Villur í rofaprófum stafa af rofaslagi, ósamhverfu prófunar, dreifingu rofaslags, endurstillingu dauðra svæðum o.s.frv. Villa í skönnunarprófun stafar af kraft-tilfærslu, tilfærslu-tilfærslu, truflunum vegna víxltengingar o.s.frv.
Skiptihreyfing mælisins vísar til þess hversu langt mælirinn fær til að greina snertingu mælisins og vinnustykkisins, sem er fjarlægðarfrávik mælisins. Þetta er kerfisvilla mælisins. Ósamhverfa mælisins er ósamræmi í skiptihreyfingunni í allar áttir. Þetta er kerfisbundin villa en er venjulega meðhöndluð sem tilviljunarkennd villa. Niðurbrot skiptihreyfingarinnar vísar til dreifingar á skiptihreyfingunni við endurteknar mælingar. Raunveruleg mæling er reiknuð sem staðalfrávik skiptihreyfingarinnar í eina átt.
Endurstilling dauðbands vísar til þess þegar stöngin víkur frá jafnvægisstöðu. Þegar ytri kraftur er fjarlægður endurstillist stöngin með vorkraftinum. En vegna núnings getur stöngin ekki farið aftur í upprunalega stöðu, sem er frávikið frá upprunalegri stöðu og kallast endurstilling dauðbandið.
Hlutfallsleg samþætt villa CMM
Svokölluð hlutfallsleg samþætt villa er mismunurinn á mældu gildi og raunverulegu gildi punkt-til-punkts fjarlægðarinnar í mælirými CMM, sem hægt er að tákna með eftirfarandi formúlu.
Hlutfallsleg samþætt villa = mæligildi fjarlægðar, raunverulegt gildi fjarlægðar
Til að samþykkja kvóta CMM og kvörða reglulega er ekki nauðsynlegt að vita nákvæmlega villuna í hverjum punkti í mælirýminu, heldur aðeins nákvæmni hnitamælingarvinnustykkisins, sem hægt er að meta með hlutfallslegri samþættri villu CMM.
Hlutfallsleg samþætt villa endurspeglar ekki beint villuuppsprettu og loka mælingarvillu, heldur endurspeglar hún aðeins stærð villunnar þegar mældar eru víddir sem tengjast fjarlægðinni, og mælingaraðferðin er tiltölulega einföld.
Rýmisvigurvilla CMM
Rýmisvigurvilla vísar til vigurvillunnar á hvaða punkti sem er í mælirými skönnunarvélarinnar. Hún er mismunurinn á hvaða föstum punkti sem er í mælirýminu í hugsjón rétthyrndu hnitakerfi og samsvarandi þrívíddarhnitum í raunverulegu hnitakerfi sem skönnunarvélin setur.
Fræðilega séð er rúmvektorvillan heildarvektorvillan sem fæst með vigursmíði allra villna þess rúmpunkts.
Mælingarnákvæmni CMM er mjög krefjandi og hún hefur marga hluta og flókna uppbyggingu og margir þættir sem hafa áhrif á mælingarvilluna. Það eru fjórar helstu orsakir kyrrstöðuvillna í fjölása vélum eins og CMM:
(1) Rúmfræðilegar villur sem orsakast af takmarkaðri nákvæmni burðarhluta (eins og leiðarvísa og mælikerfa). Þessar villur eru ákvarðaðar af framleiðslunákvæmni þessara burðarhluta og stillingarnákvæmni við uppsetningu og viðhald.
(2) Villur sem tengjast endanlegum stífleika í vélbúnaði CMM. Þær eru aðallega af völdum þyngdar hreyfanlegra hluta. Þessar villur eru ákvarðaðar af stífleika burðarhlutanna, þyngd þeirra og uppsetningu.
(3) Hitavillur, svo sem útþensla og beygja leiðarans af völdum einstakra hitabreytinga og hitahalla. Þessi villur eru ákvörðuð af uppbyggingu vélarinnar, efniseiginleikum og hitadreifingu snúningsmótunarvélarinnar og eru undir áhrifum frá ytri hitagjöfum (t.d. umhverfishita) og innri hitagjöfum (t.d. drifbúnaði).
(4) Villur í mælikvarða og fylgihlutum, aðallega breytingar á radíus enda mælikvarðans sem stafa af því að mælikvarðinn skiptist út, langri stöng er bætt við eða öðrum fylgihlutum; misvísandi villa þegar mælikvarðinn snertir mælinguna í mismunandi áttir og stöður; villa sem stafar af snúningi vísitöluborðsins.
Birtingartími: 17. nóvember 2022