三坐标测量机面向测量任务的测量精度分析-论文.pdf

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1、陈龙等：i坐标淤量杌面向溅量任务的溅量精度分析三坐标测量机面向测量任务的测量精度分析陈龙徐健陶磊李刚张涛(重庆市计量质量检测研究院，重庆401123)，摘要：本文主要分析测量条件对三坐标测量机测量精度的影响，并对可能出现的影响因素进行简述，最后，通过具体实例进一步验证测量条件对测量结果的影Ⅱ向，得出三坐标测量机出厂给出的测量精度并不能代表使用中的实际测量精度的结论。关键词：三坐标测量机；测量条件；测量精度中图分类号：1'I-1821文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4030TheAnalysisofCoordinateMeasuringMachinesMeasurementP

2、recisioninMeasuringTaskChenlongXuJianTaoLeiLiGangZhangTao1引言10Hz<振动频率≤30I-Iz时，振幅≤0．5grn；振动频率>三坐标测量机作为一种高精度、高效率的测量仪器，30Hz时，振幅≤3tma。已经广泛用于汽车工业、航空航天、机床工具、电子和模2．3探针系统具等行业中。在使用三坐标测量机进行测量的过程中，探针系统对测量结果的影响往往很容易被忽略，但经常发现测量精度超出三坐标测量机出厂时给出的最大在实际使用中探针系统的选择对测量结果有一定影响。允许示值误差。本文重点分析测量条件对三坐标测量机在三坐标测量机验收检测中，三坐标

3、测量机研制方为保测量精度的影响，研究三坐标测量机因测量条件产生的证测量结果满足技术协议要求，通常使用标准测针进行检误差，对提高测量精度提供参考。测，例如：有些公司使用20—3(测针长度20ram、测针直径2测量条件分析3m)测针，有些公司使用测针直径6mm的标准测针。2．1温度和湿度3实例分析环境温度对长度测量影响至关重要，是影响三坐标我们以某型号三坐标测量机为例，进行试验分析。测量机精度的主要因素。在环境温度没有达到20℃的该三坐标测量机长度测量最大允许示值误差MPEE：≤标准温度的情况下进行测量时，测量质量会受到较大影1．7+31．／1000，测试时环境温度：20．IT：、环境湿度

4、：5l％RH、响。三坐标测量机研制方通常会在使用说明书或技术协机器温度：20．3℃、量块温度20．2℃。测试所用探针系统直议中注明，例如，三坐标测量机工作温度：(20±2)℃；检径3rrnn短测针，不加加长杆。测试结果如表1所示：定工作温度：(20±1)℃；温度梯度不大于0．5~C／h等等。表1标准温度(无加长杆)测试结果2．2振动和冲击振动和冲击对三坐标测量机的影响也不可小视，三坐标测量机的支撑面(地板、机座、机架等)由于受来自周围区域(其他机器、运输车辆、压缩机、行吊等)的外力的作用会产生微小移动。这种移动可能是持续的振动或突然的冲击或两者兼而有之。这种移动如果传递给机器，相隔24

5、小时后，在相同方向、相同位置重新进行测将会导致机器的总体性能和重复可用性降低，使测头、机试，测试时环境温度：21．7℃、环境湿度：55％RH、机器温器轴测量系统和工件之间产生相对移动，从而加大了测度22．I~C、量块温度21．7℃。测试所用探针系统直径量的不确定性。另外，移动幅值大到一定程度会造成机3mm短测针，加300mm长杆。测试结果如表2所示。器的损伤。三坐标测量机研制方通常会在使用说明书或(下转第71页)技术协议中注明，例如，振动频率≤10Hz时，振幅≤ltma；收稿日期：2014—05—14勒孚河等多参数监护仪心率示值误差测量值的不确定度评定6扩展不确定度的评定0)．詈=-0

6、．58％因主要不确定度分量可视为正态分布，因此P=4标准不确定度一览表见表295％，可取包含因子k=2，则取k：2时，各检定点的扩表2标准不确定度一览表展不确定度为：L,-~N置值为3O(~／min)，输出信号幅度峰峰值为：0．5mV时：U=k×=2×0．561．2(次／min)一0．5mV时：U=kX／／,，=2×0．591．2(次／min)5合成标准不确定度3．0mV时：U=kX=2×0．591．2(次／rain)因／,()与Ⅱ(F0)彼此独立不相关，因此一3．0mV时：U=k×M=2×0．69—1．4(次／min)z‘=√／,(Fo)+／／,()=~／0．53+(o．58％X30

7、)心率预置值为200(次／min)，输出信号幅度峰峰值为=O．56(次／min)0．5mV时：U=k×／／,=2X1．30=2．6(次／min)对多参数监护仪检定装置的测量不确定度评定，根据JJG(新)12—2014的规定，需检定输出信号幅度峰峰一0．5mY时：U=kX／,=2X1．5l一3．1(次／min)值分别为±0．5mV、±3mV时，心率输出预置值分别为3O3．0mV时：U=k×=2×1．432．9(次／rain)次／min、200次／