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        三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差分析及補(bǔ)償方法

        2020-01-20 08:24:30晁飛
        中國(guó)設(shè)備工程 2020年21期
        關(guān)鍵詞:補(bǔ)償法測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差

        晁飛

        (大連機(jī)車車輛有限公司,遼寧 大連 110161)

        為了更好地對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量的誤差進(jìn)行分析和研究,所以本文首先主要對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的含義以及測(cè)量原理進(jìn)行了明確,其次,在多方面對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量誤差展開(kāi)分析,這樣能夠有效地提高分析的效果。與此同時(shí),在對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)誤測(cè)量誤差展開(kāi)分析時(shí),主要從以下三個(gè)方面展開(kāi):第一是環(huán)境溫度誤差,第二是光柵誤差,第三是裝配誤差,這三方面都能夠有效的對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行分析,并且能夠取得較好地效果。本文還針對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差的補(bǔ)償方法展開(kāi)了研究,在研究過(guò)程中,主要從兩方面開(kāi)展,第一是溫度補(bǔ)償法,第二式動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償法。

        1 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的含義及測(cè)量原理

        三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是屬于當(dāng)前時(shí)代發(fā)展背景下的新型高精度的測(cè)量?jī)x器,相比傳統(tǒng)的測(cè)量以及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),能夠更加穩(wěn)定地提高測(cè)量的效果,防止出現(xiàn)測(cè)量失誤,并且能夠提高測(cè)量的精準(zhǔn)程度。與此同時(shí),本文針對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量原理也展開(kāi)了研究和分析,可以明顯地發(fā)現(xiàn),三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要是通過(guò)坐標(biāo)測(cè)量的原理來(lái)進(jìn)行實(shí)物測(cè)量,首先,在生活中尋找需要測(cè)量的物體,并且將物體當(dāng)中的幾何元素提取出來(lái),明確幾何元素中的具體測(cè)量坐標(biāo),根據(jù)所尋找到的坐標(biāo)展開(kāi)集中測(cè)量。在進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)當(dāng)按照嚴(yán)格的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行,主要測(cè)量幾何元素的具體尺寸以及形狀大小等。截至目前,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)已經(jīng)逐漸廣泛地應(yīng)用在各大車間的測(cè)量過(guò)程中,并且取得了較好的效果,突破了傳統(tǒng)測(cè)量方式的限制,在測(cè)量精準(zhǔn)程度上做出了很大的提升。

        2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差分析

        2.1 環(huán)境溫度誤差

        環(huán)境溫度所產(chǎn)生的誤差是影響三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量準(zhǔn)確性的主要原因,由于外界的環(huán)境和溫度是不固定的,會(huì)隨著天氣的變化以及季節(jié)的更替隨時(shí)發(fā)生變化,所以,通過(guò)環(huán)境和溫度所產(chǎn)生的誤差也是相對(duì)較大的,外界的環(huán)境和溫度會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生一定的影響,如果這種影響沒(méi)有及時(shí)地得到解決,將不利于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的有效測(cè)量。因此,在進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)綜合考慮外界的環(huán)境和溫度變化,在進(jìn)行正式測(cè)量時(shí),應(yīng)綜合地考慮外界的天氣和環(huán)境因素,不能選擇陰雨天氣或者外界環(huán)境比較惡劣的地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)當(dāng)選擇適合的天氣進(jìn)行測(cè)量,并且在正式開(kāi)展測(cè)量之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行提前考察,綜合考慮該地點(diǎn)是否具備適宜的環(huán)境進(jìn)行測(cè)量。如果該環(huán)境有好的影響,那么可以進(jìn)行測(cè)量;如果該環(huán)境較惡劣,并且外界的條件不穩(wěn)定,那么,在測(cè)量時(shí)就很可能產(chǎn)生失誤。為了能夠?qū)⒄`差降低到最小,在正式開(kāi)展測(cè)量之前,應(yīng)當(dāng)充分地考慮環(huán)境和溫度所形成的誤差因素,盡最大可能地突破環(huán)境和溫度所形成的影響,有利于實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量。截至目前,環(huán)境溫度這一條件對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量所產(chǎn)生的誤差影響,仍然是造成測(cè)量誤差的主要原因,所以,應(yīng)當(dāng)針對(duì)環(huán)境溫度的影響性不斷地開(kāi)拓和研究新的方法,來(lái)避免環(huán)境和溫度所產(chǎn)生的影響,尋找科學(xué)的解決方法來(lái)縮減測(cè)量誤差。

        2.2 光柵誤差

        除了環(huán)境溫度對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差這一原因之外,光柵誤差也是影響測(cè)量精準(zhǔn)性的原因之一,對(duì)光柵測(cè)量所實(shí)際特性進(jìn)行分析,可以明顯地發(fā)現(xiàn),光柵測(cè)量主要是針對(duì)實(shí)物進(jìn)行測(cè)量的,由于具體的實(shí)際物體,在測(cè)量起來(lái)存在著較大困難,很容易出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象,實(shí)際物體需要測(cè)量的范圍非常廣泛,并且相比平面物體測(cè)量的難度更高,所以這種測(cè)量方式所產(chǎn)生的精準(zhǔn)程度并不高,極大可能形成誤差。而且通過(guò)光柵進(jìn)行測(cè)量,有很多的影響因素是在測(cè)量環(huán)節(jié)中無(wú)法避免的,所以這也就導(dǎo)致了誤差的大量產(chǎn)生。光柵測(cè)量的范圍非常廣泛,所以要想將光柵誤差縮小到納米級(jí)別,對(duì)于當(dāng)前的技術(shù)來(lái)說(shuō)是非常困難的,甚至在測(cè)量過(guò)程中有很多的影響因素很難避免,這些影響因素是長(zhǎng)期存在的,長(zhǎng)期存在于測(cè)量環(huán)節(jié)過(guò)程中,例如,光柵材料的本身具備不均勻性,所以在測(cè)量起來(lái)很難提高測(cè)量的穩(wěn)定性,很容易造成測(cè)量誤差。與此同時(shí),通過(guò)光柵系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量時(shí),由于該系統(tǒng)的操作比較困難,難以實(shí)現(xiàn)高精度的控制,因此,也大大提高了誤差產(chǎn)生的概率。針對(duì)這種現(xiàn)象,要針對(duì)光柵測(cè)量所產(chǎn)生誤差的主要原因進(jìn)行分析,并且根據(jù)誤差所出現(xiàn)的原因提出針對(duì)性的解決舉措,這樣才能夠有效的縮減誤差??梢越柚`差標(biāo)定的方式來(lái)對(duì)測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析,分析此次測(cè)量所產(chǎn)生的誤差,是否存在著大量的不準(zhǔn)確現(xiàn)象,如果該誤差是屬于微小誤差,則可以忽略不計(jì),如果該誤差是屬于大量的誤差,必須要采取針對(duì)性的舉措進(jìn)行處理。與此同時(shí),誤差標(biāo)定所耗費(fèi)的成本較低,既能夠?qū)φ`差進(jìn)行有效的檢測(cè),也不會(huì)耗費(fèi)測(cè)量企業(yè)的大量測(cè)量成本,所以這種檢測(cè)誤差的方法,也獲得了其他專業(yè)學(xué)者的認(rèn)可,值得去推廣并且廣泛使用。

        3 裝配誤差

        首先,對(duì)裝配誤差的含義進(jìn)行分析,裝配誤差主要指的是在測(cè)量過(guò)程中,由于零配件之間相互裝配不當(dāng)所產(chǎn)生的誤差,主要分為以下幾個(gè)方面:

        第一是零件裝配的形狀誤差,零件在裝配的過(guò)程中會(huì)由于零件的形狀不同,從而產(chǎn)生誤差,由于零件的自身形狀不同,所以在進(jìn)行實(shí)際安裝時(shí)需要選擇適合零件本身形狀的部位進(jìn)行安裝,這樣才能夠提高零件安裝的匹配程度,防止由于零件的形狀不同而產(chǎn)生的誤差。在對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)零件的形狀做到具體測(cè)量,按照零件的具體形狀,找準(zhǔn)安裝部位進(jìn)行安裝,提高安裝的精準(zhǔn)程度,從而有效縮減誤差。第二是測(cè)量工具所產(chǎn)生的誤差,由于對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量時(shí)會(huì)存在測(cè)量工具的不同,不同的測(cè)量工具所產(chǎn)生的測(cè)量誤差也是不同的,但是,所出現(xiàn)的誤差并不是在測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的,而是這些工具本身就帶有的誤差,是由于這些工具在制作的過(guò)程中,并沒(méi)有按照精準(zhǔn)的程序進(jìn)行制作,粗糙的制作會(huì)導(dǎo)致量具本身的大量誤差,所以在進(jìn)行測(cè)量時(shí),準(zhǔn)確性也會(huì)有所下降。

        4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差的補(bǔ)償方法

        4.1 溫度補(bǔ)償法

        為了有效地縮減三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差,本文針對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差的補(bǔ)償方法進(jìn)行了列舉,首先,是溫度補(bǔ)償法,這一方法主要是針對(duì)環(huán)境溫度所產(chǎn)生誤差的原因作出了調(diào)整和改善,利用溫度補(bǔ)償法來(lái)突破環(huán)境和溫度的限制,防止由于環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生測(cè)量不便。

        4.2 動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償法

        通過(guò)動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償法也能夠減少三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量過(guò)程中所出現(xiàn)的誤差,其中應(yīng)用最廣泛的動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償法是軟件修正補(bǔ)償法,這種方法截至目前,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,主要原因是由于該方法在應(yīng)用過(guò)程中所耗費(fèi)的資金較少,并且應(yīng)用的難度不大,比較便于操作。

        5 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,不難看出,在當(dāng)前時(shí)代發(fā)展背景下,為了有效地縮減測(cè)量過(guò)程中所出現(xiàn)的誤差,應(yīng)當(dāng)針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量方法中的不足不斷的做出調(diào)整和改進(jìn),所以通過(guò)本文對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差的分析可以明顯地發(fā)現(xiàn),影響三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),測(cè)量精準(zhǔn)程度的主要原因是溫度和環(huán)境造成的誤差以及光柵測(cè)量所造成的誤差,還有一個(gè)主要的原因是在配制過(guò)程中由于裝配零件的大小和形狀問(wèn)題所產(chǎn)生的誤差,這些原因都應(yīng)當(dāng)受到重視,并且采取科學(xué)的方法予以解決。針對(duì)溫度和天氣環(huán)境這一原因,可以采取溫度補(bǔ)償法來(lái)縮減誤差,防止由于溫度環(huán)境變化而產(chǎn)生的測(cè)量不便,與此同時(shí),還可以采取動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償法,來(lái)減少三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量過(guò)程中所出現(xiàn)的誤差,提高測(cè)量的精準(zhǔn)程度。截至目前,該測(cè)量方法已經(jīng)取得了較好的成果,值得被推廣并且廣泛使用。

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