АНАЛІЗ МЕТРОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК КООРДИНАТНО-ВИМІРЮВАЛЬНОЇ МАШИНИ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-179-2-8-14Ключові слова:
координатно-вимірювальна машина, метрологічні характеристики, похибки вимірювань, невизначеність вимірювань, корекція похибок, математичне моделювання, алгоритмічна компенсація, геометричні відхилення, температурні деформації, точність вимірюваньАнотація
Проаналізовано метрологічні характеристики координатно-вимірювальної машини (КВМ) на основі системного підходу до оцінювання похибок і невизначеностей вимірювання. КВМ є ключовими засобами у високоточному авіабудуванні та машинобудуванні, оскільки забезпечують вимірювання геометричних параметрів виробів з високою точністю. Проте в процесі вимірювання виникають похибки, пов’язані з геометричними, кінематичними, температурними та випадковими чинниками, що може значно впливати на точність отриманих результатів.
У роботі розглянуто основні джерела похибок КВМ, серед яких геометричні відхилення напрямних, люфти, температурні деформації, похибки вимірювальної системи та алгоритмічні неточності. Проаналізовано вплив факторів на метрологічні характеристики машини, зокрема на точність і відтворюваність результатів вимірювання. Запропоновано математичний підхід до оцінки невизначеності вимірювань, що враховує вплив систематичних і випадкових похибок.
Особливу увагу приділено питанням корекції похибок за допомогою алгоритмічних методів та математичного моделювання. Описано можливості використання корекційних моделей для компенсації геометричних і термомеханічних похибок КВМ. Розглянуто вплив параметрів зондування та програмного забезпечення на точність координатних вимірювань.
Результати проведеного дослідження можуть бути використані для вдосконалення методик оцінювання метрологічних характеристик КВМ, що дозволить підвищити точність і надійність вимірювань у різних галузях промисловості. До того ж, отримані результати сприятимуть розробці та поліпшенню алгоритмів корекції похибок. Важливим аспектом є створення та вдосконалення стандартів, спрямованих на підвищення точності та відтворюваності вимірювань. Запропонований підхід не лише підвищує ефективність застосування КВМ у виробничих завданнях, а й забезпечує їхню відповідність сучасним метрологічним вимогам.
Посилання
J. Bosch “Coordinate Measuring Machines and Systems,” New York, Marcel Dekker, 1995.
H. Schwenke, W. Knapp, H. Haitjema, A. Weckenmann, R. Schmitt, and F. Delbressine, “Geometric Error Measurement and Compensation of Machines,” CIRP Annals, vol. 57, no. 2, pp. 660-675, 2008.
D. Flack, “Fundamentals of Coordinate Metrology,” National Physical Laboratory, London, 2001.
A. B. Forbes, “Measurement Uncertainty and Coordinate Metrology,” CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, vol. 2, no. 1, pp. 1-8, 2010.
А. М. Потеряйко, і О. С. Скиба, «Координатно-вимірювальні машини, сучасні способи сканування і зворотний інжиніринг,» Український метрологічний журнал, № 4, 2016.
A. Weckenmann, W. T. Estler, G. N. Peggs, and D. McMurtry, “The Influence of Measurement Strategy on the Uncertainty of CMM Measurements,” CIRP Annals-Manufacturing Technology, vol. 53, no. 2, pp. 657-684, 2004.
О. В. Кочеткова, «Розробка прецизійних координатно–вимірювальних машин з використанням нейронних мереж,» Вісник НТУУ «КПІ», Приладобудування, № 30, с. 78-83, 2005.
М. Чмуж, і Д. Сергеєв, «Алгоритм обрання 3D координатно-вимірювальної машини,» Метрологія для підприємства, № 2, 2021.
ISO 10360-x: “Coordinate Measuring Machines (CMM) — Acceptance and Reverification Tests,” International Organization for Standardization (ISO), Geneva, Switzerland.
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 5
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).