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CMM形状测量任务的不确定度分析与评定汇报人:2024-01-24
引言CMM形状测量原理及不确定度来源不确定度评定方法CMM形状测量实验设计不确定度分析与结果展示不确定度对CMM形状测量的影响及改进措施总结与致谢contents目录
01引言
目的和背景形状测量的重要性在现代制造业中,精确的形状测量对于确保产品质量、提高生产效率和降低成本至关重要。CMM的应用坐标测量机(CMM)是一种广泛应用于形状测量的高精度设备,它能够提供零件的三维坐标数据。不确定度分析的意义为了确保CMM测量结果的准确性和可靠性,需要对测量过程中的不确定度进行分析和评定。
简要介绍CMM的工作原理和形状测量的基本流程。CMM形状测量原理简介不确定度来源分析不确定度评定方法实验验证与结果分析详细分析CMM形状测量过程中可能产生不确定度的各个环节和因素。介绍常用的不确定度评定方法,如A类评定和B类评定,并讨论其在CMM形状测量中的应用。通过实验验证不确定度分析方法的准确性和可行性,并对实验结果进行深入分析和讨论。汇报范围
02CMM形状测量原理及不确定度来源
坐标测量机(CMM)基本原理通过测头在工件表面上的接触或非接触探测,获取工件的几何形状信息。形状测量利用CMM对工件的轮廓、表面形状等进行测量,得到工件的形状误差、尺寸误差等。数据处理对测量数据进行处理,提取工件的形状特征,如圆度、直线度、平面度等。CMM形状测量原理030201
机器误差CMM本身的制造和装配误差,如导轨直线度、主轴回转误差等。环境因素温度、湿度、气压等环境因素对测量结果的影响。测量方法不同的测量方法可能导致不同的测量结果,如接触式和非接触式测量的差异。人为因素操作人员的技能水平和经验对测量结果的影响。不确定度来源
系统误差由于机器本身或测量方法引起的固定误差,可通过校准或修正进行消除。随机误差由于环境因素或人为因素引起的随机波动误差,可通过多次测量取平均值进行减小。粗大误差由于操作失误、设备故障等原因引起的异常误差,需通过数据筛选和处理进行剔除。测量误差分类
03不确定度评定方法
最小二乘法通过对测量数据进行最小二乘拟合,得到测量结果的最佳估计值和不确定度。最大熵法利用信息论中的最大熵原理,对测量结果进行概率分布估计,从而评定不确定度。基于统计分析的方法通过对多次重复测量结果进行统计分析,计算测量结果的平均值、标准差等统计量,进而评定不确定度。A类评定方法
根据以往经验或先验知识,对测量结果的可能取值范围进行估计,进而评定不确定度。基于经验或先验知识的方法利用测量仪器制造商提供的技术指标、校准证书等信息,对测量结果进行不确定度评定。基于制造商提供的信息邀请领域专家对测量结果进行评估,根据专家意见确定不确定度。专家判断法B类评定方法
综合评定方法运用模糊数学理论,将A类评定方法和B类评定方法的结果进行模糊化处理,通过模糊综合评判得到测量结果的综合不确定度。模糊综合评判法综合考虑A类评定方法和B类评定方法的结果,对测量结果进行综合不确定度评定。A类与B类评定方法的结合根据A类评定方法和B类评定方法的可靠程度,对两类评定结果进行加权平均处理,得到综合不确定度。加权平均法
04CMM形状测量实验设计
实验对象选择选择具有代表性且形状复杂的工件作为实验对象,如曲面零件、齿轮等。参数设置根据实验需求和CMM设备性能,设置测量范围、分辨率、采样频率等关键参数。环境条件控制确保实验在恒温、恒湿且无振动的环境下进行,以减小环境因素对测量结果的影响。实验对象与参数设置
设备校准与调试对CMM设备进行校准,确保其处于良好工作状态,并根据实验需求进行必要的调试。实验操作规范制定详细的实验操作规范,包括设备操作、数据记录等,以确保实验的可重复性和准确性。测量策略制定针对实验对象的形状特点,制定合适的测量策略,如扫描路径规划、测头选择等。测量方案设计与实施
数据采集使用CMM设备对实验对象进行形状测量,并记录原始数据。数据预处理对原始数据进行预处理,如去噪、平滑等,以提高数据质量。特征提取与分析从预处理后的数据中提取形状特征,如轮廓线、曲率等,并进行统计分析。不确定度评定根据实验数据和统计分析结果,对CMM形状测量任务的不确定度进行评定。数据采集与处理
05不确定度分析与结果展示
重复性测量对同一被测对象进行多次测量,分析测量结果的分散程度。仪器分辨率评估测量仪器的最小读数单位对测量结果的影响。稳定性考察在不同时间或不同环境条件下对同一被测对象进行测量,分析测量结果的稳定性。A类不确定度分析
量具校准评估量具的准确度等级和校准证书给出的不确定度。湿度影响评估湿度变化对测量结果的影响,特别是对于某些对湿度敏感的被测对象。温度影响分析温度变化对测量结果的影响,包括被测对象和测量仪器的温度稳定性。B类不确定
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