Bài viết đánh giá
Quả cầu chuẩn là một công cụ thiết yếu trong việc đảm bảo độ chính xác của máy đo tọa độ (CMM . Nó được sử dụng để hiệu chuẩn đầu đo (kim đo một quá trình quan trọng nhằm xác định và hiệu chỉnh các sai lệch tiềm ẩn trong hệ thống đo lường.
Tại sao cần hiệu chuẩn kim đo CMM?
Hiệu chuẩn kim đo CMM là quá trình xác minh và điều chỉnh các đặc tính của đầu đo để đảm bảo rằng các phép đo được thực hiện là chính xác và đáng tin cậy. Quá trình này giúp:
Xác định kích thước thực tế của đầu bi kim đo: Mặc dù được sản xuất với độ chính xác cao kích thước thực tế của đầu bi có thể hơi khác so với thông số danh nghĩa. Hiệu chuẩn sẽ đo lường và ghi lại kích thước chính xác này trong phần mềm của máy CMM.
Tính toán vị trí và kích thước thực tế của kim đo: Sau khi lắp kim đo vào đầu đo của máy CMM và khai báo các thông số ban đầu trong phần mềm hiệu chuẩn sẽ xác định vị trí và kích thước thực tế của kim đo trong không gian làm việc của máy.
Hiệu chỉnh các sai số hệ thống: Quá trình hiệu chuẩn cũng có thể giúp phát hiện và bù trừ các sai số hệ thống nhỏ có thể phát sinh trong quá trình vận hành máy CMM.
Cách sử dụng quả cầu chuẩn để hiệu chuẩn:
Để hiệu chuẩn kim đo CMM bằng quả cầu chuẩn người dùng thường thực hiện các bước sau:
Cố định quả cầu chuẩn: Quả cầu chuẩn được gắn chắc chắn vào một vị trí cố định trên bàn máy CMM.
Đo điểm trên quả cầu: Sử dụng máy CMM (có thể là chế độ tự động hoặc thủ công người vận hành sẽ đo ít nhất năm điểm khác nhau trên bề mặt của quả cầu chuẩn. Việc đo nhiều điểm giúp phần mềm có đủ dữ liệu để tính toán chính xác.
Tính toán và lưu thông số: Dựa trên các điểm đo hệ thống máy tính và phần mềm chuyên dụng của máy CMM sẽ tự động tính toán kích thước chính xác của đầu bi kim đo cũng như vị trí và kích thước hiệu quả của kim đo. Các thông số hiệu chuẩn này sau đó được tự động lưu trữ trong phần mềm điều khiển của máy CMM.
Hiệu chuẩn đa góc và đa đầu đo: Khi sử dụng nhiều góc quay khác nhau của đầu đo (thường được ký hiệu là A và B hoặc khi sử dụng nhiều kim đo khác nhau trong cùng một chương trình đo quá trình hiệu chuẩn sẽ được lặp lại cho từng cấu hình. Người vận hành sẽ đo quả cầu chuẩn ở các góc quay và với các đầu đo khác nhau bắt đầu từ một cấu hình tham chiếu (ví dụ: đầu dò chuẩn góc A0 B0 .
Lưu ý quan trọng: Trong quá trình hiệu chuẩn đa góc và đa đầu đo tuyệt đối không được thay đổi vị trí của quả cầu chuẩn giữa các lần đo. Việc giữ cố định vị trí của quả cầu là then chốt để đảm bảo tính nhất quán và chính xác của quá trình hiệu chuẩn.
Thông số kỹ thuật của quả cầu chuẩn:
Quả cầu chuẩn có nhiều kích thước khác nhau trong đó phổ biến là các đường kính Φ19mm Φ25mm Φ12mm và Φ15mm.
Độ chính xác của quả cầu chuẩn cũng là một yếu tố quan trọng và được phân loại theo cấp độ (Grade . Đối với các máy đo CMM có yêu cầu độ chính xác cao thường sử dụng quả cầu chuẩn có cấp chính xác 5 (Grade 5 . Các máy CMM siêu chính xác có thể yêu cầu quả cầu chuẩn với cấp chính xác 3 (Grade 3 . Cấp độ chính xác càng cao sai số kích thước của quả cầu càng nhỏ từ đó đảm bảo độ tin cậy cao nhất cho quá trình hiệu chuẩn.
Tại sao cần hiệu chuẩn kim đo CMM?
Hiệu chuẩn kim đo CMM là quá trình xác minh và điều chỉnh các đặc tính của đầu đo để đảm bảo rằng các phép đo được thực hiện là chính xác và đáng tin cậy. Quá trình này giúp:
Xác định kích thước thực tế của đầu bi kim đo: Mặc dù được sản xuất với độ chính xác cao kích thước thực tế của đầu bi có thể hơi khác so với thông số danh nghĩa. Hiệu chuẩn sẽ đo lường và ghi lại kích thước chính xác này trong phần mềm của máy CMM.
Tính toán vị trí và kích thước thực tế của kim đo: Sau khi lắp kim đo vào đầu đo của máy CMM và khai báo các thông số ban đầu trong phần mềm hiệu chuẩn sẽ xác định vị trí và kích thước thực tế của kim đo trong không gian làm việc của máy.
Hiệu chỉnh các sai số hệ thống: Quá trình hiệu chuẩn cũng có thể giúp phát hiện và bù trừ các sai số hệ thống nhỏ có thể phát sinh trong quá trình vận hành máy CMM.
Cách sử dụng quả cầu chuẩn để hiệu chuẩn:
Để hiệu chuẩn kim đo CMM bằng quả cầu chuẩn người dùng thường thực hiện các bước sau:
Cố định quả cầu chuẩn: Quả cầu chuẩn được gắn chắc chắn vào một vị trí cố định trên bàn máy CMM.
Đo điểm trên quả cầu: Sử dụng máy CMM (có thể là chế độ tự động hoặc thủ công người vận hành sẽ đo ít nhất năm điểm khác nhau trên bề mặt của quả cầu chuẩn. Việc đo nhiều điểm giúp phần mềm có đủ dữ liệu để tính toán chính xác.
Tính toán và lưu thông số: Dựa trên các điểm đo hệ thống máy tính và phần mềm chuyên dụng của máy CMM sẽ tự động tính toán kích thước chính xác của đầu bi kim đo cũng như vị trí và kích thước hiệu quả của kim đo. Các thông số hiệu chuẩn này sau đó được tự động lưu trữ trong phần mềm điều khiển của máy CMM.
Hiệu chuẩn đa góc và đa đầu đo: Khi sử dụng nhiều góc quay khác nhau của đầu đo (thường được ký hiệu là A và B hoặc khi sử dụng nhiều kim đo khác nhau trong cùng một chương trình đo quá trình hiệu chuẩn sẽ được lặp lại cho từng cấu hình. Người vận hành sẽ đo quả cầu chuẩn ở các góc quay và với các đầu đo khác nhau bắt đầu từ một cấu hình tham chiếu (ví dụ: đầu dò chuẩn góc A0 B0 .
Lưu ý quan trọng: Trong quá trình hiệu chuẩn đa góc và đa đầu đo tuyệt đối không được thay đổi vị trí của quả cầu chuẩn giữa các lần đo. Việc giữ cố định vị trí của quả cầu là then chốt để đảm bảo tính nhất quán và chính xác của quá trình hiệu chuẩn.
Thông số kỹ thuật của quả cầu chuẩn:
Quả cầu chuẩn có nhiều kích thước khác nhau trong đó phổ biến là các đường kính Φ19mm Φ25mm Φ12mm và Φ15mm.
Độ chính xác của quả cầu chuẩn cũng là một yếu tố quan trọng và được phân loại theo cấp độ (Grade . Đối với các máy đo CMM có yêu cầu độ chính xác cao thường sử dụng quả cầu chuẩn có cấp chính xác 5 (Grade 5 . Các máy CMM siêu chính xác có thể yêu cầu quả cầu chuẩn với cấp chính xác 3 (Grade 3 . Cấp độ chính xác càng cao sai số kích thước của quả cầu càng nhỏ từ đó đảm bảo độ tin cậy cao nhất cho quá trình hiệu chuẩn.
Thu gọn
