静的エラーの原因座標測定機主に、座標測定機自体の誤差（ガイド機構（直線、回転）の誤差、基準座標系の変形、プローブの誤差、標準量の誤差など）、測定環境（温度、埃など）の影響、測定方法の影響、いくつかの不確実性要因の影響など、測定条件に関連するさまざまな要因によって発生する誤差が含まれます。
座標測定機の誤差源は非常に複雑であるため、一つ一つ検出・分離して修正することは困難であり、一般的には座標測定機の精度に大きな影響を与える誤差源と、分離が容易な誤差源のみが修正されます。現在、最も研究されている誤差は座標測定機の機構誤差です。生産現場で使用されているCMMのほとんどは直交座標系CMMであり、一般的なCMMにおける機構誤差とは、主に直線運動成分の誤差を指し、位置決め誤差、真直運動誤差、角運動誤差、直角度誤差などが含まれます。
の正確性を評価するために座標測定機あるいは、誤差補正を実施するには、座標測定機の固有誤差モデルを基礎として、各誤差項目の定義、分析、伝達、および合計誤差を示す必要があります。CMMの精度検証におけるいわゆる合計誤差とは、CMMの精度特性、すなわち指示精度、繰り返し精度などを反映する総合誤差を指します。CMMの誤差補正技術においては、空間点のベクトル誤差を指します。
メカニズムエラー解析
CMM の機構特性は、ガイド レールがガイドされる部品に 5 つの自由度を制限し、測定システムが移動方向の 6 番目の自由度を制御するため、ガイドされる部品の空間内における位置は、ガイド レールとそれが属する測定システムによって決まります。
プローブエラー解析
CMMプローブには2種類あります。接触型プローブは、その構造によりスイッチング型（タッチトリガーまたはダイナミックシグナリングとも呼ばれます）とスキャン型（比例型またはスタティックシグナリングとも呼ばれます）の2種類に分類されます。スイッチングプローブの誤差は、スイッチストローク、プローブの異方性、スイッチストロークの分散、リセットデッドゾーンなどによって発生します。スキャンプローブの誤差は、力と変位の関係、変位と変位の関係、クロスカップリング干渉などによって発生します。
プローブのスイッチングストロークは、プローブとワークが接触するまでのプローブの毛の音程と、プローブの変位量です。これがプローブのシステム誤差です。プローブの異方性は、スイッチングストロークが全方向で一定でないことを意味します。これは系統的誤差ですが、通常はランダム誤差として扱われます。スイッチングストロークの分解とは、繰り返し測定におけるスイッチングストロークのばらつきの度合いを指します。実際の測定値は、一方向のスイッチングストロークの標準偏差として計算されます。
リセット デッド バンドとは、プローブ ロッドが平衡位置からずれていることを指します。外力を除去すると、ロッドはスプリング力でリセットされますが、摩擦の影響により、ロッドは元の位置に戻ることができません。この元の位置からのずれがリセット デッド バンドです。
CMMの相対統合誤差
いわゆる相対積分誤差とは、CMM の測定空間における点間距離の測定値と真の値との差であり、次の式で表すことができます。
相対積分誤差 = 距離測定値 距離真の値
CMM の割当承認と定期的な校正では、測定空間内の各点の誤差を正確に知る必要はなく、CMM の相対的な統合誤差によって評価できる座標測定ワークピースの精度のみを知る必要があります。
相対統合誤差は、誤差の原因と最終的な測定誤差を直接反映するのではなく、距離に関連する寸法を測定するときの誤差の大きさのみを反映するため、測定方法は比較的簡単です。
CMMの空間ベクトル誤差
空間ベクトル誤差とは、CMMの測定空間内の任意の点におけるベクトル誤差を指します。これは、理想的な直角座標系における測定空間内の任意の固定点と、CMMによって確立された実際の座標系における対応する3次元座標との差です。
理論的には、空間ベクトル誤差は、その空間点のすべての誤差をベクトル合成して得られる総合的なベクトル誤差です。
CMMの測定精度は非常に厳しく、部品点数が多く構造も複雑なため、測定誤差に影響を与える要因も多岐にわたります。CMMのような多軸工作機械における静的誤差の主な発生源は、以下の4つです。
（1）構造部品（ガイドや測定システムなど）の精度限界によって生じる幾何学的誤差。これらの誤差は、これらの構造部品の製造精度と、設置・保守における調整精度によって決まります。
(2) CMMの機構部品の有限剛性に関連する誤差。これらは主に可動部品の重量によって発生します。これらの誤差は、構造部品の剛性、重量、および構成によって決まります。
（3）熱誤差（例えば、単一の温度変化や温度勾配によって引き起こされるガイドの膨張や曲がりなど）。これらの誤差は、CMMの機械構造、材料特性、温度分布によって決まり、外部熱源（例えば周囲温度）や内部熱源（例えば駆動ユニット）の影響を受けます。
（4）プローブおよび付属品の誤差。主にプローブの交換、長いロッドの追加、その他の付属品の追加によって引き起こされるプローブ端の半径の変化、プローブが異なる方向および位置で測定に接触するときの異方性誤差、インデックステーブルの回転によって引き起こされる誤差が含まれます。
投稿日時: 2022年11月17日