三次元測定機の誤差の主な原因と解決策

CMMの誤差源は数多く複雑ですが、一般的にはCMMの精度に比較的大きな影響を与える誤差源と、分離しやすい誤差源のみを対象としており、主に以下の分野が挙げられます。

1. 温度誤差

温度誤差（熱誤差または熱変形誤差とも呼ばれる）は、温度そのものの誤差ではなく、温度要因によって生じる幾何学的パラメータの測定誤差です。温度誤差が発生する主な要因は、測定対象物と測定機器の温度が20度以上ずれること、または測定対象物のサイズと測定機器の性能が温度によって変化することです。

解決。
1) 測定機のソフトウェアでは、直線性補正と温度補正を使用して、現場校正時の環境条件による温度の影響を補正できます。
2) 電気機器、コンピューター、その他の熱源は、測定機から一定の距離を置いてください。
3) 空調設備は、温度制御能力の高いインバーター式エアコンを選択するよう努め、設置場所も適切に計画する必要があります。エアコンの風向きは、測定機器に直接当たらないようにし、上下の測定室の温度差による室内温度のばらつきを解消するため、風向きを上向きに調整して空気の循環を大きくする必要があります。
4) 毎朝職場のエアコンをオンにし、一日の終わりにオフにする。
5) 機械室には保温対策を施し、温度の放散を抑え、日光を避けるために部屋のドアと窓を閉めておく必要があります。
6) 測定室の管理を強化し、余分な人が滞在しないようにする。

2. プローブ校正誤差

プローブの校正、校正ボールとスタイラスの清掃不良や固定不良、スタイラスの長さや標準ボールの直径の誤入力は、測定ソフトウェアがプローブ補正ファイルを呼び出す際に補正エラーやエラーを引き起こし、測定精度に影響を与えます。スタイラスの長さや標準ボールの直径が不正確だと、測定中にソフトウェアがプローブ補正ファイルを呼び出す際に補正エラーやミスが発生し、測定精度に影響を与えるだけでなく、異常な衝突や機器の損傷を引き起こす可能性もあります。

解決：
1) 標準のボールとスタイラスを清潔に保ってください。
2) ヘッド、プローブ、スタイラス、および標準ボールがしっかりと固定されていることを確認してください。
3) 正しいスタイラスの長さと標準ボールの直径を入力してください。
4) 形状誤差と校正されたボールの直径および再現性に基づいて校正の精度を決定します（校正されたボールの直径は延長バーの長さに応じて変化します）。
5) 異なるプローブ位置を使用する場合は、すべてのプローブ位置を校正した後、標準球の中心点の座標を測定して校正精度を確認してください。
6) プローブの再校正の場合、プローブ内でスタイラスが移動し、測定精度に対する要求が比較的高くなります。

3. 測定担当者の誤差

どのような作業においても、人は常にエラーにつながる最も重要な要因の 1 つであり、CMM の操作では人的エラーが頻繁に発生します。このエラーの発生と人的レベルおよび文化的品質には直接的な関係があります。CMM はさまざまなハイテク技術の精密機器の 1 つであるため、オペレーターには厳しい要件があります。オペレーターが機械を不適切に使用した場合、オペレーターが機械を正しく使用しない場合、エラーにつながります。

解決：
したがって、CMMの操作員には専門的な技術だけでなく、仕事に対する高い熱意と責任感、測定機の動作原理とメンテナンスに関する知識が求められます。これにより、機械の操作において測定機の機能を最大限に発揮し、業務効率を向上させ、企業にとって最大の経済的利益を得ることができます。

4. 測定方法の誤差

座標測定機は、部品やコンポーネントの寸法誤差や寸法公差を測定するために使用され、特に寸法公差の測定において、高精度、高効率、広い測定範囲という利点を発揮します。寸法公差の測定方法には多くの種類がありますが、寸法公差の測定に使用される検出原理が正しくない場合、選択された方法が不完全、厳密でない、正確でない場合、測定方法の誤差が生じます。

解決：
したがって、CMM（三次元測定機）の作業に従事する者は、測定方法、特に形状公差の検出原理と測定方法に精通している必要があり、それによって測定方法の誤差を低減することができる。

5. 測定対象物自体の誤差

測定機の測定原理は、まず測定点を取得し、次にソフトウェアがそれらの点をフィッティングして誤差を計算するというものです。そのため、測定機による部品形状の測定誤差には一定の制約があります。測定対象部品に明らかなバリや欠陥があると、測定の再現性が著しく低下し、オペレーターは正確な測定結果を得ることができなくなります。

解決：
この場合、一方では測定対象物の形状誤差を制御する必要があり、他方では測定棒の宝石球の直径を適切に大きくすることはできるが、測定誤差は明らかに大きくなる。