文档介绍：三坐标测量机测量结果的不确定度评定 TheEvaluationofUncertaintyofMeasurementResultswith Three- coordinateMeasurementMachine 张克欣(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄 050081 ) 摘要:本文介绍了三坐标测量机测量结果的不确定度评定方法。关键词:三坐标测量机;测量结果;不确定度;评定 1 概述我们所使用的三坐标测量机是英国 LK有限公司生产的 G90C8-7-6型,其测量范围为(800× 700× 600 ) mm,测量软件是 LK-DMIS。三坐标测量机测量的对象多种多样,它可以对各种复杂形状的三维零件进行手动、自动测量,根据被测零件的图纸要求,选择合适的测量方法。 2 测量方法首先打开气源开关,待气压达到 01 6MPa以上后打开控制开关,再打开计算机。双击 windows桌面上的快捷键 LKDMIS555,根据提示完成系统复位,进入测量系统,测量完成后打印出测量结果。下面以三坐标测量机测量一个 400mm三等量块为例来对三坐标测量装置测量结果的不确定度进行相应的评定。 3 数学模型 L= R 式中: L—量块的测量结果,mm; R—三坐标测量机测量量块的读数,mm。 4 方差和灵敏系数依 u 2c=∑ 9 f 9 x i 2u 2(x i) u 2c= u 2(L )= c 2(R )u 2(R ) 其中: c (R )=1 得: u 2c= u 2(L )= u 2(R ) 5 评定标准不确定度分量 51 1 三坐标测量机示值带来的不确定度分量 u 1 本三坐标的示值误差为(11 8+ l/500 )μm,按均匀分布处理,估计其相对不确定度为 10%,则 u 1= 11 8+ (l/500 ) 3 =21 6/3=11 50 μm v 1= (1/2 )× (10/100 ) -2=50 51 2 三坐标测量重复性带来的不确定度分量 u 2 为了获得三坐标测量机测量的重复性,编制测量机检测程序,使测量机自动重复测量该量块 10次,得到一组测量值 x 1,x 2?,x 10,计算后得标准偏差 s (x )= 01 55 μm,故 u 2= s (x )=01 55 μm v 2=10-1=9 51 3 温度影响带来的不确定度分量 u 3 三坐标测量机工作环境的温度条件对其测量不确定度有较大的影响,为保证测量精度,环境温度的控制应满足测量机的出厂要求。本实验室温度严格控制在 20℃± 1℃,坐标机光栅尺与量块的热膨胀系数的差值为Δα=2× 10 -6/℃,将温度偏离按半宽Δ t=1℃区间成均匀分布处理,则温度影响带来的不确定度 u 3可估算如下: u 3= Δα× l× 10 6× Δ t 3 = 2× 10 -6× 01 4× 10 6× 1 3 = 01 46 μm 6 标准不确定度一览表(见表 1 ) 表 1 标准不确定度一览表标准不确定度分量 u (x ) 不确定度来源标准不确定度值(μm ) c= 9 f9 x | c|× u (x ) (μm ) 自由度 u (R ) 11 66 1 11 66 68 u 1 示值误差 11 50 50 u 2 测量重复性 01 55 9 u 3 温度影响 01 46 ∞ 7 合成标准不确定度 u 2