DOKŁADNOŚĆ STYKOWYCH GŁOWIC POMIAROWYCH MASZYN

P R A C E N A U K O W E P O L I T E C H N I K I WA R S Z AW S K I E J
z. 235
Mechanika
2010
Adam Woźniak
Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej
DOKŁADNOŚĆ STYKOWYCH
GŁOWIC POMIAROWYCH
MASZYN WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWYCH
Rękopis dostarczono 23.03.2010 r.
Rosnące wymagania dotyczące jakości oraz niezawodności masowo produkowanych urządzeń
technicznych wymuszają ciągły rozwój metod pomiarowych służących do weryfikacji poprawności
ich wykonania. Obecnie jedną z głównych technik pomiarowych stosowanych w przemyśle, zwłaszcza motoryzacyjnym i lotniczym, jest współrzędnościowa technika pomiarowa. Podstawowym zespołem maszyn współrzędnościowych są głowice stykowe służące do lokalizacji punktów mierzonego przedmiotu w przestrzeni pomiarowej. Od momentu powstania techniki współrzędnościowej
odnotowujemy intensywne poszukiwanie nowych oraz doskonalenie istniejących związanych z zagadnieniami dokładności stykowych głowic pomiarowych. Celem jest osiągnięcie jak największej
dokładności przy jednoczesnym skróceniu czasu pomiaru i rozszerzeniu możliwości pomiarowych.
Praca przedstawia wkład autora w rozwój współrzędnościowej techniki pomiarowej przez badania dokładności stykowych głowic pomiarowych (zarówno impulsowych, jak i skaningowych).
W tym zakresie omówiono trendy poszukiwań naukowych, wskazując rozwiązania istniejące oraz
zaproponowane przez autora. Przedstawiono stanowiska badawcze, charakterystyki metrologiczne
głowic oraz algorytmy kompensacji błędów systematycznych. Omówiono znane algorytmy korekcji
promienia końcówki pomiarowej oraz zaproponowano nowy algorytm pozwalający dodatkowo na
ocenę wiarygodności położenia punktów skorygowanych oraz detekcję nieciągłości pomiarowej
w procesie skanowania. Wskazano również metodę badania złącz magnetycznych służących do
ręcznej i automatycznej wymiany trzpieni pomiarowych, jako istotnego elementu funkcjonalnego
szeroko rozumianego zespołu głowicy stykowej. W podsumowaniu zestawiono otrzymane wyniki
badań oraz sformułowano wnioski zarówno dla użytkowników maszyn współrzędnościowych, jak
i ich konstruktorów i producentów.
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ
β, γ – kąty określające kierunek przełączania głowicy impulsowej (kierunek
pomiarowy)
AVC – parametr oceny wiarygodności położenia punktów pomiarowych skorygowanych z uwzględnieniem niepewności pomiaru