En construisant un système de coordonnées à angle droit tridimensionnel, en combinant un système de sonde de haute précision et un algorithme intelligent, l'instrument de mesure à trois coordonnées permet une mesure de précision à l'échelle nanométrique des dimensions géométriques de la pièce, son mécanisme de base peut être décomposé en trois liens principaux: l'établissement du système de coordonnées, l'échantillonnage de la sonde et le traitement des données.

I. construction du système de coordonnées tridimensionnel: un cadre de référence pour le positionnement spatial

L'appareil de mesure utilise une structure de liaison triaxiale (axes X / y / z) permettant une rétroaction en temps réel du déplacement de chaque axe via une règle à réseau ou un interféromètre laser. Après mise sous tension, le système établit l'origine (0,0,0) à l'aide d'un programme d'étalonnage et définit la direction positive des trois axes formant un système de coordonnées à angle droit. Par example, lors de la mesure d'une pale aéronautique, l'axe X correspond à la direction de la longueur de la pale, l'axe y à la direction de la largeur et l'axe Z à la direction de l'épaisseur, en veillant à ce que les coordonnées tridimensionnelles (X, y, z) de chaque point de mesure lui correspondent. Certains équipements utilisent la règle de grille de correction de température, qui peut contrôler l'erreur de positionnement des coordonnées à ± 0,5 μm, même si la température ambiante fluctue de ± 2 ℃, elle peut toujours maintenir la stabilité du système de coordonnées.

II. Échantillonnage par sonde: détection Collaborative avec et sans contact

Les systèmes de sonde sont au cœur de l'acquisition de données et sont divisés en deux catégories, contact et sans contact. Les sondes à contact, telles que les palpeurs à rubis, déclenchent le capteur par un petit déplacement qui enregistre les coordonnées sphériques de la sonde, ce qui convient aux mesures d'erreur de forme de haute précision. Par exemple, lors de la mesure de l'ouverture du bloc moteur d'une voiture, la sonde balaye le long de la paroi de l'alésage et le système calcule l'erreur de circularité par échantillonnage multipoint. Les sondes sans contact, telles que les sondes laser, permettent des mesures sans contact en émettant un faisceau lumineux et en recevant un signal réfléchi, adaptées aux matériaux mous ou aux surfaces courbes complexes. Les deux sondes peuvent être commutées pour combiner précision et efficacité de mesure.

Iii. Traitement des données: résolution intelligente des points de coordonnées aux caractéristiques géométriques

Le logiciel de mesure ajuste les points de coordonnées acquis en éléments géométriques (tels que des plans, des cylindres, des cônes, etc.) et optimise la précision de l'ajustement par la méthode des moindres carrés. Par exemple, Ajustez des centaines de points de coordonnées de paroi de trou à un cylindre idéal, calculez son diamètre, sa rondeur et sa position. Le système peut également produire des rapports de tolérance de forme tels que la perpendicularité, le parallélisme, etc., directement à la norme ISO. Certains appareils intègrent des algorithmes d'IA qui identifient automatiquement les caractéristiques de mesure et optimisent les chemins d'échantillonnage, réduisant ainsi le temps de mesure de plus de 30%.