Точки на випробовувальній сфері має бути розподілено так, щоб вони охоплювали напів- сферу або більшу поверхню. Для вертикальних щупів рекомендовано таку методику: установлюють точку на випробовувальній сфері — «полюс»; чотири точки розміщують на однаковій відстані під кутом 22,5° від полюса; вісім точок розміщують з однаковими інтервалами, повертають на 22,5° від попередньої групи і розташовують на 45° від полюса; чотири точки розміщують на однаковій відстані, повертають на 22,5° від попередньої групи і розташовують під кутом 67,5° від полюса; вісім точок розміщують на однаковій відстані, повертають на 22,5° від попередньої групи та розташовують під кутом на 90° від полюса.
Для горизонтальних щупів використовують аналогічну методику з «полюсом», який визначає напрямок руху щупа.
Якщо щупову систему чи систему з заміною щупів постачають разом з КВМ, має бути виконано п’ять замін; кожен щуп замінюють один раз. Однак, якщо доступні менше ніж п’ять зондів або щупових систем, тоді використовують максимальну кількість замін з кількома щупами або зондами, щоб отримати п’ять замін.
|
mpemf, мкм |
MPEMS- мкм |
МРЕми мкм |
Зафіксована багатощупова система / = 10 мм |
|
|
|
Зафіксована багатощупова система / = 20 мм |
|
|
|
Зафіксована багатощупова система 1 = ЗО мм |
|
|
|
Зафіксована багатощупова система / = 50 мм |
|
|
|
Зафіксована багатощупова система /=100 мм |
|
|
|
Зафіксована багатощупова система / = 200 мм |
|
|
|
Зафіксована багатощупова система / = 400 мм |
|
|
|
Рисунок 2 —Аркуш специфікації вибірки для зафіксованої багатощупової системи зондування
Аналіз результатів вимірювання
Узагальнюють апроксимацію сфери за допомогою методу найменших квадратів для кожної групи з 25 точок, отриманих під час вимірювання одним щупом, для усіх п’яти апроксимацій сфери. Розраховують діапазони координат центра (X, Y, Z) всіх п’яти сфер. Найбільші три діапазони визначають похибку розташованая, ML.
Узагальнюють апроксимацію сфери за допомогою методу найменших квадратів на всіх 125 точках, отриманих всіма п’ятьма щупами. Записують девіацію апроксимованого діаметра сфери від значення каліброваної сфери зразкового розміру для того, щоб отримати похибку розміру, MS, для зафіксованої багатощупової системи зондування. Аналогічно записують діапазон радіусів 125 точок відносно центра сфери найменших квадратів, тобто форми сфери, щоб отримати похибку форми, MF, для зафіксованої багатощупової системи зондування.
Повторюють випробовування, вказані у 5.1.3.1—5.1.4.2, для кожного значення І, дозволеного виробником КВМ.
Випробування шарнірної системи зондування
Суть методу
Під час проведення випробовувань вимірюють форму, розмір та визначають координати точок розташування випробовувальної сфери, використовуючи п’ять різних кутових положень шарнірної системи зондування (див. рисунок 3). У кожному кутовому положенні вимірюють 25 точок на випробовувальній сфері, що в сумі для всіх п’яти положень становить 125 точок.
Якщо КВМ має щупову систему або систему замінювання зонда, виконують п’ять замін перед кожним кутовим положенням. Узагальнюють апроксимацію сфери методом найменших квадратів для кожної групи з 25 точок, взятих у кутовому положенні для суми всіх п’яти апроксимацій сфери.
Розраховують точки координат центра (X, Y, Z) всіх п’яти сфер. Найбільше відхилення точки від центра по цих трьох координатах визначає похибку розташування, AL. Крім того, досліджують апроксимацію сфери методом найменших квадратів, використовуючи всі 125 точок, для визначання похибки розміру, AS, та форми, AF.
Результат цих випробовувань залежить від довжини видовжувана зонда, тому розглядають кілька варіантів довжин видовжувачів. Дослідження провадять тільки для видовжувачів, значення довжин яких визначає виробник КВМ як ті, що можуть бути застосовані у шарнірній системі зондування.
Вибір положення випробовувальної сфери може значно впливати на результати випробовувань.
П ознаки:
— повзун;
— держак шарнірного зонда;
— видовжувач зонда;
— зонд;
— щуп.
Рисунок 3 — Шарнірна система зондування
у вертикальному положенні
Вимірювальне устатковання
Сфера зразкового розміру, тобто виробовувальна сфера, має бути з діаметром не менше ніж 10 мм та не більше ніж ЗО мм. Розмір і форму випробовувальної сфери має бути відкалібровано. Контрольну сферу КВМ не можна використовувати як випробовувальну сферу.
Методика випробовування
Прикріплюють короткий прямий щуп (якщо інше не визначено, то довжиною 20 мм) і компонент виступу зонда до шарнірної системи зондування. Довжину видовжувана зонда, /РЕ, треба обирати з таких значень: 0 мм, 100 мм, 200 мм та 300 мм (див. рисунок 4). Якщо не визначено інше, щуп і компоненти видовжувана зонда мають бути дозволені для використання КВМ з системою зондування.
Проводять вимірювання у кожному з п'яти кутових положень шарнірної системи зондування відповідно до методики, встановленої виробником КВМ. П’ять кутових положень мають складатися з одного вертикального та чотирьох горизонтальних положень, кожне під кутом 90° відносно суміжних з ними.
Випробовувальна сфера має рухатися від місця розташування контрольної сфери, що використовують для атестування системи зондування, в напрямках X і Y, на відстань, яка щонайменше дорівнює найбільшій довжині виступу, що був використаний під час випробовування (див. рисунок 4). Провадять вимірювання випробовувальної сфери у 25 точках, що беруть у кожному з кутових положень для отримання суми точок 125.
|
MPEaf, мкм |
mpeas, мкм |
мреаь мкм |
Шарнірна система зондування Довжина видовжувана зонда /РЕ = 0 мм |
|
|
|
Шарнірна система зондування Довжина видовжувана зонда /РЕ = 100 мм |
|
|
|
Шарнірна система зондування Довжина видовжувана зонда /РЕ = 200 мм |
|
|
|
Шарнірна система зондування Довжина видовжувана зонда /РЕ = 300 мм |
|
|
|
Рисунок 4 —Аркуш специфікації збирання точок вимірювання шарнірною системою зондування
Точки має бути розподілено на випробовувальній сфері так, щоб вони охоплювали щонайменше напівсферу. Для вертикальних щупів рекомендовано таку методику: установлюють точку на випробовувальній сфері — «полюс»; чотири точки розміщують на однаковій відстані під кутом 22,5° від полюса; вісім точок розміщують з однаковими інтервалами, повертають на 22,5° від попередньої групи та розташовують під кутом 45° від полюса; чотири точки розміщують на однаковій відстані, повертають на кут 22,5° від попередньої групи та розташовують під кутом 90° від полюса.
Для горизонтальних щупів використовують аналогічну методику з «полюсом», який визначає напрямок щупа.
Якщо КВМ має щупову систему або систему замінювання зонда, треба виконувати п'ять замін з головками. Для кожного кутового положення щуп і зонд віддалені від системи замінювання та розташовані так, щоб зробити п’ять замін протягом випробовування.
Аналіз результатів вимірювання
Узагальнюють апроксимацію сфери за допомогою методу найменших квадратів для кожної групи з 25 точок, отриманих під час вимірювання в кутовому положенні, для усіх п’яти апроксимацій сфери. Обчислюють діапазон координат центра (X, Y, Z) всіх п'яти сфер. Найбільший з цих трьох діапазонів дає похибку розташування артикуляційної системи зондування, AL.
Узагальнюють апроксимацію сфери методом найменших квадратів за всіма 125 точками, які були отримані у всіх п’яти кутових положеннях. Записують девіації діаметра апроксимованої сфери від зразкової величини сфери зразкового розміру для того, щоб отримати похибку розміру шарнірної системи зондування, AS. Аналогічно записують діапазон радіусів 125 точок відносно центра сфери найменших квадратів, тобто форми сфери, щоб отримати похибку форми шарнірної системи зондування, AF.
Повторюють випробовування, надані в 5.2.3.1—5.2.4.2, для кожної дозволеної довжини виступу зонда.
ВІДПОВІДНІСТЬ ТЕХНІЧНИМ ВИМОГАМ
Приймальні випробування
Експлуатаційні характеристики багатощупової системи зондування відповідають вимогам цього стандарту для кожного значення дозволеної довжини щупа, /, якщо MF < MPEmf, MS < MPEMs і ML < MPEml, які встановлені виробником, та з урахуванням невизначеності вимірювання згідно з ISO 14253-1.
Експлуатаційні характеристики КВМ з шарнірною системою зондування відповідають вимогам цього стандарту для кожної дозволеної величини довжини видовжувана зонду, /РЕ, якщо AF < MPEAF, AS < MPEas і AL < MPEAL, які установлені виробником, і з урахуванням невизначеності вимірювань згідно з ISO 14253-1.
Якщо експлуатаційні характеристики КВМ з кількома щупами не пройшли випробування, все устатковання системи зондування має бути перевірено за наявності пилу, бруду, а також внесених оператором несправностей, що можуть впливати на результат вимірювання, зокрема треба перевірити теплову рівновагу всіх компонентів шарнірної системи зондування. Будь-які пошкодження має бути виправлено, випробовування має бути повторене тільки один раз, починаючи з атестування системи зондування, та використовуючи всі ті самі цільові точки контакту.
Контрольні випробування
Експлуатаційні характеристики КВМ з багатощуповою фіксованою системою зондування відповідають вимогам цього стандарту для кожного значення дозволеної величини довжини щупа, /, якщо MF < MPEmf, MS < MPEMS і ML < MPEml, які встановлені користувачем, та враховуючи невизначеність вимірювання згідно з ISO 14253-1.
Експлуатаційні характеристики КВМ з шарнірною системою зондування відповідають вимогам цього стандарту для кожної дозволеної величини видовжувана зонду, /РЕ, якщо AF < MPEAF, AS < MPEas і AL < MPEal, які встановлені користувачем, і враховуючи невизначеність вимірювання згідно з ISO 14253-1.
Якщо експлуатаційні характеристики КВМ з кількома головками не пройшли випробовування, все устатковання зондування має бути повністю перевірене на наявність пилу, бруду або будь-яких ушкоджень, внесених оператором, які можуть впливати на результат вимірювання, зокрема треба перевірити теплову рівновагу всіх компонентів шарнірної системи зондування. Будь-які пошкодження мають бути виправлені, випробовування має бути повторене тільки один раз, починаючи з атестування системи зондування, та використовуючи всі ті самі цільові точки контакту.
ЗАСТОСУВАННЯ
Приймальні випробування
Якщо між виробником і користувачем укладено такі договори:
договір на закупівлю,
договір на обслуговування,
договір на ремонт,
договір на відновлення,
договір на модернізацію тощо,
то приймальні випробування, вимоги до яких встановлено у цьому стандарті, можуть бути використані для перевіряння експлуатаційних характеристик КВМ із зафіксованою багатощуповою системою або шарнірною системою зондування на відповідність вимогам щодо максимально допустимих похибок, як узгоджено між виробником та користувачем.
Якщо виробник не встановлює жодних обмежень, зазначені максимально допустимі похибки використовують до будь-якого положення та напрямку на випробовувальній сфері КВМ.
Контрольні випробування
Контрольні випробування згідно з цим стандартом можуть бути використані у внутрішній системі якості для перевіряння експлуатаційних характеристик КВМ із зафіксованою багатощупо- вою системою зондування або з шарнірною системою зондування на відповідність встановленим максимально допустимим похибкам, які визначено користувачем із врахуванням усіх можливих детальних обмежень.
Проміжне перевіряння
У внутрішній системі якості можна періодично проводити зменшене контрольне випробування КВМ для демонстрації відповідності вимогам щодо максимально допустимих похибок, визначених у 6.1 цього стандарту.
Кількість операцій під час контрольних випробувань, встановлених у цьому стандарті, можна зменшити за рахунок зменшення кількості щупів та фактично оцінюваних точок вимірювання (див. додаток А).
ДОДАТОК А
(довідковий)
ПРОМІЖНЕ ПЕРЕВІРЯННЯ
Це перевіряння рекомендовано для періодичних перевірянь системи зондування між періодичним атестуванням.
КВМ рекомендовано регулярно перевіряти між періодичними контрольними випробовуваннями.