Методика поверки «Машина координатная измерительная ECLIPSE» (МП 203-28-2019)
ФГУП «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»
ФГУП «вниимс»
УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора тф^ЙШлственной метрологии --------' — «ж
ФГУП><ВНИИМС»
>Н.В. Иванникова “15” апреля 2019 г.
Машина координатная измерительная
ECLIPSE
МЕТОДИКА ПОВЕРКИМП 203-28-2019
МОСКВА, 2019
Настоящая рекомендация распространяется на машину координатную измерительную ECLIPSE (далее по тексту КИМ) и устанавливает методику ее первичной и периодической поверок.
Основной целью поверки КИМ является определение соответствия КИМ параметрам, перечисленным в таблице 1.
Значения погрешностей измерений при решении на КИМ других метрологических задач не регламентируются в нормативной и технической документации, их определение требует дополнительных исследований по специальным методикам.
Интервал между поверками -1 год.
1. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ1.1. При проведении поверки должны быть выполнены операции и применены средства поверки, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование опера ции |
Номер пункта методики поверки |
Средства поверки |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | |||
Внешний осмотр |
6.1 |
Визуально |
Да |
Да |
Опробование |
6.2 |
Визуально |
Да |
Да |
Идентификация программного обеспечения |
6.3 |
Да |
Да | |
Проверка допускаемой абсолютной погрешности измери тельной головки, мкм |
6.4 |
Меры для поверки систем координатно-измерительных ROMER Absolute Arm: сфера без покрытия (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 64593-16) |
Да |
Да |
Проверка допускаемой абсолютной объемной погрешности контактной измерительной головки (Е=длина в мм), мкм |
6.5 |
Плоскопараллельные концевые меры длины, аттестованные по 3-му разряду согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений длины в диапазоне от 110'9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденной приказом Госстандарта № 2840 от 29 декабря 2018 г. |
Да |
Да |
Проверка допускаемой абсолютной объемной погрешности бескон тактной измерительной головки, мкм |
6.6 |
Меры для поверки систем координатно-измерительных ROMER Absolute Arm: сфера с покрытием (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 64593-16) |
Да |
Да |
Примечание'. Допускается применение средств, не приведенных в перечне, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИПри проведении поверки соблюдают следующие требования безопасности, а также требования, изложенные в документации на поверяемые КИМ.
-
2.1. Электронная аппаратура в части требований безопасности должна соответствовать ГОСТ 22261-94 и ГОСТ 12.2.0070-75.
-
2.2. Электронная аппаратура КИМ и поверочного оборудования должны быть заземлены и перед ними на полу должны лежать резиновые коврики, во время поверки кожухи электронной аппаратуры должны быть закрыты.
-
2.3. До включения в сеть электронной аппаратуры должны быть подключены необходимые электрические кабели. Запрещается во время поверки отсоединять их, а также производить замену предохранителей.
-
2.4. Установленные предохранители должны соответствовать маркировке на панелях.
-
2.5. Запрещается вскрывать и переставлять составные части КИМ и поверочного оборудования при включенных в сеть кабелях питания.
При проведении поверки КИМ соблюдают следующие условия:
-
• - температура окружающей среды 0 С. 20±2,
-
• - допускаемое изменение температуры
во время измерений .°С/час...........................................± 1 °С/ч; 1,5 °С/24ч;
не допускается прямое попадание солнца, близкое расположение источников тепла
-
• относительная влажность воздуха %, не более.........80 без конденсата
-
• внешние вибрации в соответствии с требованиями к условиям эксплуатации КИМ.
К проведению поверки КИМ допускаются лица, изучившие эксплуатационные документы на них, имеющие достаточные знания и опыт работы с ними и аттестованные в качестве поверителя органом Государственной метрологической службы.
5. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕПеред проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:
-
• КИМ подготавливают к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации,
-
• измерительные поверхности эталонных (образцовых) средств измерений: измерительных щупов, концевых мер длины, калибровочной сферы очищают от смазки, промывают авиационным бензином марки Б-70 по ГОСТ 1012-72 и спиртом ректификатом по ГОСТ 18300-72 и протирают чистой салфеткой,
эталонные (образцовые) средства выдерживают до начала измерений в помещении, где проводят поверку КИМ в течение 24 часов и 1 час в рабочем (измерительном) объеме КИМ.
6. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ 6.1 Внешний осмотрПри внешнем осмотре по п. 6.1. (далее нумерация согласно таблице 1) устанавливают соответствие КИМ следующим требованиям:
-
• наружные поверхности КИМ не должны иметь дефектов, влияющих на ее эксплуатационные характеристики;
-
• на рабочих поверхностях КИМ не должно быть царапин, забоин и других дефектов, влияющих на плавность перемещений подвижных узлов КИМ;
-
• наконечники щупов не должны иметь сколов, царапин и других дефектов;
-
• маркировка и комплектность должны соответствовать требованиям технической документации.
Сначала проверяют взаимодействие частей на холостом ходу перемещением подвижных узлов на полные диапазоны. Перемещения должны плавными, без посторонних звуков, заеданий, рывков и скачков.
6.3 Идентификация программного обеспеченияПроверить идентификацию программного обеспечения (ПО) по следующей методике:
-произвести запуск ПО;
-проверить наименование программного обеспечения и определить его версию после загрузки ПО. Сведения о наименовании программного обеспечения и номере версии ПО представлены на экране в течение одной секунды после нажатия иконки программы на рабочем столе компьютера.
Приборы считаются поверенными, если их ПО «Inca 3D» версия v. 6.3.03 и выше.
6.4 Проверка допускаемой абсолютной погрешности измерительной головки с контактными датчиками.Сфера закрепляется на плите КИМ. Проводятся 3 цикла измерений в автоматическом режиме. В каждом цикле производятся измерения поверхности сферы в 25 дискретных точках, равномерно размещенных по полусфере на измеряемой сфере.
Рекомендуемая модель измерений включает:
-
- одну точку на вершине сферы;
-
- четыре точки, (равномерно распределенных) на 22° ниже вершины (рис. 1);
-
- восемь точек (равномерно распределенных) на 45° ниже вершины и повернутых на 22,5° относительно предыдущей группы;
-
- четыре точки (равномерно расположенных) на 68° ниже вершины и повернутых на 22,5° относительно предшествующей группы.
-
- восемь точек (равномерно расположенных) на 90° ниже вершины, т.е. на диаметре и повернутых относительно предыдущей группы на 22,5°.
Рисунок 1. Точки касания на сфере для определения допускаемой абсолютной погрешности измерительной головки
Погрешность определяется как сумма максимальных отклонений измеренного профиля в положительную и отрицательную области от средней сферы, рассчитанной по методу наименьших квадратов:
Дпг = max(£) ) + max(Z), Y
ог ' ,+ f ' ,_^мм,где
Dj+ - отклонение точки i от средней сферы в положительную область,
Dj. - отклонение точки i от средней сферы в отрицательную область.
Погрешность ощупывающей головки не должна превышать значения, указанного в таблице 2.
Таблица 2
Наименование параметра |
Величина |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительной головки PHlOMQplus с датчиком ТР20*, мкм |
±4 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительной головки PHlOMQplus с датчиком SP25*, мкм |
±2,9 |
Примечание: * - при температуре окружающего воздуха от плюс 18 до плюс 22 °C и относительной влажности воздуха не более 80% |
При поверке используют меры длины концевые плоскопараллельные 3-го разряда согласно Государственной поверочной схеме для средств измерений длины в диапазоне от 1-Ю’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденной приказом Госстандарта № 2840 от 29 декабря 2018 г. из набора номиналом от 50 до 1000 мм в соответствии с диапазоном измерений поверяемой модификации.
Концевые меры устанавливают в пространстве измерений КИМ вдоль линии измерений. При установке мер необходимо применять теплоизолирующие перчатки. Обязательно осуществляется компенсация погрешностей, связанных с отклонениями параметров окружающей среды, отличающихся от нормальных. Производится сбор точек с измерительных поверхностей концевых мер и определяется их длина. Измерения проводят в четырех различных положениях (рис.2), каждое измерение повторяется 5-10 раз. Для измерений вдоль осей X и Y рекомендуется использовать следующие положения:
Для линий, параллельных оси X, рекомендуются следующие положения:
-
• в центре рабочей зоны,
-
• на краю рабочей зоны на минимально возможной высоте от плоскости стола,
-
• на краю рабочей зоны на максимальной возможной высоте от плоскости стола.
Для линий, параллельных оси Y, рекомендуются следующие положения:
-
• в центре рабочей зоны в максимально возможном верхнем положении.
-
• в центре рабочей зоны в максимально возможном нижнем положении.
Измерения должны проводиться в автоматическом режиме.
Рисунок 2. Типичные положения, в которых производят измерения в пределах объема КИМ
Для меры номер j определяется действительное значение длины измеряемой меры, L/yki по формуле:
Ljijiu ~ ^oj 0 "*■ ^7 )), где
LOj - номинальная длина меры при температуре to=20,5°C,
tojki - температура меры при проведении измерения номер i меры j в положении к, t0- температура, при которой аттестована КМД,
Кг интегральный коэффициент теплового расширения КМД.
Далее для каждого измеряемого отрезка j в положении * вычисляется погрешность измерения длины, ALjk, по формуле:
мм, где
Ljk- погрешность измерения меры номер j в положении к,
Ljki- измеренная на КИМ длина меры номер j в мм,
L/jjki- действительная длина меры номер j с учетом температурной погрешности,
i - номер измерения,
j - номер меры,
п - число измерений в положении к,
к - номер положения.
По результатам измерений с использованием мер для наглядности можно построить график пространственной погрешности измерений ALjk:
по оси абсцисс откладывается значение LOj в мм, по оси ординат - погрешность ALjk.
Строятся графики пространственной погрешности измерений КИМ, представляющие собой прямые линии, построенные по формуле:
мкм, где
А и В- заявленные значения постоянной и переменной части составляющих пространственной погрешности измерений для каждого типоразмера машины;
L - измеряемая длина, мм
Значения абсолютной погрешности объемных измерений не должны превышать значений, указанных в таблице 3.
Таблица 3
Наименование параметра |
Величина |
Пределы допускаемой абсолютной объемной погрешности при измерении контактной головкой PH ЮМ plus с датчиком ТР20* (L- измеряемая длина в мм), мкм |
±(4,5+L/250) |
Пределы допускаемой абсолютной объемной погрешности при измерении контактной головкой PH ЮМ plus с датчиком SP25* (L- измеряемая длина в мм), мкм |
±(2,9+L/250) |
Примечание: * - при температуре окружающего воздуха от плюс 18до плюс 22 °C и относительной влажности воздуха не более 80% |
Сферу с покрытием установить на плите рабочего стола КИМ с помощью стойки. Провести сканирование сферы в любом направлении в одном положении сканера и получить облако точек. Повторить измерения трижды.
Произвести выбор всех точек полученного облака точек и построить сферу. Рассчитать диаметр полученной сферы методом наименьших квадратов.
Погрешность измерений, Р определяют, как разность измеренного диаметра сферы и фактического значения диаметра исследуемой сферы.
Р ^изм ^факт, ЛГЛ/,
где:
- измеренный диаметр сферы, построенной методом наименьших квадратом с использованием всех точек полученного облака точек,
$факт - фактическое значение исследуемой сферы.
Погрешность ощупывающей головки Р не должна превышать значения, указанного в таблице 4.
Таблица 4
Наименование параметра |
Величина |
Пределы допускаемой абсолютной объемной погрешности при измерении бесконтактной измерительной головкой Kreon Zephir II*, мкм |
±15 |
Примечание: * - при температуре окружающего воздуха от плюс 18до плюс 22 °C и относительной влажности воздуха не более 80% |
-
7.1. При положительных результатах поверки оформляется свидетельство о поверке по форме приложения 1 Приказа Минпромторга России № 1815 от 02.07.15г.
-
7.2. При отрицательных результатах поверки оформляется извещение о непригодности по форме приложения 2 Приказа Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015г.
Знак поверки в виде оттиска клейма поверителя наносится на свидетельство о поверке. Знак в виде голографической наклейки наносится на свидетельство о поверке.
Заместитель начальника отдела ФГУП «ВНИИМС»
Ведущий инженер отдела 203 Испытательного центра
ФГУП «ВНИИМС»
Н.А. Табачникова
Н.А. Зуйкова
8