Abschlussbericht - PTB

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Aufnahme und Elimination kurzperiodischer Fehler bei kartesischen Koordinatenmessgeräten Molweide-Projektion Polar-Projektion Abb. 10: Antastabweichungen auf einer Halbkugel in µm Bild 11: Korrelation der Antastabweichungen für „steifen“ Taster 8
Aufnahme und Elimination kurzperiodischer Fehler bei kartesischen Koordinatenmessgeräten Die Analyse der Antastabweichungen zeigt, dass die verschiedenen Messreihen durchschnittlich mit r = 0,7 korreliert sind. Bild 11 zeigt beispielhaft die Auswertung für eine Messung auf einem KMG vom Typ UPMC 1200 mit Standardtaststift und Standardantastkraft. Ähnliche Korrelationen konnten auch für Maschinen vom Typ PMM 866 und PMM 12106 nachgewiesen werden. Dies ist ein klares Indiz für systematische, positionsabhängige Restabweichungen. Bild 12: Korrelation der Antastabweichungen für einen „weichen“ Taster - Standardantastkraft vs. „Low Force“ Die Untersuchungen zeigten, dass das Korrelationsverhalten bei Messung mit Standardtastern in erster Näherung unabhängig von der Antastkraft ist. Bild 12 zeigt demgegenüber die Auswertung für Messungen mit einem „weichen Taster“ (Taststift abgewinkelt um 45°) bei zwei unterschiedlichen Antastkräften (Standardantastkraft vs. Low-Force). Deutlich ist zu erkennen, dass die Korrelation der Antastabweichungen zwischen normaler und kleiner Antastkraft („low force“) relativ gering ist. 1.1.4 Neuartiges Kalibrierverfahren für Prüfkugeln Die obigen Untersuchungen zum Antastverhalten wurden mit kalibrierten Kugeln durchgeführt, wie sie standardmäßig zum Einmessen oder Prüfen von Tastsystemen auf KMGs benutzt werden. Die Rundheit dieser Kugeln wird üblicherweise entlang ausgewählter Schnitte (Großkreise) mit herkömmlichen Rundheitsmessgeräten geprüft. Die gemessenen Rundheitsabweichungen in diesen Schnitten lagen bei den verwendeten Kugeln bei 0,1 µm. Es konnte jedoch experimentell gezeigt werden, dass diese kleinen Rundheitsabweichungen signifikant die Messungen beeinflussen. Wie oben berichtet, sind Messreihen zur Ermittlung systematischer Antastabweichung sehr gut reproduzierbar. Der Korrelationskoeffizient beträgt durchschnittlich r = 0,7. Für Messungen, bei denen die Prüfkugel gegenüber dem Maschinen-Koordinatensystem nur gedreht wurde, fällt der Korrelations- 9
Seite 1 und 2: Aufnahme und Elimination kurzperiod
Seite 3 und 4: Abweichung in µm Aufnahme und Elim
Seite 5 und 6: Korrelation Aufnahme und Eliminatio
Seite 7: Aufnahme und Elimination kurzperiod
Seite 11 und 12: Aufnahme und Elimination kurzperiod
Seite 13: Aufnahme und Elimination kurzperiod

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