VDI VDE 2617 Blatt 5 1-2011 Accuracy of coordinate measuring machines - Parameters and their reverification - Interim check with ball plates.pdf

1、VEREINDEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DERELEKTROTECHNIKELEKTRONIKINFORMATIONSTECHNIKGenauigkeit von KoordinatenmessgertenKenngren und deren Prfungberwachung mit KugelplattenAccuracy of coordinate measuring machinesParameters and their reverificationInterim check with ball platesVDI/VDE 2617Blatt 5.1 / Pa

2、rt 5.1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/VDE-Handbuch FertigungsmesstechnikVDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: BetriebsmittelVDI/VDE-RICHTLINIENICS 17.040.30 Januar 2011 January 2011Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction e

3、venfor internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.FrhereAusgaben: 09.00; 09.09 Entwurf, deutsch Former editions: 09/00; 09/

4、09Draft, in German onlyZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2011VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA)Fachbereich FertigungsmesstechnikInhalt SeiteVorbemerkung . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 43 Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Prfkrper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.1 Anforderu

6、ngen an die Prfkrper. . . . . . 54.2 Ausfhrung der Prfkrper . . . . . . . . . 74.3 Aufstellvorrichtung . . . . . . . . . . . . . 95 Durchfhrung der berwachung von Koordinatenmessgerten . . . . . . . . . . . 95.1 Aufbau der Kugelplatte auf dem Messgert . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95.2 Anordnu

7、ng des Tastersystems . . . . . . . 105.3 Starten der Software und Dateneingabe. . . 105.4 Messablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . 115.5 Test des Antastverhaltens . . . . . . . . . . 115.6 Messen der Kugelplatte . . . . . . . . . . . 135.7 Messprotokoll . . . . . . . . . . . . . . . . 155.8 berw

8、achung der Messbestndigkeit . . . . 156 Kalibrierdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17A1 Position des Prfkrpers auf dem Messgert17A2 Messprotokoll berwachung Koordinatenmessgert. . . . . . . . . . . . 17A3 Darstellung Einzelwerte. . . . .

9、 . . . . . . 20A4 Darstellung Abstandsabweichungen . . . . 21Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Normati

10、ve references . . . . . . . . . . . . . 43 Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Artefacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.1 Requirements to be met by artefacts . . . . 54.2 Artefact designr. . . . . . . . . . . . . . . 74.3 Fixture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Pr

11、ocedure of interim checking of coordinate measuring machines . . . . . . . 95.1 Set-up of ball plate on the coordinate measuring machines . . . . . . . . . . . . 95.2 Arrangement of stylus system . . . . . . . 105.3 Starting of software and data input . . . . . 105.4 Measuring routine . . . . . . .

12、. . . . . . 115.5 Probing performance test . . . . . . . . . . 115.6 Measurement of all ball plate. . . . . . . . 135.7 Measurement report . . . . . . . . . . . . 155.8 Interim check of stability . . . . . . . . . . 156 Calibration data. . . . . . . . . . . . . . . . . 16Annex . . . . . . . . . . .

13、. . . . . . . . . . . . 17A1 Position of the artefact on the CMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17A2 Measurement report CMM interim check . . . . . . . . . . . . . . . . 18A3 Representation of individual values . . . . 20A4 Representation of distance errors. . . . . . 21Bibliography . . . .

14、 . . . . . . . . . . . . . . . . 22B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 2 VDI/VDE 2617 Blatt 5.1 / Part 5.1VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und

15、 Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der L

16、izenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungIn der Richtlinienreihe VDI/VDE 2617 sind Kenn-gren zur Beschreibung der Genauigkeit von Koor-dinatenm

17、essgerten (KMG) festgelegt und Verfahren zu ihrer Prfung beschrieben. Sie besteht derzeit aus folgenden Blttern:Blatt 2.1 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360-2 zur Prfung von Lngenma-enBlatt 2.2 FormmessungBlatt 2.3 Annahme- und Besttigungsprfung von Koordinatenmessgerten groer Bauart Blatt

18、 4 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360-3 fr Koordinatenmessgerte mit zustzlichen DrehachsenBlatt 5 berwachung durch PrfkrperBlatt 5.1 berwachung mit KugelplattenBlatt 6.1 Koordinatenmessgerte mit optischer An-tastung; Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360 fr Koordinatenmess-gerte mit

19、 optischen Sensoren fr laterale StrukturenBlatt 6.2 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360 fr Koordinatenmessgerte mit optischen AbstandssensorenBlatt 6.3 Koordinatenmessgerte mit Multisensorik Blatt 7 Ermittlung der Unsicherheit von Messun-gen auf Koordinatenmessgerten durch Si-mulationBlatt

20、8 Prfprozesseignung von Messungen mit KoordinatenmessgertenPreliminary noteThe content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, mi

21、cro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copyright is permitted subject to the licensing condi-tions specified in the VDI notices (www.vdi-richt-linien.de).We wish to express our gratitu

22、de to all honorary con-tributors to this guideline.IntroductionThe series of guidelines VDI/VDE 2617 specifies char-acteristics serving to describe the accuracy of coordi-nate measuring machines (CMMs), and describes pro-cedures for checking these characteristics. The series presently consists of th

23、e following parts:Part 2.1 Code of practice for the application of DIN EN ISO 10360-2 for length measurement Part 2.2 Form measurementPart 2.3 Acceptance and reverification tests for co-ordinate measuring machines of large di-mensionsPart 4 Manual for the use of DIN EN ISO 10360-3 for coordinate mea

24、suring machines with ad-ditional axes of rotationPart 5 Interim check with artefactsPart 5.1 Interim check with ball platesPart 6.1 Coordinate measuring machines with opti-cal probing; Code of practice for the appli-cation of DIN EN ISO 10360 to coordinate measuring machines with optical sensors for

25、 lateral structuresPart 6.2 Guideline for the application of DIN EN ISO 10360 to coordinate measuring ma-chines with optical distance sensors Part 6.3 Coordinate measuring machines with mul-tiple probing systemsPart 7 Estimation of measurement uncertainty of coordinate measuring machines by means of

26、 simulationPart 8 Test suitability of measurements with coor-dinate measuring machinesB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI/VDE 2617 Blatt 5.1 / Part 5.1 3 Blatt 9 Annahme und Besttigungsprfung von

27、 Gelenkarm-Koordinatenmessgerte Blatt 10 Annahme- und Besttigungsprfung von LasertrackernBlatt 11 Ermittlung der Unsicherheit von Messun-gen auf Koordinatenmessgerten durch MessunsicherheitsbilanzenBlatt 12.1 Annahme- und Besttigungsprfung fr Koordinatenmessgerte zum taktilen Messen von Mikrogeometr

28、ienBlatt 13 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360 fr Koordinatenmessgerte mit CT-SensorenAnmerkung 1: Im Rahmen der Richtlinienreihe VDI/VDE 2617 sind mehrere Bltter verfgbar, weitere sind in Arbeit. Die einzel-nen Bltter gliedern sich in eine Ordnungsstruktur ein. Eine Liste der aktuell verf

29、gbaren sowie geplanten Bltter dieser Richtlinien-reihe sowie deren Strukturierung ist im Internet abrufbar unter www.vdi-richtlinien.de/2617. Anmerkung 2: In den bis 1999 verffentlichten Blttern dieser Richtlinienreihe wird vielfach der Begriff Messunsicherheit“ ver-wendet, wo nach der jetzt gltigen

30、 Definition im Internationalen Wrterbuch der Metrologie (VIM) 1 der Begriff Messabwei-chung“ zu verwenden ist. Bei der Anwendung dieser Bltter muss also der Begriff Messunsicherheit“ in der Regel durch Messab-weichung“ ersetzt werden. VDI/VDE 2617 Blatt 5 beschreibt ein praxisnahes berwachungsverfah

31、ren unter Verwendung ver-schiedener Prfkrper, das sich ohne groen Auf-wand fr die regelmige Anwendung innerhalb der blichen Prfintervalle eignet (berwachung der Sta-bilitt).VDI/VDE 2617 Blatt 5.1 beinhaltet eine Anleitung, die die Umsetzung der in Blatt 5 beschriebenen Ver-fahren fr einen Typ Prfkrp

32、er (hier am Beispiel von Kugelplatten) in Einzelheiten festlegt. Diese Ent-wicklung hat den VDI/VDE-Fachausschuss dazu veranlasst, das Pflichtenheft in abgewandelter Form als Ergnzung zu Blatt 5 in die Richtlinienreihe VDI/VDE 2617 aufzunehmen. Es treten deshalb wieder-holende Beschreibungen zu Blat

33、t 5 auf. 1 AnwendungsbereichDie vorliegende Richtlinie przisiert die allgemeinen Aussagen der Richtlinie VDI/VDE 2617 Blatt 5 be-zglich Bauvorschriften fr die Prfkrper, Durch-fhrung der Messung und Auswertung der Mess-ergebnisse, hier am Beispiel der Kugelplatte. Beson-derer Wert wird auf standardis

34、ierte Prfkrper, eine standardisierte Protokollierung und wirtschaftliche Durchfhrung der berwachung gelegt. Deshalb wird empfohlen, dass die Messgertehersteller neben Part 9 Acceptance and reverification tests for ar-ticulated arm coordinate measuring ma-chines Part 10 Acceptance and reverification

35、tests for la-sertrackersPart 11 Determination of the uncertainty of meas-urement for coordinate measuring ma-chines using uncertainty budgetsPart 12.1 Acceptance and reverification tests for tac-tile CMM measuring microgeometries Part 13 Guideline for the application of DIN EN ISO 10360 for coordina

36、te measuring ma-chines with CT-sensorsNote 1: The series of guidelines VDI/VDE 2617 comprises several parts, and further parts are to be published. The numbering of the individual parts follows a classification structure. A list of all cur-rently available, and planned, parts of the series of guidel

37、ines as well as information on its structuring can be downloaded from www.vdi-richtlinien.de/2617. Note 2: In the parts of this series of guidelines published until 1999, the term “uncertainty of measurement” is often used where, according to the currently valid definition of the International Vo-ca

38、bulary of Basic and General Terms in Metrology (VIM) 1, the term “error of measurement” ought to be used. Therefore, when us-ing these parts of the series of guidelines, “uncertainty of measure-ment” must usually be replaced by “error of measurement”.VDI/VDE 2617 Part 5 describes a practical interim

39、 check procedure using various artefacts, which is suitable for periodic interim checks at common inter-vals while requiring little effort and expense (interim check of stability). VDI/VDE 2617 Part 5.1 contains a code of practice specifying in detail the implementation of the proce-dures described

40、in Part 5 for a specific type of artefact (here for the example of ball plates). On account of this development, the VDI/VDE Technical Commit-tee has decided to incorporate a modified form of the requirements specification in the series of guidelines VDI/VDE 2617, as a supplement to Part 5. Some of

41、the descriptions given in Part 5 will, therefore, be re-peated.1 ScopeIn the guideline VDI/VDE 2617 Part 5.1, the general statements of VDI/VDE 2617 Part 5 as regards arte-fact design specifications, the performance of the measurement and the evaluation of the measurement results are put into more p

42、recise terms for the exam-ple of ball plates. Particular importance is attached to standardised artefacts, standardised reporting, and cost-effective performance of interim checks. It is, therefore, recommended that CMM manufacturers B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-

43、04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 4 VDI/VDE 2617 Blatt 5.1 / Part 5.1der Messablaufsoftware (siehe Abschnitt 3) auch die Auswertesoftware in ihr Lieferprogramm aufnehmen.Die in dieser Richtlinie festgelegten Baugren der Kugelplatten sind fr Koordinatenmessger

44、te mit Messwegen 1200 mm sinnvoll einsetzbar. Koordina-tenmessgerte mit greren Messwegen sollten mit eindimensionalen Prfkrpern berwacht werden.In folgenden Punkten weicht die vorliegende Richtli-nie von den Richtlinien VDI/VDE 2617 Blatt 2.1 und Blatt 5 ab: Ermittlung der Antastabweichung Im Gegens

45、atz zum Blatt 5 wird zur Ermittlung der Antastabweichung nur ein Kugelnormal gemes-sen. Weiterhin wird eine andere Anzahl und An-ordnung der Berhrpunkte vorgegeben. Auswertung der Messergebnisse Zur Vereinfachung und zur besseren bersicht werden berwachungsfaktoren eingefhrt, die in Qualittsregelkar

46、ten gefhrt werden knnen. Mit zwei Kennwerten fr das Antastverhalten und ei-nem fr die Abstandsabweichungen wird die Leistungsfhigkeit des Koordinatenmessgerts beschrieben. Verwendung einer zertifizierten Auswertesoft-ware Es wird die Verwendung einer von einem nationa-len Staatsinstitut, in Deutschl

47、and die Physika-lisch-Technische Bundesanstalt (PTB), zertifizier-ten Software gefordert. Damit wird sichergestellt, dass die eingesetzte Software korrekt auswertet.2 Normative VerweiseDas folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich:VDI/VDE 2617 Blatt 5:2010-12 Ge

48、nauigkeit von Koordinatenmessgerten; Kenngren und deren Prfung; berwachung durch Prfkrper3 AnforderungenAn ein berwachungssystem fr Koordinatenmess-gerte werden folgende Anforderungen gestellt: Die berwachung bezieht sich lediglich auf das Koordinatenmessgert, nicht auf Zusatzeinrich-tungen wie Dreh

49、tische. Die berwachung muss den Verhltnissen des tglichen Einsatzes des Messgerts mglichst ge-nau entsprechen. Anstelle eines Werkstcks ist ein Prfkrper mit weitgehend gleichen Werkstoffeigenschaften wie die im Messbetrieb in der Mehrzahl vorkommen-den Prfteile einzusetzen.extend their product range by evaluation software in addition to the measurement software (see Section 3).The