VDI VDE 2617 Blatt 6 3-2008 Accuracy of coordinate measuring machines - Characteristics and their checking - Coordinate measuring machines with multiple probing systems.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONS-TECHNIK Genauigkeit von KoordinatenmessgertenKenngren und deren PrfungKoordinatenmessgerte mit Multisensorik Accuracy of coordinate measuring machines Characteristics and their checking Coordinate measuring machines with mu

2、ltiple probing systemsVDI/VDE 2617Blatt 6.3 / Part 6.3Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachausschuss Koordinatenmesstechnik VDI/VDE-Handbuch Mess- und Automatisierungstechnik, Band 2: Fertigungstechnisches Messen VDI-Handbuch Betr

3、iebstechnik, Teil 3: Betriebsmittel VDI/VDE-Handbuch Mikro- und Feinwerktechnik Zu beziehen durch / Available at Beuth VerlagGmbH,10772BerlinAlleRechtevorbehalten/AllrightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2008Vervielfltigung auch fr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproducti

4、on even for internal use not permittedICS 17.040.30 Dezember 2008December 2008Frhere Ausgabe: 08.07 Entwurf Former edition: 08/07 Draft Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respec

5、t to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . 42Begriffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.1 Messkopfkonfiguration . . . . . . . . . . 52.2 Me

6、sskopfkombination . . . . . . . . . . . 52.3 Zulssige Oberflcheneigenschaften . . . 52.4 Multisensorik-Formabweichung . . . . . 52.5 Multisensorik-Durchmesserabweichung . . 52.6 Multisensorik-Ortsabweichung . . . . . . 52.7 Grenzwert der Multisensorik-Form-abweichung . . . . . . . . . . . . . . . .

7、62.8 Grenzwert der Multisensorik-Durch-messerabweichung. . . . . . . . . . . . . 62.9 Grenzwert der Multisensorik-Orts-abweichung . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Messtechnische Anforderungen . . . . . . . 63.1 Multisensorik-Messabweichungen . . . . 63.2 Umgebungsbedingungen . . . . . . . . . 63.3

8、 Betriebsbedingungen . . . . . . . . . . . 6Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 42.1 Probing system configuration

9、 . . . . . . 52.2 Probing system combination . . . . . . . . 52.3 Permissible surface condition . . . . . . . 52.4 Multiple probing system form error. . . . . 52.5 Multiple probing system size error. . . . . 52.6 Multiple probing system location error . . 52.7 Maximum permissible multiple probing s

10、ystem form error . . . . . . . . . . . . . 62.8 Maximum permissible multiple probing system size error . . . . . . . . . . . . . . 62.9 Maximum permissible limit of the multiple probing system location error . . . . . . . 63 Requirements for metrological characteristics . 63.1 Multiple probing syste

11、m errors . . . . . . 63.2 Environmental conditions . . . . . . . . . 63.3 Operating conditions . . . . . . . . . . . . 6VDI/VDE-RICHTLINIENB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 2 VDI/VDE 2617 Blatt

12、 6.3 / Part 6.34 Annahme- und Besttigungsprfungen . . . . 74.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Prinzip. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.3 Messeinrichtung. . . . . . . . . . . . . . . 74.4 Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.5 Datenanalyse . . . . . . . . . .

13、 . . . . . 95 bereinstimmung mit der Spezifikation . . . . 95.1 Annahmeprfungen . . . . . . . . . . . . . 95.2 Besttigungsprfungen . . . . . . . . . . 106 Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.1 Annahmeprfungen . . . . . . . . . . . . 116.2 Besttigungsprfungen . . . . . . . . . . 116.3

14、Zwischenprfungen . . . . . . . . . . . . 11Anhang Spezifikationsbeispiel . . . . . . . . . 12Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Acceptance tests and re-verification tests . . 74.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.

15、3 Measuring equipment . . . . . . . . . . . 74.4 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.5 Data analysis. . . . . . . . . . . . . . . . 95 Compliance with specification . . . . . . . . 95.1 Acceptance tests . . . . . . . . . . . . . . 95.2 Re-verification tests . . . . . . . . . . . . 106 App

16、lications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.1 Acceptance tests . . . . . . . . . . . . . . 116.2 Re-verification tests . . . . . . . . . . . . 116.3 Interim checks . . . . . . . . . . . . . . . 11Annex Example of specification sheet . . . . . 13Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17、 . 16VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die

18、Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Preliminary noteThe cont

19、ent of this guideline has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,reproduction (photocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full te

20、xt or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditionsspecified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DC

21、CB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI/VDE 2617 Blatt 6.3 / Part 6.3 3 EinleitungIn der Richtlinie VDI/VDE 2617 sind Kenngrenzur Beschreibung der Genauigkeit von Koordinaten-messgerten (KMG) festgelegt und Verfahren zu ih-rer Prfung be

22、schrieben. Die Richtlinie besteht ausfolgenden Blttern:Blatt 2.1 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360-2 zur Messung von Lngen-maen Blatt 2.2 FormmessungBlatt 2.3 Annahme- und Besttigungsprfung vonKoordinatenmessgerten groer Bauart Blatt 3 Komponenten der Messabweichung desGertsBlatt 4 Leitfa

23、den zur Anwendung von DIN EN ISO 10360-3 fr Koordinatenmessgerte mit zustzlichen Drehachsen Blatt 5 berwachung durch PrfkrperBlatt 5.1 berwachung mit Kugelplatten Blatt 6 Koordinatenmessgerte mit optischer An-tastung; Grundlagen Blatt 6.1 Leitfaden zur Anwendung von DIN ENISO 10360 fr Koordinatenmes

24、sgertemit optischen Sensoren fr laterale Struk-turen Blatt 6.2 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360 fr Koordinatenmess-gerte mit optischen AbstandssensorenBlatt 6.3 Koordinatenmessgerte mit Multisen-sorik Blatt 7 Ermittlung der Unsicherheit von Messun-gen auf Koordinatenmessgerten durchSimul

25、ationBlatt 8 Prfprozesseignung von Messungen mitKoordinatenmessgerten Blatt 9 Annahme- und Besttigungsprfung vonGelenkarm-Koordinatenmessgerten Blatt 10 Annahme- und Besttigungsprfung vonLasertrackern (in Vorbereitung) Blatt 11 Ermittlung der Unsicherheit von Messun-gen auf Koordinatenmessgerten dur

26、chMessunsicherheitsbilanz Blatt 12.1 Messen von Mikroteilen (in Vorbereitung) Anmerkung 1: Aus der Richtlinienreihe VDI/VDE 2617 sind be-reits mehrere Bltter verfgbar, weitere sind in Arbeit. Die einzel-nen Bltter der Richtlinienreihe gliedern sich in eine Ordnungs-struktur ein. Eine Liste der aktue

27、ll verfgbaren sowie geplantenBltter dieser Reihe sowie deren Strukturierung sind im Internet un-ter www.vdi-richtlinien.de/2617 abrufbar. IntroductionThe guideline VDI/VDE 2617 specifies characteris-tics serving to describe the accuracy of coordinatemeasuring machines (CMMs) and describes methodsfor

28、 testing these characteristics. The guideline con-sists of the following parts:Part 2.1 Code of practice for the application of DIN EN ISO 10360-2 for length measure-mentPart 2.2 Form measurementPart 2.3 Acceptance and reverification test forcoordinate measuring machines of largedimensionsPart 3 Com

29、ponents of measurement deviation ofthe machinePart 4 Manual for the use of DIN EN ISO 10360-3for coordinate measuring machines withadditional axes of rotation Part 5 Interim check with artefactsPart 5.1 Interim check with ball platesPart 6 Coordinate measuring machines with opti-cal probes; Basics P

30、art 6.1 Code of practice for the application ofDIN EN ISO 10360 for coordinate meas-uring machines with optical sensors forlateral structuresPart 6.2 Guideline for the application of DIN EN ISO 10360 to coordinate measuring machines with optical distance sensors Part 6.3 Coordinate measuring machine

31、s withmultiple probing systems Part 7 Estimation of measurement uncertainty ofcoordinate measuring machines by meansof simulationPart 8 Test suitability of measurements with coordinate measuring machines Part 9 Acceptance and reverification tests for articulated arm coordinate measuring machine Part

32、 10 Acceptance and reverification of laser-trackers (in preparation) Part 11 Estimation of measurement uncertainty oncoordinate measuring machines using un-certainty budgets Part 12.1 Measurement of microparts (in preparation) Note 1: The VDI/VDE 2617 series of guidelines comprises severalparts, and

33、 further parts are to be published. The numbering of theindividual parts follows a classification structure. A list of all cur-rently available, and planned, parts of this guideline as well as in-formation on the structure of the guidelines series can be down-loaded from www.vdi-richtlinien.de/2617.

34、 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 4 VDI/VDE 2617 Blatt 6.3 / Part 6.3Anmerkung 2: In den bis 1999 verffentlichten Blttern dieserRichtlinie wird vielfach der Begriff Messunsicherheit“ benutzt,w

35、o nach den jetzt gltigen Definitionen im Internationalen Wrter-buch der Metrologie (VIM) der Begriff Messabweichung“ zu ver-wenden ist. In diesen Blttern muss also der Begriff Messunsi-cherheit“ durchgehend durch Messabweichung“ ersetzt werden,weil dort die Messabweichung eines KMG oder der untersuc

36、htenKomponenten gemeint ist, wogegen in der hier vorliegenden Richt-linie der Begriff Messunsicherheit“ im Sinne der neuen Definitionbenutzt wird.Die in dieser Richtlinie beschriebenen Annahme-und Besttigungsprfungen gelten fr Koordinaten-messgerte (KMG), die sowohl mit berhrenden alsauch berhrungsl

37、osen Messsystemen arbeiten. DieseRichtlinie befasst sich mit der Prfung der Genauig-keit eines KMG mit Multisensorik fr den Fall, dasszwei oder mehr Messkopfsysteme gemeinsam zurLsung einer Messaufgabe eingesetzt werden. Der all-gemeine Ansatz entspricht demjenigen fr die Prfungvon Mehrfach-Messkopf

38、systemen nach ISO 10360-5.Jedoch liegt hier der Schwerpunkt auf der Prfungverschiedener Arten von Messkopfsystemen, wiez.B. eines Video-Messkopfes und eines berhrendenMesskopfes. Werden zwei verschiedene berhrendeMesskpfe auf einem KMG mit Multisensorik ver-wendet, deckt sich diese Prfung mit derjen

39、igen inISO 10360-5, und es werden auch die gleichen Pr-fungsergebnisse erzielt.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie beschreibt Verfahren zur Prfungder Genauigkeit von Koordinatenmessgerten mitMultisensorik. Sie gilt fr: Annahmeprfungen zum Nachweis der berein-stimmung des KMG und seiner Messkopfsyste

40、memit den Herstellerspezifikationen, Besttigungsprfungen zur turnusmigen Pr-fung des KMG und seiner Messkopfsystemedurch den Betreiber, Zwischenprfungen zur berwachung des KMGund seiner Messkopfsysteme durch den Betreiberzwischen den Besttigungsprfungen. Es werden CNC-gesteuerte Koordinatenmessgerte

41、in Einarm- und Mehrarm-Ausfhrung behandelt. 2BegriffeFr die Zwecke der Richtlinie VDI/VDE 2617Blatt 6.3 gelten die Begriffe und Definitionen inISO 10360-1, ISO 14253-1 und VIM.Note 2: In the parts of this guideline published until 1999, the term“uncertainty of measurement” is often used where, accor

42、ding to thecurrently valid definitions of the International Vocabulary of Basicand General Terms in Metrology (VIM), the term “error of meas-urement” is to be used. Therefore, the term “uncertainty of meas-urement” must always be replaced by “error of measurement” inthese parts considering that they

43、 deal with the error of measurementof a CMM or of the component under test. The present guideline,however, uses the term “uncertainty of measurement” as currentlydefined.The acceptance and re-verification tests described inthis part are applicable to CMMs that use multipleprobing systems in contacti

44、ng and non-contactingmode. The scope of this part is test the performanceof a multiple probing system CMM when two ormore probing systems are used on one measurementtask. Its general approach is analogous to the multi-stylus test in ISO 10360-5, but focussing on the per-formance test of different pr

45、obing system types, e.g.a video probe and a tactile probe. In cases, where twodifferent contacting probes are used on a multipleprobing system CMM, this test will overlap withISO 10360-5 and will actually give identical test re-sults. 1ScopeThis guideline describes procedures for testing theperforma

46、nce of large coordinate measuring machinesof various designs and makes. It applies to: acceptance tests serving to verify compliance ofthe CMM and its probe with the manufacturersspecifications, reverification tests performed by the user for peri-odical checking of the CMM and its probes, interim ch

47、ecks performed by the user for monitor-ing the CMM and its probes in-between reverifi-cation tests. The guideline considers both manual and CNC-con-trolled coordinate measuring machines of single- aswell as multi-arm designs.2 Terms and definitionsFor the purposes of the guideline VDI/VDE 2617Part 6

48、3, the terms and definitions given inISO 10360-1, ISO 14253-1 and VIM apply.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI/VDE 2617 Blatt 6.3 / Part 6.3 5 2.1 MesskopfkonfigurationDie Messkopfkonfiguration

49、 beschreibt eindeutig dieBetriebsbedingungen eines Messkopfsystems, aufdie sich der jeweilige Wert der Kenngre bezieht.Dies beinhaltet: maximal zulssige Tasterlnge und, soweit zutref-fend, maximal zulssige Messkopfverlngerungen Halterung (schwenkbar oder feststehend, Einsatzeines Messkopfwechslers etc.) Beleuchtung Einmessungsstrategie zulssige Oberflchenneigung Filtereinstellungen zulssige