Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Муҳандисӣ / Принсип ва усули калибркунии истгоҳи поягӣ бар асоси стандарти физикӣ дар ченкуниҳои пайгирии лазерии бисёристгоҳӣ
Муҳандисӣ

Принсип ва усули калибркунии истгоҳи поягӣ бар асоси стандарти физикӣ дар ченкуниҳои пайгирии лазерии бисёристгоҳӣ

Ин таҳқиқот системаи истинодии физикиеро таҳия мекунад, ки имкон медиҳад координатаҳои истгоҳи поягӣ, ки ҳангоми чен кардани хатогиҳои геометрии ҳаҷмии дастгоҳҳои CNC бо усули пайгирии лазерии бисёристгоҳӣ муҳиманд, новобаста аз координатаҳои фармонии худи CNC-и дастгоҳ калибр карда шаванд.

10/08/2026  Veri Anla 23 боздид
Принсип ва усули калибркунии истгоҳи поягӣ бар асоси стандарти физикӣ дар ченкуниҳои пайгирии лазерии бисёристгоҳӣ

Ин таҳқиқот системаи истинодии физикиеро таҳия мекунад, ки имкон медиҳад координатаҳои истгоҳи поягӣ, ки ҳангоми чен кардани хатогиҳои геометрии ҳаҷмии дастгоҳҳои CNC бо усули пайгирии лазерии бисёристгоҳӣ аҳаммияти калидӣ доранд, новобаста аз координатаҳои фармонии худи CNC-и дастгоҳ калибр карда шаванд. Калибраторе, ки аз мизи гардиши дақиқ, кураҳои дақиқи синфи G5, гурӯҳҳои электромагнитӣ ва як оинаи ҳадаф чор нуқтаи истинодии фазоии баробарро ба вуҷуд меорад, ҳангоми санҷиш бо дастгоҳи ченкунии координата дар калибркуниҳои такрорӣ ҳадди аксар 1,4 µm фарқ нишон додааст. Дар озмоишҳои дастгоҳи фрезерии CNC фарқи аз ҳама калон байни системаи таҳияшуда ва интерферометри лазерии Renishaw XL-80 барои хатогиҳои геометрии хаттӣ дар меҳварҳои X ва Y дар ҳудуди 3,7 µm ва барои хатогиҳои кунҷӣ дар ҳудуди 4,6 µrad боқӣ мондааст. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки стандарти мустақили физикӣ метавонад хатогиҳои геометрии худи дастгоҳро аз калибркунии истгоҳи поягӣ ҷудо кунад; аммо натиҷаҳо бояд бо калибратор, дастгоҳи CNC, геометрияи ченкунӣ ва шароити муҳити дар таҳқиқот истифодашуда маҳдуд дониста шаванд.

Аз дидгоҳи Туркия, усул барои санҷиши хатогиҳои геометрии дастгоҳҳои дақиқи CNC дар истеҳсолот, авиатсия, қолабсозӣ ва дигар барномаҳои истеҳсолие, ки дақиқии баланд талаб мекунанд, роҳи техникии сохтани истиноди мустақили ченкуниро пешниҳод мекунад. Бо вуҷуди ин, таҳқиқот дар як тарҳи мушаххаси лабораторӣ дар Чин анҷом дода шудааст. Дар татбиқҳои Туркия геометрияи дастгоҳ, таҷҳизоти ченкунӣ, ҳарорати лаборатория, занҷири пайгирии метрологӣ ва шароити воқеии калибркунии муассисаҳо бояд алоҳида тасдиқ шаванд; натиҷаҳои сатҳи микрометрии таҳқиқот набояд бевосита ба иншооти дигар интиқол дода шаванд.

Масъалаи асосии таҳқиқот чист?

Дақиқии коркарди дастгоҳҳои бисёрмеҳвари CNC танҳо ба хатои мавқеъ дар як меҳвар вобаста нест. Ҷузъҳои гуногуни хатои геометрӣ, ба монанди мавқеъгузорӣ, ростхаттӣ, pitch ва yaw, метавонанд дар ҳаҷми сеченаи корӣ якҷо шуда, мавқеи воқеии нӯги асбобро тағйир диҳанд. Аз ин рӯ, равиши муосири ченкунии дақиқ аз чен кардани хатогиҳо ба таври ҷудогона гузашта, ба муайян кардани хатогиҳои геометрии маҷмӯӣ дар ҳаҷми кори дастгоҳ равона мешавад.

Дар системаҳои пайгирии лазерии бисёристгоҳӣ координатаи сеченаи ҳадаф аз рӯи масофаҳо аз истгоҳҳои ченкунӣ, ки дар нуқтаҳои гуногун ҷойгир шудаанд, бо усули ченкунии бисёрмасофа, яъне принсипи multilateration ҳисоб карда мешавад. Аммо барои дуруст ҳисоб кардани координатаи ҳадаф координатаҳои худи истгоҳҳои ченкунӣ низ бояд пешакӣ бо дақиқии баланд маълум бошанд.

Дар усулҳои анъанавӣ координатаҳои истгоҳи поягӣ аксаран бар асоси нуқтаҳои ҳаракате, ки ба дастгоҳи CNC фармон дода мешаванд, ба таври баръакс ҳисоб карда мешаванд. Муҳаққиқон таъкид мекунанд, ки ин як масъалаи бунёдии ченкуниро ба вуҷуд меорад: агар дастгоҳи ченшаванда аллакай хатои геометрӣ дошта бошад, истифодаи координатаҳои фармонии ҳамон дастгоҳ ҳамчун истиноди калибркунии системаи ченкунӣ метавонад боиси интиқоли ин хатогиҳо ба координатаҳои истгоҳи поягӣ гардад.

Чаро «доми худтасдиқкунӣ» муҳим аст?

Дар таҳқиқот ин мушкил ҳамчун “self-certification trap”, яъне доми худтасдиқкунӣ, шарҳ дода мешавад, ки дар он дақиқии системаи ченкунӣ ба дақиқии худи объекти ченшаванда такя мекунад. Агар мавқеи воқеии физикии дастгоҳ аз координатаи фармонии CNC фарқ кунад ва ин координатаи фармонӣ мутлақо дуруст қабул шавад, калибркунии истгоҳи поягӣ бо хатогиҳои геометрии дастгоҳ ба ҳам вобаста мешаванд.

Ҳалли пешниҳодшуда муайян кардани координатаҳои истгоҳи поягӣ тавассути стандарти берунии физикии пешакӣ калибршуда ва мустақил аз дақиқии ҳаракати дастгоҳ мебошад. Бо ин роҳ кӯшиш мешавад хатои дастгоҳ бе ворид шудан ба истиноди ченкунӣ ҷудо нигоҳ дошта шавад.

Дар ченкунии бисёрмасофа координатаи истгоҳи поягӣ чӣ гуна ёфт мешавад?

Вақте ки истгоҳи берунии ченкунии поягии координатааш номаълум \(P(x,y,z)\) ва чор нуқтаи ҳадаф бо координатаҳои пешакӣ маълум \(T_i(x_i,y_i,z_i)\) истифода мешаванд, масофаҳои \(L_1,L_2,L_3,L_4\), ки аз истгоҳи поягӣ то нуқтаҳои ҳадаф чен шудаанд, системаи зерини муодилаҳоро ташкил медиҳанд:

\[ \begin{cases} (x-x_1)^2+(y-y_1)^2+(z-z_1)^2=L_1^2 \\ (x-x_2)^2+(y-y_2)^2+(z-z_2)^2=L_2^2 \\ (x-x_3)^2+(y-y_3)^2+(z-z_3)^2=L_3^2 \\ (x-x_4)^2+(y-y_4)^2+(z-z_4)^2=L_4^2 \end{cases} \]

Дар ин ҷо \(x,y,z\) координатаҳои истгоҳи поягии ченкуниро, ки бояд калибр карда шавад; \(x_i,y_i,z_i\) координатаҳои маълуми ҳадафи стандарти физикиро; ва \(L_i\) масофаи ченшуда байни истгоҳи поягӣ ва ҳадафи дахлдорро ифода мекунанд.

Гарчанде муайян кардани нуқтаи сечена аз ҷиҳати назариявӣ бо се маълумоти мустақили масофа имконпазир аст, буриши се кура метавонад ду ҳалли эҳтимолии фазоиро ба вуҷуд оварад. Дар таҳқиқот истифодаи нуқтаи чоруми ҳадаф ин номуайяниро бартараф мекунад ва ҳамзамон бо сохтани системаи муодилаҳои аз ҳад муайяншуда ҳалли устувортарро нисбат ба садои тасодуфии ченкунӣ таъмин мекунад.

Пас аз калибр шудани истгоҳи поягӣ, вақте дастгоҳ ба мавқеи дигари ченкунӣ мегузарад, масофаи нави то оинаи ҳадаф:

\[ (x_i'-x)^2+(y_i'-y)^2+(z_i'-z)^2=(L_i')^2 \]

бо ин робита истифода мешавад. Мавқеъҳои воқеии ҳадаф аз рӯи координатаҳои маълуми истгоҳи поягӣ ва геометрияи нисбии собити нуқтаҳои ҳадаф дар калибратор ҳисоб карда мешаванд. Баъдан фарқи ин мавқеъҳои воқеӣ аз координатаҳои фармонии CNC барои муайян кардани ҷузъҳои хатои геометрии дастгоҳ истифода мешавад.

Чӣ гуна аз як оинаи ҳадаф чор нуқтаи истинодии физикӣ сохта шуданд?

Азбаски ҷойгир кардани чор оинаи алоҳидаи собити ҳадаф дар фазои маҳдуди кори CNC метавонад мушкилоти басташавии шуоъ ва ҷойгиркунии механикиро ба вуҷуд орад, муҳаққиқон калибратори махсусеро тарҳрезӣ карданд, ки як оинаи ҳадафро дар мизи гардиши дақиқ ба чор мавқеи гуногун мебарад.

Сохторе, ки дар Расмҳои 3 ва 4 нишон дода шудааст, аз мизи гардиши дақиқ, оинаи ҳадаф, механизми танзими оинаи ҳадаф, кураҳои дақиқ, чор гурӯҳи электромагнитӣ, кронштейни танзими электромагнит ва унсури механикии пайвастшаванда ба шпиндели CNC иборат аст.

Мизи гардиш оинаи ҳадафро ҳар дафъа 90° гардонда, ба гурӯҳҳои электромагнитии A, B, C ва D мебарад. Дар ҳар мавқеъ се кураи дақиқ ба сатҳҳои мувофиқкунандаи рӯи электромагнитҳо кашида шуда, пайвасти кинематикӣ месозанд. Ҳамин тавр, ҳамон як оинаи физикӣ пайдарпай чор нуқтаи истинодии хеле такроршаванда T1, T2, T3 ва T4-ро ба вуҷуд меорад.

Verianla Live: Занҷири калибркунии истгоҳи поягӣ бо стандарти физикӣ

Ин раванд пайдарпаии воқеии кореро, ки дар Расмҳои 2–5-и таҳқиқот тавсиф шудааст, ҷамъбаст мекунад. Марҳилаи иловагии озмоишӣ, ки дар манбаъ вуҷуд надорад, эҷод нашудааст.

МарҳилаШарҳМанбаъ
1. Калибркунии пешакии стандарти физикӣМавқеъҳои ҳадафи T1–T4 бо дастгоҳи ченкунии координатаи дақиқии баланд муайян карда мешаванд.Бахши 4; Расми 10
2. Ҷойгир шудани оинаи ҳадаф дар мавқеи T1Кураҳои дақиқ ба гурӯҳи электромагнитӣ ба таври кинематикӣ менишинанд ва нуқтаи аввали истинодии фазоӣ ба вуҷуд меояд.Расми 5
3. Тағйири мавқеъ ба 90°Мизи гардиш оинаро пайдарпай ба гурӯҳҳои дигари электромагнитӣ мебарад ва нуқтаҳои истинодии T2, T3, T4 сохта мешаванд.Расми 5
4. Чен кардани масофаҳоМасофаҳо байни истгоҳи берунии ченкунии лазерӣ ва чор мавқеи маълуми истинодӣ чен карда мешаванд.Муодилаи 1; Расми 2
5. Ҳалли координатаи истгоҳи поягӣБо истифода аз чор муодилаи масофа координатаи воқеии P(x,y,z)-и истгоҳи берунии ченкунӣ ҳисоб карда мешавад.Бахши 2.2
6. Чен кардани ҳаракати CNCБо истифода аз истгоҳи поягии калибршуда ҳамчун истинод координатаҳои воқеии нуқтаҳои ҳаракаткунандаи ҳадаф муайян карда мешаванд.Муодилаи 2; Расми 2
7. Ҷудо кардани хатогиҳои геометрӣКоординатаҳои воқеӣ бо координатаҳои фармонии CNC муқоиса шуда, ҷузъҳои хатои геометрии дастгоҳ ҳисоб карда мешаванд.Бахши 5
 

Verianla Live: Намоиш аз ҳамин ҷадвали намоёни илмӣ дар браузер сохта мешавад. Ҷадвал ҳамчун scientific source-of-truth нигоҳ дошта мешавад.

Чаро кураҳои дақиқ муҳиманд?

Такроршавандагии ҳар як мавқеи ҳадаф ба мувофиқати кинематикии се кураи дақиқ вобаста аст. Дар таҳқиқот кураҳои дақиқи байналмилалии синфи G5 истифода шудаанд. Дар манбаъ хатои курашаклӣ камтар аз 0,13 µm, ноҳамвории сатҳ камтар аз 0,014 µm ва тағйирёбии диаметри як партия камтар аз 0,25 µm оварда шудааст.

Гуфта мешавад, ки такроршавандагии мавқеъгузории мувофиқати кинематикӣ байни электромагнит ва кураи дақиқ метавонад ба сатҳи беҳтар аз 0,3 µm расад. Дар ченкуниҳои воқеии такрории CMM-и калибратор бошад, фарқи аз ҳама калони координата дар чор мавқеи ҳадаф 1,4 µm будааст.

Системаи механикӣ хатогиҳои хурди мавқеъро чӣ гуна таҳаммул мекунад?

Дар Расмҳои 6–8 механизми танзими оинаи ҳадаф муфассал нишон дода шудааст. Барои танзими нозук ва чандирии механикӣ дар самтҳои X ва Z пружинаҳои баргӣ истифода шудаанд. Ин пружинаҳо танҳо танзими ибтидоиро таъмин намекунанд; ҳангоми хатогиҳои хурди кунҷии мавқеъгузории мизи гардиш онҳо инчунин маҳдуд мекунанд, ки вақте қувваи электромагнитӣ кураҳои дақиқро ба ҷойгоҳи дурусти кинематикӣ мекашад, дар система шиддати дохилии аз ҳад зиёд ба вуҷуд ояд.

Азбаски дар самти Y ҳаракати калонтар лозим буд, роҳнамоҳои силиндрӣ, лағжандаҳои хаттӣ ва пружинаҳои мувозинатӣ истифода шудаанд. Дорандаҳои электромагнит низ метавонанд дар самтҳои X ва Y бо ду дараҷаи озодӣ танзим шаванд.

Ҳамчун воҳиди идоракунӣ PLC истифода шуда, электромагнитҳо танҳо ҳангоми нишастани кинематикӣ барои муддати кӯтоҳ бо қувваи пурра фаъол карда шудаанд. Давраи автоматии калибркунии чор мавқеи ҳадаф тақрибан 90 сония идома кард ва афзоиши ҳарорат дар кронштейни электромагнит камтар аз 0,2 °C боқӣ монд.

Санҷиши CMM чӣ нишон дод?

Координатаҳои ҳадафи калибратор бо дастгоҳи ченкунии координатаи COORD3 ARES 10.7.5 муайян карда шуданд. Дар манбаъ дақиқии номиналии ҳаҷмии дастгоҳ \(1,8+L/333\) µm ва ҳалкунандагӣ 0,1 µm оварда шудааст. Дар ҳар мавқеи ҳадаф зиёда аз 20 ченкунии такрорӣ анҷом дода шуда, миёнаи координатаҳо истифода шудааст.

Мавқеи ҳадафМиёнаи X (mm)Миёнаи Y (mm)Миёнаи Z (mm)Фарқи аз ҳама калони координатаи такрорӣ
T1 / A383,3369335,6237112,35741,3 µm
T2 / B356,8247361,7155112,33881,4 µm
T3 / C331,7053334,5298112,38041,4 µm
T4 / D357,5912308,3845112,33831,3 µm

Дар ҳамаи чор мавқеъ фарқи аз ҳама калони калибркунии такрорӣ 1,4 µm ва бузургтарин инҳирофи стандартии гузоришшуда 0,00189 mm буд. Муҳаққиқон ин натиҷаро нишонаи такроршавандагии баланди чор мавқеи ҳадаф дар дохили калибратор арзёбӣ мекунанд.

Агар координатаи T1 ҳамчун \(T_1(x,y,z)\) қабул шавад, мавқеъҳои нисбии се ҳадафи дигар дар манбаъ чунин дода шудаанд:

  • T2: \(T_2(x-26,5122,\ y+26,0918,\ z-0,0186)\)
  • T3: \(T_3(x-51,6316,\ y-1,0939,\ z+0,0230)\)
  • T4: \(T_4(x-25,7457,\ y-27,2392,\ z-0,0191)\)

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Истиноди мустақили физикии пешакӣ калибршуда имкон дод координатаҳои истгоҳи поягӣ новобаста аз мавқеъҳои фармонии CNC муайян карда шаванд.
  • Фарқи максималии координата дар калибркуниҳои такрорӣ барои чор мавқеи ҳадафи калибратор 1,4 µm мебошад.
  • Тамоюлҳои тағйирёбии ченкуниҳои хатои геометрии CNC дар асоси калибратор бо натиҷаҳои Renishaw XL-80 ба дараҷаи баланд мувофиқанд.
  • Дар муқоисаҳои хатои хаттии меҳварҳои X ва Y бузургтарин инҳироф аз 3,7 µm ва дар муқоисаҳои хатои кунҷӣ аз 4,6 µrad зиёд нашудааст.
  • Арзёбии номуайянӣ барои такроршавандагӣ ва эътимоднокии натиҷаҳои ченкунӣ чаҳорчӯбаи миқдорӣ фароҳам овардааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад ё мустақиман насанҷидааст

  • Нишон дода нашудааст, ки калибратори таҳияшуда дар ҳамаи моделҳои дастгоҳҳои CNC ҳамон ҳудуди хаторо таъмин мекунад.
  • Исбот нашудааст, ки ҳамаи системаҳои тиҷоратии laser tracker ё laser tracer бо ин калибратор ҳамон натиҷаро медиҳанд.
  • Устувории дарозмуддат дар шароити саноатии саҳроӣ дар доираи ин таҳқиқот ба таври ҳамаҷониба арзёбӣ нашудааст.
  • Деформатсияи гармӣ ва ларзиш пурра бартараф нашудаанд; саҳми онҳо ба номуайянии ченкунӣ алоҳида арзёбӣ шудааст.
  • Муқоисаи таҷрибавии таҳқиқот маънои онро надорад, ки ҳамаи 21 ҷузъи эҳтимолии хатои геометрии CNC бо ҳамон усули истинодӣ ба таври ҳамаҷониба тасдиқ шудаанд.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Санҷиш дар дастгоҳи CNC чӣ гуна гузаронида шуд?

Калибратор якҷо бо дастгоҳи ченкунии сеандозаи лазерии телескопии ballbar, ки муҳаққиқон таҳия кардаанд, истифода шуд. Барои муқоисаи истинодӣ аз интерферометри лазерии Renishaw XL-80 истифода гардид. Дар манбаъ ҳалкунандагии ҷойивазкунии хаттии XL-80 0,001 µm ва номуайянии калибркунии дастгоҳ ±0,5 ppm, \(k=2\) нишон дода шудааст.

Платформаи озмоишӣ дастгоҳи фрезерии CNC-и Nanjing Sikai GD650 мебошад. Масофаи ҳаракати меҳвари X 650 mm, меҳвари Y 400 mm, меҳвари Z 450 mm ва диапазони суръати шпиндел 40–4000 rpm мебошад.

Ҳарорати лаборатория ҳангоми озмоиш дар 20 ± 1 °C нигоҳ дошта шуда, фишори атмосфера 1013 ± 2 hPa назорат карда шуд. Ченкуниҳои муқоисавӣ дар меҳварҳои X ва Y дар фосилаи 0–300 mm бо қадамҳои 50 mm анҷом дода шуданд.

Дар системаи асосёфта ба калибратор дар ҳар мавқеи ченкунӣ панҷ такрори мустақил гузаронида шуд. Калибркунии автоматии чор нуқтаи истинодӣ тақрибан 90 сония ва ченкунии мукаммали хатои геометрӣ дар як меҳвар тақрибан 1,5 соат давом кард.

Ду усул дар хатогиҳои мавқеъгузорӣ то чӣ андоза мувофиқ буданд?

Қиматҳои зерин ченкуниҳои интерферометри лазерӣ ва натиҷаҳои системаи асосёфта ба калибратори истгоҳи поягиро дар ҳамон мавқеъҳои ченкунӣ нишон медиҳанд.

Verianla Live: Муқоисаи хатогиҳои мавқеъгузории меҳварҳои X ва Y

Ҳамаи чор қатор дар як воҳиди µm мебошанд. Хатҳо танҳо нуқтаҳои воқеан ченшудаи бо фосилаи 50 mm-ро мепайванданд; ин маънои онро надорад, ки нуқтаҳои мобайнӣ низ алоҳида чен шудаанд.

Мавқеи ченкунӣ (mm)X — Интерферометри лазерӣ (µm)X — Системаи стандарти физикӣ (µm)Y — Интерферометри лазерӣ (µm)Y — Системаи стандарти физикӣ (µm)Манбаъ
00000Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
504,23,66,55,6Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
1004,75,18,48,6Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
1506,57,217,916,5Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
2004,75,815,514,6Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
2508,57,919,618,3Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
3009,89,119,217,7Ҷадвалҳои 5, 10 ва 11
 

Verianla Live: Намоиш аз ҳамин ҷадвали намоёни илмӣ дар браузер сохта мешавад. Ҷадвал ҳамчун scientific source-of-truth нигоҳ дошта мешавад.

Дар хатои мавқеъгузории меҳвари X инҳирофи максималӣ байни ду усул 1,8 µm ва дар хатои мавқеъгузории меҳвари Y 2,3 µm гузориш шудааст.

Натиҷаҳои ростхаттӣ ва хатои кунҷӣ

МеҳварНавъи хатои муқоисашавандаИнҳирофи максималӣ байни ду усул
XМавқеъгузорӣ1,8 µm
XРостхаттӣ2,9 µm
XХатои кунҷӣ3,6 µrad
YМавқеъгузорӣ2,3 µm
YРостхаттӣ3,7 µm
YХатои кунҷӣ4,6 µrad

Дар Расмҳои 14–18 каҷҳои интерферометри лазерӣ ва системаи асосёфта ба калибратор муқоиса карда мешаванд. Барои ҷузъҳои мавқеъгузорӣ, ростхаттӣ, pitch ва yaw на танҳо қиматҳои мутлақи ду усул, балки тамоюлҳои тағйир дар тӯли меҳвар низ то андозае зиёд якдигарро пайгирӣ мекунанд. Пояи асосии таҷрибавии муҳаққиқон барои қобили татбиқ будани усул ҳамин мувофиқати тамоюлҳо мебошад.

Тағйироти гармӣ ҳангоми ченкунӣ то чӣ андоза калон буданд?

Азбаски натиҷаҳои сатҳи микрометрӣ дар ченкунии дақиқ метавонанд аз тағйироти ҳарорат таъсир гиранд, муҳаққиқон дар давоми 2,5 соат ҳам муҳит ва ҳам минтақаи назди шпинделро назорат карданд.

Давомнокӣ (соат)Ҳарорати муҳит (°C)Ҳарорати назди шпиндел (°C)
019,019,3
0,519,219,6
1,019,519,9
1,519,720,3
2,020,020,5
2,520,421,0

Ҳарорати муҳит аз 19,0 °C то 20,4 °C ва ҳарорати назди шпиндел аз 19,3 °C то 21,0 °C афзуд. Дар таҳқиқот қайд мешавад, ки гарчанде ин тағйирот хурд ба назар мерасанд, онҳо метавонанд дар ченкуниҳои сатҳи микрометрӣ ба деформатсияи гармии сохторӣ саҳм гузоранд.

Таҳлили ларзиш чӣ нишон дод?

Ларзишҳо дар минтақаҳои бистари дастгоҳ ва шпиндел бо басомади намунагирии 10 kHz аз сенсорҳои шитоб ҷамъоварӣ шуда, бо Табдили Зуди Фурье (FFT) таҳлил карда шуданд.

БасомадАмплитудаи шитобШарҳи дар манбаъ овардашуда
50 Hz0,6 mm/s²Халаи басомади пасти манбаи барқ
120 Hz1,2 mm/s²Гармоникҳои муҳаррики шпиндел
260 Hz2,0 mm/s²Қимати қуллаи ларзиши гардиши асбоб
400–700 Hz0,3–0,5 mm/s²Садои парокандаи механикӣ

Ҷузъи аз ҳама намоёни ларзиш дар атрофи 260 Hz бо 2,0 mm/s² чен карда шуд. Муҳаққиқон мегӯянд, ки чунин ларзишҳо метавонанд дар хондани ченкуниҳо тағйирот эҷод карда, ба хатогиҳои сатҳи микрометрӣ саҳм гузоранд.

Чаро таҳлили номуайянӣ муҳим аст?

Дар таҳқиқот номуайянии ченкунӣ бо дарназардошти якҷояи ҳалкунандагии система, такроршавандагии ченкунӣ, дақиқии калибркунии роҳи оптикӣ ва таъсироти муҳит арзёбӣ шудааст. Дар натиҷаҳои меҳвари X номуайяниҳои васеъшудаи \(k=2\), вобаста ба мавқеъ, масалан барои хатои мавқеъгузорӣ 1,28–3,46 µm, барои ростхаттии самти Y 1,32–3,76 µm, барои ростхаттии самти Z 1,45–3,70 µm, барои хатои pitch 1,21–3,88 µrad ва барои хатои yaw 1,12–3,26 µrad дода шудаанд.

Диапазонҳои номуайянии васеъшуда барои меҳвари Y дар ҷадвали намоёни натиҷаҳо барои мавқеъгузорӣ 3,14–3,88 µm, барои ростхаттии самти X 2,88–4,40 µm, барои ростхаттии самти Z 2,80–4,74 µm ва барои pitch 2,78–5,34 µrad мебошанд. Ин қиматҳо равшан нишон медиҳанд, ки усул номуайянии сифр надорад, дар ҳоле ки муҳаққиқон номуайяниҳои ҳисобшударо бо талаботи дақиқии озмоиш мувофиқ мешуморанд.

Маънои муҳандисии натиҷаҳо чист?

Саҳми асосии таҳқиқот танҳо таҳияи як дастгоҳи нави механикӣ дар сатҳи микрометрӣ нест. Саҳми бунёдитар кӯшиши ҷудо кардани истиноди координатии системаи ченкунӣ аз дақиқии мавқеъгузории худи дастгоҳи CNC-и санҷидашаванда мебошад. Ин ҷудокунӣ барои пайгирии метрологии ченкуниҳои хатои ҳаҷмӣ муҳим аст.

Бо вуҷуди ин, дар занҷири воқеии ченкунӣ калибркунии CMM, ченкунии масофаи лазерӣ, такроршавандагии пайвасти кинематикӣ, тағйироти гармӣ, ларзишҳо ва динамикаи дастгоҳ ҳанӯз манбаъҳои номуайянӣ мебошанд. Аз ин рӯ, истифодаи стандарти физикӣ ҳамаи манбаъҳои хаторо аз байн намебарад; он асосан мушкили пайвастшавии мустақими координатаҳои истгоҳи поягиро бо хатогиҳои геометрии худи дастгоҳ кам мекунад.

Ёддошти манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Principle and Method of Base Station Calibration Based on a Physical Standard for Multi-Station Laser Tracking Measurement

Муаллифон ва тартиби онҳо: Haitao Li; Yuanbiao Wang; Yawen Wang; Yunlong Yu; Zehao Wang; Weihao Su; Yehao Zhu; Lijun Yang; Chi Ma; Jie Li; Meng Zhang.

Саҳми баробар/муаллифи аввали баробар: Дар манбаъ изҳороти муаллифи аввали баробар ё саҳми баробар нишон дода нашудааст.

Муаллифи масъул: Haitao Li.

Муассиса: School of Mechanical and Electrical Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an 710021, China.

Навъи манбаъ: Мақолаи илмии тақризшуда.

Маҷалла: Machines.

Ношир: MDPI.

Ҷилд / рақами мақола: 14 / 614.

DOI: 10.3390/machines14060614

Санаи ирсол: 17 апрели 2026.

Санаи бознигарӣ: 23 майи 2026.

Санаи қабул: 26 майи 2026.

Санаи нашр: 28 майи 2026.

Пайванди расмии нашр: https://www.mdpi.com/2075-1702/14/6/614

Пайванди DOI: https://doi.org/10.3390/machines14060614

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY). Таҳқиқот бо дастрасии кушода нашр шудааст.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби Shaanxi Provincial Department of Education Local Service Special Project (24JC007), Shaanxi Province Qinchuangyuan “Scientist + Engineer” Team Building Project (2024QCY-KXJ-006), Xixian New Area Science and Technology Plan Project (XJZZ-2023-009) ва Shaanxi Provincial Defense Science and Technology Industry “Leading the List” Project (2024SXGB008) дастгирӣ шудааст.

Дастрасии маълумот: Дар таҳқиқот гуфта шудааст, ки маълумоти пешниҳодшударо метавон аз муаллифи масъул бо дархост дастрас кард.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо надоранд.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия, усул ва нармафзор Haitao Li ва Yuanbiao Wang; тасдиқ Yawen Wang, Zehao Wang ва Yehao Zhu; таҳлили формалӣ Yunlong Yu, Weihao Su ва Lijun Yang; таҳқиқот Jie Li ва Chi Ma; захираҳо Haitao Li ва Meng Zhang; танзими маълумот Yuanbiao Wang; лоиҳаи аввал Haitao Li ва Yuanbiao Wang; бознигарӣ ва таҳрир Haitao Li; визуализатсия Yuanbiao Wang; роҳбарӣ, идоракунии лоиҳа ва ҷалби маблағгузорӣ Haitao Li анҷом додаанд.

Ҳудуди мазмуни илмӣ: Усул, формулаҳо, хусусиятҳои дастгоҳ, координатаҳои ҳадаф, шароити озмоиш, қиматҳои ҳарорат ва ларзиш, натиҷаҳои хатои геометрӣ ва қиматҳои номуайянӣ дар ин мақолаи Verianla танҳо ба таҳқиқоти баррасишуда асос ёфтаанд. Санҷиши беруна танҳо барои тасдиқи ҳувияти библиографӣ истифода шудааст; аз манбаъҳои беруна натиҷаи нави таҷрибавӣ илова нашудааст.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ:Таҳқиқот бо прототипи мушаххаси калибратор, дастгоҳи мушаххаси фрезерии CNC ва шароити мушаххаси лабораторӣ тасдиқ шудааст. Калибратор вобастагии байни хатои дастгоҳ ва калибркунии истгоҳи поягиро коҳиш медиҳад, вале номуайянии CMM, номуайянии ченкунии лазерӣ, ҳарорат, ларзиш ва таъсироти мавқеъгузории такрориро дар занҷири ченкунӣ пурра бартараф намекунад. Санҷиши муқоисавӣ бо ҷузъҳои хатои геометрии дар таҳқиқот баррасишуда маҳдуд аст ва набояд бевосита ба ҳамаи намудҳои дастгоҳ умумӣ карда шавад.

Ёддошти Verianla Live: Раванди калибркунӣ ва муқоисаи хатои мавқеъгузорӣ бар асоси усул ва ҷадвалҳои рақамии таҳқиқоти манбаъ ба ҷадвалҳои намоёни HTML барои Verianla гузаронида шудаанд. Графикҳои Live ин ҷадвалҳоро дар runtime истифода мекунанд; SVG, JavaScript ё data-vlive-* ба дохили мақола ҷойгир нашудааст.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо