Mathematical model of measuring details on a coordinate measuring machine

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.80.19783

Keywords:

coordinate measuring machine, mathematical model, measurement errors, systematic errors, random errors, geometric errors, kinematic errors, temperature effects, automatic correction, measurement accuracy, mechanical engineering, optimization of measurements, quality control, data processing, measurement of details

Abstract

The paper explores the significance of measurement accuracy in coordinate measuring machines (CMM), highlighting their role in modern quality control processes. Key sources of measurement errors, including geometric, thermal, kinematic, and random factors, are analyzed. The study presents a novel approach for developing error correction algorithms aimed at enhancing measurement accuracy. The mathematical model developed considers the primary error sources and provides a structured framework for their correction. An algorithm for error correction is proposed, detailing the integration of systematic error adjustments into the measurement process. The algorithm is designed for real-time application, offering dynamic adaptability to varying operational conditions.

The implementation of the proposed algorithm in CMM software demonstrates significant improvements in measurement precision. Results of modeling validate its effectiveness across diverse conditions. The paper concludes by emphasizing the scientific contribution of the proposed methodology, which combines theoretical advancements with practical applications to enhance the accuracy of CMM measurements.

References

Кирилова О. В. Аналітичний огляд і критичний аналіз класифікацій транспортно-технологічних систем. Наукові праці SWorld: міжнародне періодичне наукове видання. 2015. Вип. 2(39), т. 1. С. 11–20. DOI: 10.21893/2410-6720-2016-44-1-111.

Бойко А. В. Методика оцінки точності координатно-вимірювальних машин. Методи та технології вимірювань. 2017. № 3. С. 45–50.

Іваненко П. Г. Вплив температурних коливань на точність вимірювань. Журнал метрології. 2019. Т. 2. С. 30–36.

Сидоренко Л. А. Геометричні аспекти калібрування координатно-вимірювальних машин. Промислові вимірювання. 2016. Т. 1. С. 12–18.

Гаврилюк Ю. В. Розробка алгоритмів адаптивної корекції похибок. Прикладна математика. № 4. С. 28–35.

Мельник І. М. Аналіз кінематичних похибок у вимірювальних системах. Вісник технічних наук. 2020. Т. 5. С. 18–25.

Тарасов Д. В. Оцінка середньоквадратичної похибки вимірювань. Метрологічний вісник. 2018. № 2. С. 50–56.

Шевченко Р. О. Інтеграція алгоритмів корекції у програмне забезпечення КВМ. Інженерні науки. 2017. Т. 3. С. 41–47.

Поляков В. В. Порівняльний аналіз методів оцінки похибок вимірювань. Сучасна метрологія. 2021. Т. 2. С. 14–22.

Романенко Н. В. Температурні аспекти точності вимірювань у промисловості. Технічна метрологія. 2020. Т. 4. С. 22–28.

Downloads

Published

2025-03-15

Issue

Vol. 4 No. 80 (2024)

Section

Статті

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).