Para resolver el conflicto entre el gran movimiento y la alta precisión en la medición tridimensional super precisa, se ha desarrollado un nuevo tipo de máquina de medición de coordenadas micro-nano de cruce (CSMN-CMM), con un volumen de medición de 100 mm × 100 mm × 100 mm. A diferencia de la estructura tradicional de las máquinas de medición de coordenadas, el CSMN-CMM utiliza un diseño de sistema de medición independiente y alineado en tres direcciones que cumplen con el principio de Abbe, eliminando así el impacto del sistema de movimiento en el sistema de medición y evitando los errores de Abbe. Su sistema de movimiento consta de una mesa macro tridimensional flotante y una mesa micro con seis grados de libertad, donde el modo de movimiento macro-micro coopera para mejorar la eficiencia de medición al mismo tiempo que completa tareas de disparo de alta precisión. En cuanto al sistema de cabeza, la medición se realiza utilizando una cabeza de contacto 3D de alta precisión o una cabeza de disparo resonante, cuyo diámetro de bola de sonda de fibra óptica puede ser inferior a 70 µm. Para resolver las principales fuentes de error de la máquina de medición, se establece un modelo de compensación de error espacial basado en una conversión de coordenadas y se completa la separación de errores. De acuerdo con la norma ISO 10360-2, se verifica el rendimiento de medición de toda la máquina CSMN-CMM, con un error máximo permitido mejor que ± (250 nm + 3.6×10^-6 × L). Los resultados experimentales muestran que la CSMN-CMM tiene una precisión de medición tridimensional submicrométrica, puede realizar mediciones de dimensiones de hasta 100 µm, y su diseño y tecnologías clave son de gran importancia para la medición tridimensional de alta precisión.

micro-nano coordinate measuring machine;Abbe error-free;macro-micro motion system;precision measurement;error analysis