测头是坐标测量机的一部分,主要用来触测工件表面,当测头的机械装置移位时,将产生信号触发并采集一个测量数据。一般的测头都是由一个杆和红宝石球组成。红宝石是非常硬的材料,做成的测头的磨损量小。它的密度也非常低,质量小,从而可以避免由于机器运动或振动而造成的测头误触发。测头是三坐标机非常关键的部件,是测量机触测被测零件的发讯开关,测头的正确使用决定了测量机的测量可重复性。测量过程中,要求测针的刚性和测尖的形状都达到尽可能较佳的程度,保证一定的测量精度。盘形测针用简易盘形测针的“球形边缘”进行检测与以大直径测球的外圆或其附近进行检测同样有效。RENISHAW-在线测量制造厂
校准测针时,需注意的问题:测前准备。根据工件的测量范围以及需要测量的方向和位置,首先确定所需用的测针组合,包括测针的直径、数量、方向和是否加装接长杆,尽量不在测量过程中更换测针。检测校准。测针校准时,应使所选测针在标准球的轴向大直径处分别接触测量,以提高测针校准的准确度。注意观察校准后测针的直径和校准时的形状误差,如果有较大变化,就需要查找原因。需要进行6次以上的校准,观察其校准结果的重复性数据,以统计原理求出标准偏差进行分析。RENISHAW-在线测量制造厂半球形盘形测针有一个半球即滚子安装在每一个盘面上,两个滚子都位于下方和顶部,确保了Z方向的点接触。
如何合理选择测针?(1)测球的选择。优先选择球径较大的测针,测球直径大就会减小被测表面纹路粗糙对精度造成的影响,测球直径越大,圆度就越好,测杆就越粗,测力变形也就越小,其曲面半径就大一些,接触变形就会更小,球径与测针杆之差也就越大,在测量工件时碰到测杆的机率就比小球径的测针要小得多。(2)测杆的选择。测量精度随着测杆长度的增加而降低因此要尽量选择具有大刚度、尽可能短而粗的测杆才是正确的做法。虽然测杆并不会直接引起特定的误差,但测杆长度会将误差放大。测杆的挠性也会放大预行程的变化。陶瓷测杆通常可用于既需要性好,又要求重量轻的测量任务。同样,碳纤维通常也可用于制造很长的测杆。(3)连接点的选择。由于测针与加长杆连接在一起时会引入了微观弯曲和变形点,因此在配置测针时应该尽量减少连接点,尽可能减少接长杆的连接数目以减小累积误差。(4)测量孔径时的选择。对于10mm以上的孔径,要是孔不长,用φ2、φ3,φ4mm的测针都是一样的,要是孔很长且要打全的话,那就要4mm的测针了,这样测就不容易碰杆。另外,测量平面度时为减少表面微观不平度的影响,也要优先选择大球径测针。
什么是测针?本文描述了测针及附件的要类型、关键参数及材料属性。原则上,测针就是坐标测量机的“刀具”,就像车刀与车床、铣刀和镗刀与铣床的关系一样。用接触式测头进行测量时,机床使用测针采集工件表面上的数据点。每一次触发所生成的点都用X、Y和Z坐标值定义。然后通过这些点计算出特征、尺寸、形状及位置。与之不同,扫描测头沿着工件表面采集连续的数据点。功能强大的软件利用这些数据计算工件上特征的尺寸、位置和形状。选择及使用测针:选择测针时一定要非常谨慎,以确保较适合您的测量应用。在编写程序测量工件时,只要有测针需要改变角度,就必须手动改变测头的角度进行测量。
如何合理选择测针:在使用过程中影响测量结果的因素除了环境因素和三坐标测量机自身的计量特性外,还与测针的选择有着密切的关系。我们要选择测针的大小和类型,其实就是在选择测针的大刚度还有测球的球度。测杆材料的选择也很重要,测杆必须设计具有大的刚性,这样即使测量时测杆弯曲至低也不会被折断。还要兼顾选择尽可能短的测针,测杆越长精度就越低,应当减少测针组合的件数,测球的直径也要尽可能选大一点,这样不但可以增大测球和测针杆之间的距离,还可以减少测针杆的碰撞;后当组合测针时,还要考虑测头的生产厂家所规定的测针长度和测针重量的大允许范围。柱形测针用于测量球形测针无法准确接触的金属片、模压组件和薄工件。RENISHAW-在线测量制造厂
三坐标测量机测头校正主要使用标准球进行。RENISHAW-在线测量制造厂
测针球头材质除红宝石外,还有氮化硅、氧化锆、陶瓷和碳化钨。举个例子:用红宝石测针来扫描铝材或铸铁,两种材料之间的相互作用会产生对红宝石测球表面的“粘附磨损”。因此,首丰的工程师建议大家使用氮化硅测针来扫描铝材工件或使用氧化锆测针来扫描铸铁工件,以避免粘附磨损现象。采用陶瓷杆的测头因发生碰撞时测针杆会破碎,因此测针对测头有额外的碰撞保护作用。另外重量极低的碳纤维是一种惰性材料,这种特性与特殊树脂基体相结合,在大多数极恶劣的机床环境下具有优异的防护作用。它是高精度应变仪片式测头的探针杆材料,具有优异的减振性能和可忽略不计的热膨胀系数。RENISHAW-在线测量制造厂
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