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測針,是測量時接觸工件的測量部件,,通常由測桿和測球組成,。它的工作原理是通過與工件接觸,使測頭裝置產(chǎn)生位移,,根據(jù)所產(chǎn)生的信號取得測量值,,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)測量。
為了保證測量精度,,在選擇測針時需要注意以下事項:
測針長度要盡量短
測針越長越容易彎曲,,從而準(zhǔn)確性越低。且測頭的位置準(zhǔn)確性與測頭軸銷到測針測球的距離成反比,。所以最短的測頭會有較高的準(zhǔn)確性,。
測球直徑要盡量大
使用大直徑的測球會增加測球與測桿之間的間隙,從而減少測桿與工件(柄)接觸的可能性,。大直徑的測球也會減少工件表面加工對測量準(zhǔn)確度的影響,。
連接點(diǎn)要盡量少
測針與延長桿一起使用會增加彎曲的可能性,在任何程序中盡可能的少使用配件,。
測針的類型和大小的選擇,,主要取決于被測工件的特征,同時,,其測針的測桿和測球的材質(zhì)也非常的關(guān)鍵,。
常見的測針測球的材質(zhì)以紅寶石居多,其實還有氧化鋯,、氮化硅等其他材質(zhì),,此外,測桿的材質(zhì)也不局限于鋼,,還有鋁合金,、陶瓷、碳纖維等等,。這么多材質(zhì),,應(yīng)該如何選擇呢?
測球的材質(zhì)
選型須考慮測量方法和工件的材質(zhì)
紅寶石:適合絕大多數(shù)材質(zhì)的工件
紅寶石,,材質(zhì)堅硬,,表面尤其光滑,,壓縮強(qiáng)度高,對機(jī)械擦拭具有優(yōu)良的特性,。而且,,紅寶石的低比重,可使得測球的質(zhì)量盡量地變小,,有效消除了CMM移動或振動時由質(zhì)量慣性引發(fā)的錯誤觸發(fā)現(xiàn)象,。
在制造必須具備高耐磨性的球型碰觸點(diǎn)時,紅寶石被業(yè)界堪稱wan美的全能型材料,,適用于絕大多數(shù)的材質(zhì)工件測量,。但在對鋁、鑄鐵工件掃描測量時會產(chǎn)生為粘附磨損,,此時建議選用其他材質(zhì)的測球,。
氧化鋯:適合鑄鐵工件、粗糙表面
氧化鋯,,是一種陶瓷復(fù)合材料。由氧化鋯制成的觸碰點(diǎn)具有特殊的表面性質(zhì),,被認(rèn)為是對粗糙表面(如鑄鐵制成的工件)進(jìn)行高強(qiáng)度掃描的理想選擇,。氧化鋯的硬度和耐磨性幾乎與紅寶石相同,適合鑄鐵工件的掃描測量,。
氮化硅:適合鋁制,、鋁合金制工件
氮化硅,是極其堅硬且超級耐磨的陶瓷材質(zhì),,在已知測球材料中的表面粗糙度最小的材質(zhì),。它的特殊優(yōu)勢在于不會被鋁吸附,粘著磨損遠(yuǎn)小于其他測球材質(zhì),。
但需要注意的是,,對鋼制表面的工件表面掃描時,其會出現(xiàn)明顯的磨損消耗,,因此限制應(yīng)用在鋁合金制的工件上,。
測桿和基座的材質(zhì)
為了抑制測針彎曲,測桿的剛性要盡可能的強(qiáng),。
鋼,,是高強(qiáng)度精密測針的shou選材質(zhì),可確保以ji高的精度完成測量任務(wù),。該材質(zhì)具有出色的材料強(qiáng)度,,是制造測針或基準(zhǔn)探測元件的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)。
陶瓷,,因其材質(zhì)輕且極其堅硬的特點(diǎn),,是測桿的理想材料,,尤其是用于長測針。它的熱穩(wěn)定性優(yōu)良,,即使在高溫下的膨脹傾向也非常低,,適合在生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境下使用。
碳化鎢是由鎢和碳組成的化合物,,硬度與金剛石相近,,在環(huán)境穩(wěn)定的測量實驗室下,由碳化鎢制成的抗彎測桿幾乎是所有標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的理想選擇,。
碳纖維,,與碳化鎢相比其質(zhì)量更輕,且極其堅硬,,適合用于長測針,。在45攝氏度以下的溫度環(huán)境下,其通脹系數(shù)幾乎為零,,在車間環(huán)境中可以“大顯身手”,。
碳纖維管,在15至40℃的溫度下的膨脹系數(shù)幾乎為0,。三豐主要采用碳纖維管制造優(yōu)質(zhì)的測針,、連接件以及測頭加長桿。
鋁合金的材質(zhì)輕且穩(wěn)定,,經(jīng)常被用作測針加長桿,,考慮其熱膨脹的因素,推薦在溫度穩(wěn)定的測量室中使用,。
鈦,,具備ji高的剛性,堅硬穩(wěn)定,,且密度相對較低,,重量極輕。三豐主要將該材料應(yīng)用在測針的基座,、連接件和加長桿,。
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