探针工作原理

探针工作原理
探针定义
探针是坐标测量机的一部分,主要用来触测工件表面,使得测头的机械装置移位,产生信号触发并采集一个测量数据。一般的探针都是由一个杆和红宝石球组成。
通过需要测量的特征,您可以判断应当使用探针的类型和尺寸。在测量过程中,要求探针的刚性和测尖的形状都达到尽可能最佳的程度。
选择探针的原则:
为保证一定的测量精度,在对探针的使用上,您需要:
- 探针长度尽可能短:探针弯曲或偏斜越大,精度将越低。因此在测量
时,尽可能采用短探针。
- 连接点最少:每次将探针与加长杆连接在一起时,您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目。
扫描探针
- 使测球尽可能大
主要原因有两个:
使得球/杆的空隙最大,这样减少了由于“晃动”而误触发的可能
测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响
RENISHAW探针系列介绍
测尖的材料-----
红宝石:
最常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。红宝石球具有良好的表面光洁度,并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。
只有极少的情况不适宜采用红宝石球,如下两种情况下,推荐采用其他材料制成的测尖:
第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。主要原因在于材料吸引,基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。在这种情况下,一个较好的选择是氮化硅。
第二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描,这时会在红宝石表面产生“磨损”。在这种情况下,推荐使用氧化锆球。
氮化硅:
氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷,并可加工成高精度的球,并进行高度表面抛光。氮化硅与铝材料不吸引,因此不会产生红宝石球上出现的磨损。但是,氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损,因此其应用最好定义为测量铝。
氧化锆:
氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料,其硬度和耐磨性接近红宝石,基于其表面属性,使其是扫描钢工件表面的理想选择。
杆材料:
探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成,大多具有2mm或更多的测球直径,杆长度可达到30mm。在这种情况下,不锈钢杆具有良好的刚性质量比。
碳化钨
碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下,或者是超长达到50 mm 杆情况下具有最好的刚性。在这种情况下,重量会成为影响因素,因为弯曲会造成刚性损失。
陶瓷
在测球直径大于3 mm的情况下,或者是长度大于30 mm,陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。较碳化钨,重量更轻,同时由于在碰撞过程中易碎,而为测头提供更好的保护。
碳纤维 (RENISHAW GF)
有许多等级的碳纤维材料,RENISAHW GF具备良好的硬度指标,在纵向和扭矩方面,同时具有特别轻的重量。
RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说,具有最佳的刚性质量比。探针的形状
可以使用星型测头在Z方向进行有效的检查,这是由于探针可以探测到探针体的直径范围外侧。星型探针上的每个探针都要求校准,这和单探针校准方式一样。
圆盘探针
这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽,通常用星型测头是探测不到的。可以将它们想象成球度非常好的球“截面”,有多种直径选择和厚度选项。所有的旋转调整和增加中心探针的能力都是RENISHAW圆盘探针的触测范围,使其具有柔性和易于使用。
用简单圆盘的“球型边缘”来探测和使用相当的大探针球是同样有效的。然而,使用球型探争时,球表面的小区域接触工件,而薄的圆盘却要求精细的角度校正,以便保证正确地触测待测工件。
简单圆盘仅仅要求一个直径的验证数据(通常在环行量规中),但只限制在X 和 Y 两个方向中。
考虑探测深的钻孔底部会带来的额外的柔性变形,圆盘也允许有带螺纹的中心以便可以固定中心测杆(接近圆盘也是有限的)。
特殊应用的探针
多种专用探针可以用来测量多类元素诸如:螺纹体,薄截面材料,工具箱以及其他专业应用。
圆柱探针
用于探测薄壁材料的孔。此外,各种带螺纹的元素可以被探测,螺纹中心被定位。球端圆柱探针允许多角度采集数据和在X,Y,Z三个方向探测,这样可以进行表面检测。
尖探针和陶瓷中空球状探针

本文发布于:2024-09-21 21:57:28,感谢您对本站的认可!

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