探針工作原理

1、探針工作原理探針定義探針是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的一部分，主要用來(lái)觸測(cè)工件表面，使得測(cè)頭的機(jī)械裝 置移位，產(chǎn)生信號(hào)觸發(fā)并采集一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)。一般的探針都是由一個(gè)桿和紅寶 石球組成。通過(guò)需要測(cè)量的特征，您可以判斷應(yīng)當(dāng)使用探針的類(lèi)型和尺寸。在測(cè)量過(guò) 程中，要求探針的剛性和測(cè)尖的形狀都達(dá)到盡可能最佳的程度。選擇探針的原則：為保證一定的測(cè)量精度，在對(duì)探針的使用上，您需要：-探針長(zhǎng)度盡可能短：探針彎曲或偏斜越大，精度將越低。因此在測(cè)量 時(shí)，盡可能采用短探針。-連接點(diǎn)最少：每次將探針與加長(zhǎng)桿連接在一起時(shí)，您就額外引入了新 的潛在彎曲和變形點(diǎn)。因此在應(yīng)用過(guò)程中，盡可能減少連接的數(shù)目。-使測(cè)球盡可能大 主要原因有兩個(gè)：使得

2、球/桿的空隙最大，這樣減少了由于“晃動(dòng)”而誤觸發(fā)的可能 測(cè)球直徑較大可削弱被測(cè)表面未拋光對(duì)精度造成的影響RENISHAW探針系列介紹測(cè)尖的材料- 紅寶石: 最常見(jiàn)的測(cè)球的材料是紅寶石，因?yàn)榧t寶石是目前已知的最堅(jiān)硬的材料之一。紅寶石球具有良好的表面光潔度，并具有優(yōu)異的耐壓強(qiáng)度和抗碰撞性。 只有極少的情況不適宜采用紅寶石球，如下兩種情況下，推薦采用其他 材料制成的測(cè)尖：第一種是在高強(qiáng)度下對(duì)鋁材料制成的工件進(jìn)行掃描。主要原因在于材料 吸引，基于一個(gè)稱(chēng)為“膠著磨損”的現(xiàn)象會(huì)在觸測(cè)過(guò)程中發(fā)生。在這種情況下， 一個(gè)較好的選擇是氮化硅。第二種情況是對(duì)鑄鐵材料工件進(jìn)行咼強(qiáng)度掃描，這時(shí)會(huì)在紅寶石表面產(chǎn) 生“磨損

3、”。在這種情況下，推薦使用氧化鋯球。氮化硅：氮化硅擁有許多與紅寶石同樣的特性。它是一種非常堅(jiān)硬并可抗磨損的瓷，并可加工成咼精度的球，并進(jìn)行咼度表面拋光。氮化硅與鋁材料不吸引， 因此不會(huì)產(chǎn)生紅寶石球上出現(xiàn)的磨損。但是，氮化硅在掃描鋼表面時(shí)呈現(xiàn)較多 的磨損，因此其應(yīng)用最好定義為測(cè)量鋁。氧化鋯：氧化鋯球是一種特別堅(jiān)韌的陶瓷材料，其硬度和耐磨性接近紅寶石，基 于其表面屬性，使其是掃描鋼工件表面的理想選擇。桿材料： 鋼探針的桿一般是由無(wú)磁性的不銹鋼制成，大多具有2mn或更多的測(cè)球直徑，桿長(zhǎng)度可達(dá)到30mm在這種情況下，不銹鋼桿具有良好的剛性質(zhì)量比。碳化鎢碳化鎢桿是在測(cè)量采用ImniM球的細(xì)桿情況下，或者

4、是超長(zhǎng)達(dá)到 50 mm 桿情況下具有最好的剛性。在這種情況下，重量會(huì)成為影響因素，因?yàn)閺澢鷷?huì) 造成剛性損失。陶瓷在測(cè)球直徑大于3 mm的情況下，或者是長(zhǎng)度大于30 mm陶瓷桿相對(duì)鋼 具有更好的硬度。較碳化鎢，重量更輕，同時(shí)由于在碰撞過(guò)程中易碎，而為測(cè) 頭提供更好的保護(hù)。碳纖維(RENISHAW GF)有許多等級(jí)的碳纖維材料，RENISAHW G具備良好的硬度指標(biāo)，在縱向 和扭矩方面，同時(shí)具有特別輕的重量。RENISHAVGF對(duì)于長(zhǎng)度在50mm以上的探針來(lái)說(shuō)，具有最佳的剛性質(zhì)量比。 探針的形狀直探針結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的探針系統(tǒng)包括球度非常好的工業(yè)紅寶石球，桿材料可以選擇。紅寶石是非常硬的材料，做成的探針

5、的磨損量最小。它的密度也非常低， 這樣針尖質(zhì)量最小，從而可以避免由于機(jī)器運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)而造成的探針誤觸發(fā)。使用的桿可以有多種材料可供選擇 -不銹鋼，碳化鎢，陶瓷和各種特 殊的碳纖維材料“ Reni shaw GF'。-這些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的紅寶石探針更適合于多 種檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)合。探針的有效的工作長(zhǎng)度（EWL是桿在觸測(cè)被測(cè)元素之前紅寶石球的變動(dòng)范圍。如何來(lái)選擇球的尺寸和探針的 EWL是由待檢測(cè)的元素的尺寸決定的。盡 可能選擇大的紅寶石探針球和盡可能短的桿，可以保證最大的球/桿距離，這樣可提供更有效的EWL使用更大一些的紅寶石球可以降低待測(cè)組件表面粗糙度的 影響。當(dāng)使用長(zhǎng)的探針和加長(zhǎng)桿組合來(lái)測(cè)量時(shí)，不推

6、薦使用標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)觸測(cè)測(cè)頭，由 于這種情況下使用時(shí)探針容易彎曲變形，剛性會(huì)降低，精度也會(huì)損失。這和使 用其他類(lèi)型的測(cè)頭如允許有彈性變形的測(cè)頭，它們的觸測(cè)力非常低，允許使用 長(zhǎng)的探針和加長(zhǎng)桿組合，而不會(huì)帶來(lái)明顯的精度損失。星型探針這些探針組合在一起允許你使用多探針測(cè)頭來(lái)測(cè)量復(fù)雜的元素和孔。四個(gè) 或五個(gè)紅寶石探針安裝在剛性的不銹鋼中心上。可提供標(biāo)準(zhǔn)尺寸探針，也可以 選擇不同的探針，你可以使用五方向探針和任一個(gè)RENISHA提供的探針來(lái)組合星型測(cè)頭。星型探針可用于檢測(cè)多種不同的元素。使用多探針測(cè)頭可以有效降低檢 測(cè)時(shí)間。減少在測(cè)量諸如邊緣或凹槽等內(nèi)部特征時(shí)移動(dòng)測(cè)頭到極限點(diǎn)的需要。 可以使用星型測(cè)頭在

7、Z方向進(jìn)行有效的檢查，這是由于探針可以探測(cè)到探針體 的直徑范圍外側(cè)。星型探針上的每個(gè)探針都要求校準(zhǔn)，這和單探針校準(zhǔn)方式一 樣。圓盤(pán)探針這些探針用于測(cè)量鉆孔的切口和凹槽，通常用星型測(cè)頭是探測(cè)不到的。 可以將它們想象成球度非常好的球“截面”，有多種直徑選擇和厚度選項(xiàng)。所 有的旋轉(zhuǎn)調(diào)整和增加中心探針的能力都是 RENISHA圓盤(pán)探針的觸測(cè)范圍，使其 具有柔性和易于使用。用簡(jiǎn)單圓盤(pán)的“球型邊緣”來(lái)探測(cè)和使用相當(dāng)?shù)拇筇结樓蚴峭瑯佑行?的。然而，使用球型探爭(zhēng)時(shí)，球表面的小區(qū)域接觸工件，而薄的圓盤(pán)卻要求精 細(xì)的角度校正，以便保證正確地觸測(cè)待測(cè)工件。簡(jiǎn)單圓盤(pán)僅僅要求一個(gè)直徑的驗(yàn)證數(shù)據(jù)（通常在環(huán)行量規(guī)中），但只限制在X和Y兩個(gè)方向中?？紤]探測(cè)深的鉆孔底部會(huì)帶來(lái)的額外的柔性變形，圓盤(pán)也允許有帶螺紋 的中心以便可以固定中心測(cè)桿（接近圓盤(pán)也是有限的）。特殊應(yīng)用的探針多種專(zhuān)用探針可以用來(lái)測(cè)量多類(lèi)元素諸如：螺紋體，薄截面材料，工具 箱以及其他專(zhuān)業(yè)應(yīng)用。圓柱探針用于探測(cè)薄壁材料的孔。此外，各種帶螺紋的元素可以被探測(cè)，螺紋中 心被定位。球端圓柱探針允許多角度采集數(shù)據(jù)和在 X，Y，Z三個(gè)方向探測(cè)，這 樣可以進(jìn)行表面檢測(cè)。尖探針和陶瓷中空球狀探針設(shè)計(jì)尖狀探針是為了檢測(cè)螺紋體，特殊的點(diǎn)和劃線(xiàn)。圓端尖探針允許更 精確的測(cè)量和特征元素的探測(cè)。可以用于更小的孔的檢測(cè)。陶瓷