探針工作原理

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

2、球/桿的空隙最大，這樣減少了由于“晃動”而誤觸發(fā)的可能 測球直徑較大可削弱被測表面未拋光對精度造成的影響RENISHAW探針系列介紹測尖的材料- 紅寶石: 最常見的測球的材料是紅寶石，因為紅寶石是目前已知的最堅硬的材料之一。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 材料制成的測尖：第一種是在高強度下對鋁材料制成的工件進行掃描。主要原因在于材料 吸引，基于一個稱為“膠著磨損”的現(xiàn)象會在觸測過程中發(fā)生。在這種情況下， 一個較好的選擇是氮化硅。第二種情況是對鑄鐵材料工件進行咼強度掃描，這時會在紅寶石表面產(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。它是一種非常堅硬并可抗磨損的瓷，并可加工成咼精度的球，并進行咼度表面拋光。氮化硅與鋁材料不吸引， 因此不會產(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呈現(xiàn)較多 的磨損，因此其應(yīng)用最好定義為測量鋁。氧化鋯：氧化鋯球是一種特別堅韌的陶瓷材料，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磁性的不銹鋼制成，大多具有2mn或更多的測球直徑，桿長度可達到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量采用ImniM球的細桿情況下，或者

4、是超長達到 50 mm 桿情況下具有最好的剛性。在這種情況下，重量會成為影響因素，因為彎曲會 造成剛性損失。陶瓷在測球直徑大于3 mm的情況下，或者是長度大于30 mm陶瓷桿相對鋼 具有更好的硬度。較碳化鎢，重量更輕，同時由于在碰撞過程中易碎，而為測 頭提供更好的保護。碳纖維(RENISHAW GF)有許多等級的碳纖維材料，RENISAHW G具備良好的硬度指標(biāo)，在縱向 和扭矩方面，同時具有特別輕的重量。RENISHAVGF對于長度在50mm以上的探針來說，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器運動或振動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)簡單的紅寶石探針更適合于多 種檢測應(yīng)用場合。探針的有效的工作長度（EWL是桿在觸測被測元素之前紅寶石球的變動范圍。如何來選擇球的尺寸和探針的 EWL是由待檢測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組件表面粗糙度的 影響。當(dāng)使用長的探針和加長桿組合來測量時，不推

6、薦使用標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)觸測測頭，由 于這種情況下使用時探針容易彎曲變形，剛性會降低，精度也會損失。這和使 用其他類型的測頭如允許有彈性變形的測頭，它們的觸測力非常低，允許使用 長的探針和加長桿組合，而不會帶來明顯的精度損失。星型探針這些探針組合在一起允許你使用多探針測頭來測量復(fù)雜的元素和孔。四個 或五個紅寶石探針安裝在剛性的不銹鋼中心上?？商峁?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RENISHA提供的探針來組合星型測頭。星型探針可用于檢測多種不同的元素。使用多探針測頭可以有效降低檢 測時間。減少在測量諸如邊緣或凹槽等內(nèi)部特征時移動測頭到極限點的需要。 可以使用星型測頭在

7、Z方向進行有效的檢查，這是由于探針可以探測到探針體 的直徑范圍外側(cè)。星型探針上的每個探針都要求校準(zhǔn)，這和單探針校準(zhǔn)方式一 樣。圓盤探針這些探針用于測量鉆孔的切口和凹槽，通常用星型測頭是探測不到的。 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。所 有的旋轉(zhuǎn)調(diào)整和增加中心探針的能力都是 RENISHA圓盤探針的觸測范圍，使其 具有柔性和易于使用。用簡單圓盤的“球型邊緣”來探測和使用相當(dāng)?shù)拇筇结樓蚴峭瑯佑行?的。然而，使用球型探爭時，球表面的小區(qū)域接觸工件，而薄的圓盤卻要求精 細的角度校正，以便保證正確地觸測待測工件。簡單圓盤僅僅要求一個直徑的驗證數(shù)據(jù)（通常在環(huán)行量規(guī)中），但只限制在X和Y兩個方向中?？紤]探測深的鉆孔底部會帶來的額外的柔性變形，圓盤也允許有帶螺紋 的中心以便可以固定中心測桿（接近圓盤也是有限的）。特殊應(yīng)用的探針多種專用探針可以用來測量多類元素諸如：螺紋體，薄截面材料，工具 箱以及其他專業(yè)應(yīng)用。圓柱探針用于探測薄壁材料的孔。此外，各種帶螺紋的元素可以被探測，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三個方向探測，這 樣可以進行表面檢測。尖探針和陶瓷中空球狀探針設(shè)計尖狀探針是為了檢測螺紋體，特殊的點和劃線。圓端尖探針允許更 精確的測量和特征元素的探測。可以用于更小的孔的檢測。陶瓷