如何選用合適的探針
進行有效探測的關(guān)鍵因素之一是進行測頭探針的選擇,是否能夠觸測到特征并在接觸時保證一定的精度是使用者應(yīng)當(dāng)重點考慮的事情。目前,探針的種類很多,包括了各種形狀和不同的制作材料。本文將重點對探針的主要細節(jié)進行描述,以幫助您為不同的檢測任務(wù)選擇合適的探針。 什么是探針?
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。 探針幾個主要的術(shù)語:
A:測針直徑
B:總長
C:桿直徑
D:有效工作長度 (EWL)
總長:指的是從探針后固定面到測尖中心的長度
有效工作長度 (EWL):指的是從測尖中心到與一般測量特征發(fā)生障礙的探針點的距離
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高強度掃描,這時會在紅寶石表面產(chǎn)生“磨損”。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,并可加工成高精度的球,并進行高度表面拋光。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。
測量。
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2mm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1mm測球的細桿情況下,或者是超長達到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 GF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。
RENISHAW GF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)。
評論