如何選用合適的探針

作者：時(shí)間：2013-07-05 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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關(guān)心點(diǎn)觸之間的精度-如何選用合適的探針

進(jìn)行有效探測的關(guān)鍵因素之一是進(jìn)行測頭探針的選擇，是否能夠觸測到特征并在接觸時(shí)保證一定的精度是使用者應當重點(diǎn)考慮的事情。目前，探針的種類(lèi)很多，包括了各種形狀和不同的制作材料。本文將重點(diǎn)對探針的主要細節進(jìn)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？

探針是坐標測量機的一部分，主要用來(lái)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(gè)測量數據。一般的探針都是由一個(gè)桿和紅寶石球組成。

通過(guò)需要測量的特征，您可以判斷應當使用探針的類(lèi)型和尺寸。在測量過(guò)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(gè)主要的術(shù)語(yǔ)：

A：測針直徑
B：總長(cháng)
C：桿直徑
D：有效工作長(cháng)度 (EWL)

總長(cháng)：指的是從探針后固定面到測尖中心的長(cháng)度

有效工作長(cháng)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(diǎn)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(cháng)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(shí)，盡可能采用短探針。
- 連接點(diǎn)最少：每次將探針與加長(cháng)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)。因此在應用過(guò)程中，盡可能減少連接的數目。
- 使測球盡可能大

主要原因有兩個(gè)：

使得球/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(jiàn)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(jìn)行掃描。主要原因在于材料吸引，基于一個(gè)稱(chēng)為“膠著(zhù)磨損”的現象會(huì )在觸測過(guò)程中發(fā)生。在這種情況下，一個(gè)較好的選擇是氮化硅。

第二種情況是對鑄鐵材料工件進(jìn)行高強度掃描，這時(shí)會(huì )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(jìn)行高度表面拋光。氮化硅與鋁材料不吸引，因此不會(huì )產(chǎn)生紅寶石球上出現的磨損。但是，氮化硅在掃描鋼表面時(shí)呈現較多的磨損，因此其應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(wú)磁性的不銹鋼制成，大多具有2mm或更多的測球直徑，桿長(cháng)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(cháng)達到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，因為彎曲會(huì )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(cháng)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(shí)由于在碰撞過(guò)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，在縱向和扭矩方面，同時(shí)具有特別輕的重量。
RENISHAW GF對于長(cháng)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

結構最簡(jiǎn)單的探針系統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(dòng)或振動(dòng)而造成的探針誤觸發(fā)。

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