Question

如何选择适合的三坐标测针

Answer 1

大多数三坐标测针的测尖是一个球头，最常见的材料是人造红宝石。此类测尖圆度的任何误差都可能成为三坐标机测量不确定度的一个影响因素，这很可能造成三坐标机精度降低达10%。两种最常用的测球指标是5级和10级（等级越低测球越好）。测球等级由5级“降”到10级，测针可能会节约些许成本，但极有可能对高精度的要求造成威胁。三坐标测针球头材质除红宝石外，还有氮化硅、氧化锆、陶瓷和碳化钨。在扫描应用中最为明显，如以红宝石测针来扫描铝材或铸铁，两种材料之间的相互作用会产生对红宝石测球表面的“粘附磨损”。因此，建议使用氮化硅测针来扫描铝材工件或使用氧化锆测针来扫描铸铁工件，以避免粘附磨损现象。此外，三坐标测针中的测杆的材料考虑也非常重要。

测杆必须设计具有最大的刚性，确保在测量过程中将弯曲量降至最低。除最基本的不锈钢外，对于需要大刚度的小直径杆或超长杆使用碳化钨杆是最好的选择，而陶瓷测针杆所具有的刚性优于钢测针杆，但重量远比碳化钨轻。采用陶瓷杆的测头因发生碰撞时测针杆会破碎，因此测针对测头有额外的碰撞保护作用。另外重量极低的碳纤维是一种惰性材料，这种特性与特殊树脂基体相结合，在大多数极恶劣的机床环境下具有优异的防护作用。它是高精度应变仪片式测头的最佳探针杆材料，具有优异的减振性能和可忽略不计的热膨胀系数。为确保量测的精度

建议在选三坐标测针时

（1）尽可能选择短的测针：因为测针越长弯曲或变形量越大，精度越低。

（2）尽可能减少测针组件数：每增加一个测针与测针杆的连接，便增加了一个潜在的弯曲和变形点。

（3）尽可能选用测球直径越大的测针：一是这样能增大测球/测针杆的距离，从而减少由于碰撞测针杆所引起的误触发；其次，测球直径越大，被测工件表面粗糙度的影响越小（尤其是在扫描的应用中更明显）。

（4）用很长的测针/加长杆组合进行检查时，建议不要选择标准的三点机械式定位触发式测头，因为其刚性低，会因测针的弯曲造成精度丧失，高精度应变仪片式测头是较佳的选择。

（5）当组装测针配置时，需要参考测头制造商指定的最大容许测针长度与重量。

Answer 2

熟悉三坐标测量仪的人都知道，三坐标测量仪是一种高精密的测量仪器，在操作使用三坐标测量仪中影响测量结果的重要因素除了三坐标测量机体本身的设计外，三坐标测针的选择和使用在工业测量技术上也同样发挥着不可忽视的作用。而在实际的测量过程当中，对测针的正确选择也是一门非常重要的课题。那么如何才能挑选出合适的三坐标测针，避免因测针的选购失误影响测量结果。下面给大家详细介绍一下三坐标测针选购技巧。选择三坐标测针时一定要非常谨慎，以确保最适合您的测量应用。被测工件的外型特征将决定要采用的测针类型和大小，在所有情况下测针的最大刚度和测球的球度至关重要。大多数三坐标测针的测尖是一个球头，最常见的材料是人造红宝石。此类测尖圆度的任何误差都可能成为三坐标机测量不确定度的一个影响因素，这很可能造成三坐标机精度降低达10%。两种最常用的测球指标是5级和10级（等级越低测球越好）。测球等级由5级“降”到10级，测针可能会节约些许成本，但极有可能对高精度的要求造成威胁。三坐标测针球头材质除红宝石外，还有氮化硅、氧化锆、陶瓷和碳化钨。在扫描应用中最为明显，如以红宝石测针来扫描铝材或铸铁，两种材料之间的相互作用会产生对红宝石测球表面的“粘附磨损”。因此，建议使用氮化硅测针来扫描铝材工件或使用氧化锆测针来扫描铸铁工件，以避免粘附磨损现象。此外，三坐标测针中的测杆的材料考虑也非常重要。测杆必须设计具有最大的刚性，确保在测量过程中将弯曲量降至最低。除最基本的不锈钢外，对于需要大刚度的小直径杆或超长杆使用碳化钨杆是最好的选择，而陶瓷测针杆所具有的刚性优于钢测针杆，但重量远比碳化钨轻。采用陶瓷杆的测头因发生碰撞时测针杆会破碎，因此测针对测头有额外的碰撞保护作用。另外重量极低的碳纤维是一种惰性材料，这种特性与特殊树脂基体相结合，在大多数极恶劣的机床环境下具有优异的防护作用。它是高精度应变仪片式测头的最佳探针杆材料，具有优异的减振性能和可忽略不计的热膨胀系数。为确保量测的精度，建议在选三坐标测针时（1）尽可能选择短的测针：因为测针越长弯曲或变形量越大，精度越低。（2）尽可能减少测针组件数：每增加一个测针与测针杆的连接，便增加了一个潜在的弯曲和变形点。（3）尽可能选用测球直径越大的测针：一是这样能增大测球/测针杆的距离，从而减少由于碰撞测针杆所引起的误触发；其次，测球直径越大，被测工件表面粗糙度的影响越小（尤其是在扫描的应用中更明显）。（4）用很长的测针/加长杆组合进行检查时，建议不要选择标准的三点机械式定位触发式测头，因为其刚性低，会因测针的弯曲造成精度丧失，高精度应变仪片式测头是较佳的选择。（5）当组装测针配置时，需要参考测头制造商指定的最大容许测针长度与重量。