测针加长杆的材质分类及特性

 　　三坐标测针加长杆通过延长测针到测头的距离，增加了检测深度。但使用测针加长杆会因刚性降低而降低测头精度。电子测头不会出现这种情况，因为其触发力极低使之对这种误差的敏感性较低。

　　与选择测针组件一样，选择加长杆材料对测量也同样重要。尤其在使用长加长杆时，您要特别注意材料的热膨胀特性。

蔡司测针加上杆

　　测针加长杆材质分类：

　　(1)钢

　　采用非磁性不锈钢制造的测针杆广泛用于测球/端部直径为2mm或2mm以上、*长为30mm的测针。在此范围内，钢测针杆具备了*佳的刚性与重量比，测球、测杆及螺纹公差优异，从而保证测针具备*佳的刚性。

　　(2)碳化钨

　　对于需要大刚度的小直径杆或超长杆，使用碳化钨杆是*好的选择，小直径杆是测球直径为1mm或更小的测针所需要的，而超长杆的长度可达50 mm。除此之外，由于杆与本体之间的接头可能发生偏转，因此重量可能成为问题或者刚度降低。

　　(3)陶瓷

　　对于测球直径大于3mm、长度超过30 mm的测针杆，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。

　　(4)碳纤维(Renishaw GF)

　　碳纤维的材料有许多级别。在任何情况下，RenishawGF在拉伸和扭曲的情况下都能提供*佳的刚度特性(这对于星形结构的测针很重要)，而且重量极低。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。

　　对于长度大于50 mm的测针杆来说，Renishaw GF是刚性*高同时质量又很轻的理想材料。它是高精度应变片式测头的*佳测针杆材料，具有优异的减振性能和可忽略不计的热膨胀系数。

　　热稳定加长杆的特殊特性

　　连接部件的材质为具有正热膨胀系数的钛，而加长杆管体的材质为具有负热膨胀系数的碳纤维。这两种部件设计用于彼此匹配，因此在加热时碳纤维缩小的量与钛膨胀的量相同。

　　结果是这些加长杆几乎不膨胀，即使温度变化达到15-40℃时也是如此。

　　接触扫描应用中需要让硬质测球在各种表面材料上滑动以收集测量数据。在没有任何润滑的情况下，测针测球的形状会因粘上表面材料或因磨损而改变。这就会造成测量数据的误差。

　　变化的程度取决于测球和表面材料的特性及接触力、扫描距离以及接触点在测球上的分布情况。

　　目前尚未发现单一测球材料可避免这种在一般常见加工表面所产生的现象。而红宝石对于多数应用场合都是*佳测球材料，但有两种情况下建议采用其他材料制成的测球。

　　第一种情况是对铝材进行高强度扫描的应用场合。因为这些材料之间有吸引力，会发生一种称为“粘附磨损”的现象使被测件表面的铝积聚在测球上。对于这种应用场合有一种更好的材料，就是氮化硅。

　　第二种应用是在铸铁上进行高强度扫描的应用场合，如用红宝石可能成为问题，因两种材料之间的相互作用会导致对红宝石测球表面的磨损。对这种应用场合，建议采用氧化错测球。

　　氮化硅具有与红宝石类似的特性。这是一种非常坚硬耐磨的陶瓷材料，可加工成精度很高的球体。

　　也可抛光到极为光滑的表面光洁度。氮化硅与铝之间没有吸附性，因此不存在红宝石应用在类似场合所发生的粘附磨损现象。但氮化硅在钢材表面扫描时却具有很显著的磨耗特性，因此其应用*好限制在铝质工件上。

　　氧化锆是一种特别坚硬的陶瓷材料，其硬度和磨损特性均接近红宝石。但其表面特性使这种材料成为在铸铁工件上进行高强度扫描的理想材料。