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三坐标测量机探针的材料及分类汇总

2012-11-09 09:16:18 点击: 来自:

    目前全球三坐标测量仪广泛使用RENISHAW探针系列,那么下面昆山友硕详细介绍一下该探针的情况:


一.测尖的材料
1. 红宝石:

    常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的坚硬的材料之一。红宝石球具有良好的表面光洁度,并具有异的耐压强度和抗碰撞性。
    只有少的情况不适宜采用红宝石球,如下两种情况下,推荐采用其他材料制成的测尖:
    一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。主要原因在于材料吸引,基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。在这种情况下,一个较好的选择是氮化硅。
    二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描,这时会在红宝石表面产生“磨损”。在这种情况下,推荐使用氧化锆球。

2. 氮化硅:
    氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷,并可加工成高度的球,并进行高度表面抛光。氮化硅与铝材料不吸引,因此不会产生红宝石球上出现的磨损。但是,氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损,因此其应用好定义为测量铝。
测量。

3. 氧化锆:
    氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料,其硬度和耐磨性接近红宝石,基于其表面属性,使其是扫描钢工件表面的理想选择。

二.杆材料:
1.
    探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成,大多具有2mm或更多的测球直径,杆长度可达到30mm。在这种情况下,不锈钢杆具有良好的刚性质量比。
2.碳化钨
    碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下,或者是超长达到50 mm杆情况下具有好的刚性。在这种情况下,重量会成为影响因素,因为弯曲会造成刚性损失。
3.陶瓷
    在测球直径大于3 mm的情况下,或者是长度大于30 mm,陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。较碳化钨,重量更轻,同时由于在碰撞过程中易碎,而为测头提供更好的保护。
4.碳纤维 (RENISHAW GF)
    有许多等级的碳纤维材料,RENISAHW GF具备良好的硬度指标,在纵向和扭矩方面,同时具有特别轻的重量。

    RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说,具有佳的刚性质量比。

三.探针的形状
1. 直探针
    结构简单的探针系统包括球度非常好的工业红宝石球,杆材料可以选择。
红宝石是非常硬的材料,做成的探针的磨损量小。它的密度也非常低,这样针尖质量小,从而可以避免由于机器运动或振动而造成的探针误触发。
    使用的杆可以有多种材料可供选择 – 不锈钢,碳化钨,陶瓷和各种特殊的碳纤维材料“Renishaw GF”。 – 这些结构简单的红宝石探针更适合于多种检测应用场合。
    探针的有的工作长度(EWL)是杆在触测被测元素之前红宝石球的变动范围。

    如何来选择球的尺寸和探针的EWL是由待检测的元素的尺寸决定的。昆山友硕推荐尽可能选择大的红宝石探针球和尽可能短的杆,可以保证大的球/杆距离,这样可提供更有的EWL。使用更大一些的红宝石球可以降低待测组件表面粗糙度的影响。

    当使用长的探针和加长杆组合来测量时,不推荐使用标准的动态触测测头,由于这种情况下使用时探针容易弯曲变形,刚性会降低,度也会损失。这和使用其他类型的测头如允许有弹性变形的测头,它们的触测力非常低,允许使用长的探针和加长杆组合,而不会带来明显的度损失。

2. 星型探针

    这些探针组合在一起允许你使用多探针测头来测量复杂的元素和孔。四个或五个红宝石探针安装在刚性的不锈钢Cen上。可提供标准尺寸探针,也可以选择不同的探针,你可以使用五方向探针和任一个RENISHAW提供的探针来组合星型测头。
    星型探针可用于检测多种不同的元素。使用多探针测头可以有降低检测时间。减少在测量诸如边缘或凹槽等内部特征时移动测头到限点的需要。可以使用星型测头在Z方向进行有的检查,这是由于探针可以探测到探针体的直径范围外侧。星型探针上的每个探针都要求校准,这和单探针校准方式一样。

3. 圆盘探针

    这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽,通常用星型测头是探测不到的。可以将它们想象成球度非常好的球“截面”,有多种直径选择和厚度选项。所有的旋转调整和增加Cen探针的能力都是RENISHAW圆盘探针的触测范围,使其具有柔性和易于使用。

    用简单圆盘的“球型边缘”来探测和使用相当的大探针球是同样有的。然而,使用球型探争时,球表面的小区域接触工件,而薄的圆盘却要求细的角度校正,以便保证正确地触测待测工件。

     简单圆盘仅仅要求一个直径的验证数据(通常在环行量规中),但只限制在X  Y 两个方向中。
    考虑探测深的钻孔底部会带来的额外的柔性变形,圆盘也允许有带螺纹的Cen以便可以固定Cen测杆(接近圆盘也是有限的)。

4. 特殊应用的探针
    多种专用探针可以用来测量多类元素诸如:螺纹体,薄截面材料,工具箱以及其他应用。

5. 圆柱探针
    用于探测薄壁材料的孔。此外,各种带螺纹的元素可以被探测,螺纹Cen被定位。球圆柱探针允许多角度采集数据和在X,Y,Z三个方向探测,这样可以进行表面检测。

6. 尖探针和陶瓷中空球状探针

    设计尖状探针是为了检测螺纹体,特殊的点和划线。圆尖探针允许更确的测量和特征元素的探测。可以用于更小的孔的检测。
    陶瓷材料的中空球状探针对于探测X,Y和Z三个方向比较深的元素和钻孔都是理想的。仅需要一个探测杆。在这个范围有两型号是直径18 mm和30 mm。这些探针通常被设计与TP2/TP20/TP200和TP6来配合使用。大直径球的探测可减小粗糙表面的影响。(http://www.cmm-yosoar.com/content/?317.html

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