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测杆和测球对于三坐标测量机的重要性
发表时间:2019-09-09  来源:http://www.microaccuracy.com/
  三坐标测量机作为一种高精密测量仪器,精准度无疑是衡量机器性能的最重要指标,也是客户购买三坐标测量机时最关心的话题,而测杆和测球是三坐标测量机的传感器与被测工件表面的关键连结环节。如果对于特定的测量任务选用了不合适的测杆和测球,就可能导致测量结果的不确定性和不一致性。为了实现测量精度的最优化,在选择测杆和测球时妙机小编提醒大家必须考虑周全。
 
 
  (1)测球的圆度:大多数测杆顶端的测球都采用人造红宝石球。测球的圆度误差可能会使损失高达10%的潜在测量精度。红宝石测球的制造精度水平是用等级来定义的,而一个测球的等级取决于其相对于理想球体的最大偏差。最常用的两种测球等级为5级和10级(其球度误差分别为0.13微米和0.25微米)。尽管从使用5级测球改为使用10级测球可以节约一些成本,但有可能会危及到普遍接受的CMM测量不确定度与形状公差5∶1之比。虽然符合标准的5级测球可能成本稍贵一些,但与可能使一个合格零件报废或使一个不合格零件蒙混过关相比,这种成本代价显得微不足道。
 
  (2)测球的材料:虽然红宝石是最常用的测球材料,但其他材料可能更适合进行接触扫描测量。在扫描测量时,测球沿着工件表面滑行,会产生摩擦磨损。在极端情况下,这种长期接触可能会导致测球材料从球上被磨除(磨粒磨损),或工件材料被粘着到测球上(粘结磨损)。无论哪一种情况,都会影响测球的圆度。当测球的某一部位与工件经常保持接触时,这种圆度误差就会不断增大。
 
  (3)测杆的挠曲:测量精度随着测杆长度的增加而降低,因此长测杆并不适合测量所有的工件特征(事实上,采用具有最大刚度、尽可能短的测杆才是正确的做法)。虽然测杆并不会直接引起这种特定的误差,但测杆长度会将误差放大。当测头从不同的方向与工件接触时,因触发所需要的测量力不同,就会引起预行程的变化,从而产生这种误差。用标准圆对测头进行校准可以减小这种预行程误差,但并不能完全消除它。
 
  测杆的挠性会放大预行程的变化。虽然钢也适合制造一些短测杆,但硬质合金是刚性最好的测杆材料。然而,由于硬质合金密度大,因此不适合用于长测杆。陶瓷测杆通常可用于既需要刚性好,又要求重量轻的测量任务。同样,碳纤维通常也可用于制造很长的测杆。
 
  广东妙机精密科技股份有限公司(以下简称妙机科技)致力于为高科技领域提供完整的微米、奈米测量解决方案。妙机科技拥有完全自主品牌体系,从研发、生产、销售等关键环节,提供上、中、下游完整的产品供应及售后服务,目前妙机三坐标测量机在国内外占有一定的市场并享有较高的品牌知名度,未来将持续朝更高速、更高精度测量产品方向发展。