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测针有这么多种材质,如何选?

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2024/8/19 13:52:35

测针,是测量时接触工件的测量部件,通常由测杆和测球组成。它的工作原理是通过与工件接触,使测头装置产生位移,根据所产生的信号取得测量值,从而实现精准测量。

为了保证测量精度,在选择测针时需要注意以下事项:

测针长度要尽量

测针越长越容易弯曲,从而准确性越低。且测头的位置准确性与测头轴销到测针测球的距离成反比。所以最短的测头会有最高的准确性。

球直径要尽量

使用大直径的测球会增加测球与测杆之间的间隙,从而减少测杆与工件(柄)接触的可能性。大直径的测球也会减少工件表面加工对测量准确度的影响。

连接点要尽量

测针与延长杆一起使用会增加弯曲的可能性,在任何程序中尽可能的少使用配件。

测针的类型和大小的选择,主要取决于被测工件的特征,同时,其测针的测杆和测球的材质也非常的关键。
  常见的测针测球的材质以红宝石居多,其实还有氧化锆、氮化硅等其他材质,此外,测杆的材质也不局限于钢,还有铝合金、陶瓷、碳纤维等等。这么多材质,应该如何选择呢?

测球的材质

选型须考虑测量方法和工件的材质

红宝石适合绝大多数材质的工件

红宝石,材质坚硬,表面尤其光滑,压缩强度高,对机械擦拭具有优良的特性。而且,红宝石的低比重,可使得测球的质量尽量地变小,有效消除了CMM移动或振动时由质量惯性引发的错误触发现象。

在制造必须具备高耐磨性的球型碰触点时,红宝石被业界堪称wan美的全能型材料,适用于绝大多数的材质工件测量。但在对铝、铸铁工件扫描测量时会产生为粘附磨损,此时建议选用其他材质的测球。

氧化锆适合铸铁工件、粗糙表面

氧化锆,是一种陶瓷复合材料。由氧化锆制成的触碰点具有特殊的表面性质,被认为是对粗糙表面(如铸铁制成的工件)进行高强度扫描理想选择。氧化锆的硬度和耐磨性几乎与红宝石相同,适合铸铁工件的扫描测量。

氮化硅适合铝制、铝合金制工件

氮化硅,是极其坚硬且超级耐磨的陶瓷材质,在已知测球材料中的表面粗糙度最小的材质。它的特殊优势在于不会被铝吸附,粘着磨损远小于其他测球材质。
但需要注意的是,对钢制表面的工件表面扫描时,其会出现明显的磨损消耗,因此限制应用在铝合金制的工件上。

测杆和基座的材质

为了抑制测针弯曲,测杆的刚性要尽可能的强。

,是高强度精密测针的shou选材质,可确保以ji高的精度完成测量任务。该材质具有出色的材料强度,是制造测针或基准探测元件的标准材质

陶瓷,因其材质轻且极其坚硬的特点,是测杆的理想材料,尤其是用于长测针。它的热稳定性优良,即使在高温下的膨胀倾向也非常低,适合在生产现场的环境下使用

碳化钨是由钨和碳组成的化合物,硬度与金刚石相近,在环境稳定的测量实验室下,由碳化钨制成的抗弯测杆几乎是所有标准应用的理想选择。

碳纤维与碳化钨相比其质量更,且极其坚硬,适合用于长测针。在45摄氏度以下的温度环境下,其通胀系数几乎为零,在车间环境中可以“大显身手”。
  碳纤维管,在15至40℃的温度下的膨胀系数几乎为0。三丰主要采用碳纤维管制造优质的测针、连接件以及测头加长杆

铝合金的材质轻且稳定,经常被用作测针加长杆,考虑其热膨胀的因素,推荐在温度稳定的测量室中使用。

,具备ji高的刚性,坚硬稳定,且密度相对较低,重量极轻。三丰主要将该材料应用在测针的基座、连接件和加长杆


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