MARPOSS测头探针的精准使用和选择
来源：宏浩机械·德国瑞科2024/10/30 8:00:151
导读:
MARPOSS测头探针在接触式测量中，由安装在测头(如动态测头、应变计测头、扫描测头等)上的探针充当与被测工件的接触点。在机床、三坐标测量机(CMM)、比较测量仪和便携式关节臂CMM上进行各种探测操作时，正确选择和使用探针对实现高效、可靠和精确的测量。以下是可能有助于选择最佳测量方案的一些要点。
对于在机床上使用的、传统的动态测量测头，应采用陶瓷测杆和红宝石测球的探针。对用于CMM的测头，如果测杆较短，可优先选用钢制或硬质合金测杆;如果测杆较长，则应选用陶瓷或碳纤维测杆。陶瓷测杆比硬质合金测杆更轻，其刚性比钢制测杆更好，而且具有优异的热稳定性，特别适合在加工现场环境中使用。
红宝石测球非常坚硬和光滑，具有优异的抗压强度和耐磨损能力。它们的制造精度水平各不相同，并据此确定其等级(用与理想球体的最大偏差来表示)。任何球度误差都会增加测量的不确定度。两种的测球等级是5级和10级(级数越小，精度越高)。CMM的精度水平越高，测球等级对测量的影响也越大。雷尼绍(Renishaw)公司建议，将5级测球作为标准测球，而对那些精度要求*的测量，则应采用3级测球(其球度误差仅为0.08μm)。
对于高精度的应变计测头(尤其是用于机床的测头)，建议选用碳纤维测杆的探针。由于此类探针(无论是空心杆还是实心杆)重量很轻，因此非常适合用于高灵敏度的应变计测头。碳纤维是长测杆和加长杆的材料，因为它强度高、重量轻，且具有良好的热稳定性。在需要用金属制造的探针部位(如接头、转向节等)，集重量轻、强度高、稳定性好、密度高于一身的钛合金是*。
用于便携式关节臂CMM的探针必须结实耐用，因此通常选用抗破裂性的5级氧化锆测球。用抗冲击性好的粘接剂将测球粘接到高强度的硬质合金测杆上，特殊的连接结构可确保其接头刚性十足、不易断裂。
扫描测头(如Renishaw用于CMM和Equator柔性检测仪的SP25M测头)存在一些会影响测球材料选择的变量。与接触测量相比，扫描测量时测球与工件表面的相互作用更为频繁，可能会导致三个问题：碎屑积聚、粘结磨损和磨料磨损。测球上积聚一些碎屑难以避免，但很容易用不起毛的干布擦掉。粘结磨损会将工件材料转移到测球上，并最终导致测球产生球度误差。磨料磨损则会从测球或工件上去除一些材料。
红宝石测球适用于大部分工件(包括不锈钢和钛合金工件)的扫描测量，但在条件下扫描测量铝合金工件时，可能会产生粘结磨损。因此，在条件下测量铝合金时，可用氮化硅测球替代红宝石测球。不过，氮化硅测球在测量不锈钢或铸铁工件时容易产生磨料磨损。扫描测量铸铁零件时应氧化锆测球，不过硬质合金测球也表现不俗。
不同的探针类型：直探针通常用于在测头可直接接触工件的情况下探测一些简单的零件特征。不过，对于一些特殊的检测任务，还有许多其他类型的探针可供选择。
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