機床測頭選擇—測頭選型技巧匯總

一、測頭的分類

探頭是測量機接觸被測零件的信號開關。它是坐標測量機的關鍵部件。探針的精度決定了測量機的重復性。另外，不同部位需要選擇不同的功能探頭進行測量。

探頭可分為接觸式和非接觸式（激光等）。目前主要采用接觸式測量和非接觸式測量，并可分為開關式（觸發(fā)式或動態(tài)傳輸式）和掃描式（比例式或靜態(tài)傳輸式）前兩類開關的測試本質(zhì)是以零開關到為例，它相當于三對在電路中的觸點串聯(lián)時，當測量頭產(chǎn)生任意方向的位移時，無論從哪一個觸點，電路都可以斷開傳輸計數(shù)。該開關結構簡單，壽命長（106～107），測量重復性好（0.35～0.28m），成本低，測量速度快。

掃描探頭在X、Y和Z方向基本上等同于差動電感測微計。在X、Y和Z方向上的運動由三個方向上的平行彈簧支撐，并在沒有間隙的情況下旋轉(zhuǎn)。探頭的偏移量由線性電感測量。掃描探針主要用于測量復雜的曲線和曲面。

非接觸測頭主要分為激光掃描測頭和視頻測頭兩種。

激光掃描測頭主要用于實現(xiàn)較軟材料或一些特征表面進行非接觸測量。測頭在距離檢測工件一定距離(比如50mm),在其聚焦點!5mm范圍內(nèi)進行測量，采點速率在200點/秒以上。通過對大量采集數(shù)據(jù)的平均處理功能而獲得較高的精度。視頻測頭進一步提高了測量機的應用，使得許多過去采用非接觸測量無法完成的任務得以完成。一些諸如印刷線路板、觸發(fā)器、墊片或直徑小于0. 1mm的孔可采用視頻測頭進行測量。操作者可將檢測工件表面放大50倍以上，采用標準的或可變換的鏡頭實現(xiàn)對細小工件的測量。

二、如何選用觸發(fā)和掃描測頭的建議

1.什么時侯用觸發(fā)式測頭?

1.1零件所被關注的是尺寸(如小的螺紋底孔).間距或位置，而并不強調(diào)其形狀誤差(如定位銷孔) ;

1.2或你確信你所用的加工設備有能加工出形狀足夠好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度時，接觸式觸發(fā)測量是合適的，特別是由于對離散點的測量;

1.3觸發(fā)式測頭比掃描測頭快，觸發(fā)測頭體積較小當測量空間狹窄時測頭易于接近零件;

1.4一般來講觸發(fā)式測頭使用及維修成本較低;在機械工業(yè)中有大量的幾何量測量,所關注的僅是零件的尺寸及位置，所以目前市場上的大部分測量機，特別是中等精度測量機，仍然使用接觸式觸發(fā)測頭。

2.什么時候用掃描測頭

應用于有形狀要求的零件和型材的測量:掃描測量的主要優(yōu)點是數(shù)據(jù)采集速度快。這些數(shù)據(jù)不僅可以確定零件的尺寸和位置，而且可以準確描述多點的形狀和輪廓，特別適用于對形狀和輪廓要求嚴格的零件。該零件的形狀直接影響性能(如葉片、橢圓活塞等);當你不確定你所使用的加工設備能不能生產(chǎn)出足夠好的形狀的零件，形狀誤差成為主要問題時，也適用

高精度測量:掃描探頭是測量離散點的均勻力或恒力測點，測點精度更高:

由于掃描探頭可以直接判斷接觸點的法向量，對于需要嚴格定位和定向測量的場合，掃描探頭在離散點的測量方面也具有優(yōu)勢:

1、在可以應用接觸式測頭的情況下，慎選非接觸式測頭;

2、在只測尺寸、 位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測頭;

3、考慮成本又能滿 足要求的情況下，盡量選接觸式觸發(fā)測頭:

4、對形狀及輪廓精度 要求較高的情況下選用掃描測頭;

5、掃描測頭應當可以對離散點進行測量；

6、考慮掃描測頭 與觸發(fā)測頭的互換性(一般用通用測座來達到);

7、易變形零件、精度不高零件、要求超大量數(shù)據(jù)零件的測量，可以考慮采用非接觸式測頭;

8、要考慮軟件、附加硬件(如測頭控制器、電纜)的配套。

3.掃描測頭的優(yōu)勢及劣勢

優(yōu)勢:

1、適于形狀及輪廓測量: .

2、采點率高: .

3、高密度采點保證了良好的重復性、再現(xiàn)性(GR&R):

4、更高級的數(shù)據(jù)處理能力:

劣勢: .

1、比觸發(fā)測頭復雜:

2、對離散點的測量較觸發(fā)測頭為慢:

3、高速掃描時由于加速度而引起的動態(tài)誤差很大，不可忽略，必須加以補償;

4、測尖的磨損必須注意。

4.觸發(fā)式測頭的優(yōu)勢及劣勢:

優(yōu)勢:

1、適于空間棱柱形物體及己知表面的測量:

2、通用性強,

3、有多種不同類型的觸發(fā)測頭及附件供采用:

4、采購及運行成本低;

5、應用簡單

6、適用于尺寸測量及在線應用:

7、堅固耐用

8、體積小，易于在窄小空間應用

9、由于測點時測量機處于勻速直線低速運行狀態(tài)，測量機的動態(tài)性能對測量精度影響較小:

劣勢:測量取點率低。

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