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如何选择合适的三坐标测量仪测头

发布时间:2014-08-14

三坐标测量仪测头三坐标的重要组成部分之一,是测量机触测被测零件的发讯开关,测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。此外,不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。

测头可分为接触式和非接触式(激光等类型)。目前主要用接触式测头,接触式测头又可分为开关式(触发式或动态发讯式)与扫描式(比例式或静态发讯式)两大类。

那么怎么去选择适合自己使用的三坐标测量仪测头呢?这里主要取决于被测物体,不同的被测物体确定选用什么样的三坐标测头。那么,什么场合下使用不同的三坐标测头呢?我们要先了解这些测头的不同之处,明白各自的优缺点才能更好的帮助我们去选择。

1. 当零件所被关注的是尺寸,间距或位置,而并不强调其形状误差,或确信所用的加工设备有能力加工出形状足够好的零件,而注意力主要放在尺寸和位置精度时,接触式触发测量是合适的,特别是对于离散点的测量。

触发式测头测尺寸,间距或位置比扫描测头快,触发测头体积较小,当测量空间狭窄时测头易于接近零件。

一般来讲触发式测头使用及维修成本较低,在机械工业中有大量的几何量测量,所关注的仅是零件的尺寸及位置,所以目前市场上的大部分三坐标测量仪中,特别是中等精度测量机,仍然使用接触式触发测头。

2. 选用扫描测头的场合

应用于有形状要求的零件和轮廓的测量。扫描方式测量的主要优点在于能高速的采集数据,这些数据不仅可以用来确定零件的尺寸及位置,更重要的是能用众多的点来精确的描述形状,轮廓,这特别适用于对形状,轮廓有严格要求的零件,该零件形状直接影响零件的性能,也适用于不能确信所用的加工设备能加工出形状足够好的零件,而形状误差成为主要问题时的情况。由于扫描测头对离散点测量是匀速或恒测力采点,其测点精度可以更高。

同时,扫描测头可以直接判断接触点的法矢,对于要求严格定位,定向测量的场合,扫描测头对离散点的测量也具有优势。

对于未知曲面的扫描,亦即称为数字化的场合下,扫描测头显示出了它的独特优势,回为数字化工作方式时,需要大量的点,触发式测头的采点方式显得太慢,由于是未知曲面,测量机运动的控制方式亦不一样,即在“探索方式”下工作,测量机根据已运动的轨迹来计算下一步运动的轨迹,计算采点密度等。

3.  使用接触式测头非接触式测头的场合

(1) 非接触测头的特点。非接触测头没有测量力,适于柔软物体,非接触式测头取样率高,在50次/秒到23000次/秒之间,适于表面形状复杂,精度要求不特别高的未知曲面,例如汽车、家电的木模,泥模等。但非接触测头由于受物体表面特性的影响较大,目前在大多数情况下,示值误差比接触式测要大,保持在10微米级以上。同时,非接触测头的价格一般较贵。

(2) 选用非接触式测头的原则。在可以应用接触式测头的情况下,慎选非接触式测头,在只测尺寸 ,位置要素的情况下尽量选接触式触发测头,考虑成本又能满足要求的情况下,尽量选接触式触发测头,易变形零件,精度不高零件,要求超大量数据零件的测量,可以考虑采用非接触式测头,要考虑软件,附加硬件的配套。

4. 扫描测头的优势及劣势

优势:

(1) 适于形状及轮廓测量

(2) 高的采点率

(3) 高密度采点保证了良好的重复性,再现性

(4) 更高级的数据处理能力

劣势:

(1) 比触发测头复杂

(2) 对离散点的测量较触发测头慢

(3) 高速扫描时由于加速度而引起的动态误差很大,不可忽略,必须加以补偿

(4) 针尖的磨损必须注意

5. 触发测头的优势及劣势

优势:

(1) 适于空间箱体类工件及已知表面的测量

(2) 通用性强

(3) 有多种不同类型的触发测头及附件供采用

(4) 采购及运行成本低

(5) 应用简单

(6) 适用于尺寸测量及在线应用

(7) 坚固耐用

(8) 体积小,易于在窄小空间应用

(9) 由于测点时测理机处于匀速直线低速状态,测量机的动态性能对测量精度影响较小

 劣势:测量取点率低

三坐标测量仪测头http://www.brainyht.com.cn/

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