如何选择和使用风格
在计量学中,触笔安装在诸如运动探头、应变探头和扫描探头上,作为与工件的接触点。各种探头在机床、三坐标测量机、比较量规和便携式臂上的应用使得正确选择使用方式对高效、可靠和准确的测量至关重要。这里有一些要点,可以帮助您选择最佳的测量解决方案。
对于机床用传统的运动检测探头,陶瓷杆和红宝石球式探头是首选。对于三坐标测量机,钢和碳化钨适合于较短的杆,而陶瓷或碳纤维则适合于较长的杆。陶瓷杆比碳化钨轻,硬度与钢相当,热稳定性好,是机械加工环境的理想选择。
红宝石球非常坚硬和光滑,具有优异的抗压强度和耐磨性。他们被制造到不同级别的精度,由他们的等级定义,这涉及到球从一个完美的球体的最大偏差。球度的任何误差都会增加测量的不确定度。两个最常用的球等级是5和10(数字越低越好)。三坐标测量机的精度越高,球品位的影响就越显著。雷尼绍建议5级作为标准,提供3级(以最苛刻的应用提供3级(仅用0.08微米)。
对于高精度应变片探头,特别是用于机床的探头,推荐使用碳纤维探头。这些柱头,无论是空心的还是实心的,质量都很低,这使它们最适合于灵敏的应变计探头。碳纤维是最常见的长造型和延伸材料,因为它坚硬,轻,热稳定。在需要金属的地方,如关节、指关节等,钛提供了轻质、强度、稳定性和密度的最佳组合。
便携式臂式三坐标测量机的Styli必须是坚固的,所以他们使用5级氧化锆球,高度抗断裂。球与高强度碳化钨杆结合使用抗冲击粘合剂,特殊的结构确保连接是刚性的,几乎不可破坏。
扫描探针,例如CMMS上使用的Renishaw的SP25M和赤道灵活的量具,引入影响球材料选择的变量。扫描产生比触摸探测更具侵略性的表面相互作用,导致三个问题:碎屑积聚,粘合剂磨损和磨损。碎片是不可避免的,但用干燥的绒毛布容易地除去。粘合剂磨损涉及将工件材料永久转移到球上。这种情况最终降低了球的球形。磨料磨损从球或工件中去除材料。
Ruby Ball最适合大多数扫描应用,包括不锈钢和钛工件,但它可以在极端条件下耐粘连磨损。氮化硅是Ruby在极端铝应用中的替代品,但它可以在不锈钢或铸铁上遭受研磨磨损。氧化锆球最适合扫描铸铁部件,但碳化钨也表现良好。
各种手写笔类型
直风格通常用于探头直接接触零件的简单特征。然而,对于特定的应用程序,有许多替代方案:
明星:多尖端星形风格允许有效检查内部特征的极端点,如钻孔中的滑动或沟槽,最大限度地减少探头运动。
指针:这些风格是理想的探查螺纹形式,特定的点和刻线,尽管它们不适合标准的X-Y探查。半径端指针风格可以用来检查非常小的孔的位置。
陶瓷空心球:这些大型STYLI非常适合探测X,Y和Z方向的深度特征和孔。用球触杆探测平均出来的影响非常粗糙的表面。
阀瓣:光盘是探测底切和凹槽的理想选择。较薄的光盘需要仔细的角度对齐,以确保正确接触零件特征。简单的光盘仅需要一个直径(通常具有环形计)的基因,但限制有效探测到仅X和Y方向。添加半径末端滚子允许Z方向探测,提供半径端辊的中心延伸超过探头的直径。
油缸:这是理想的探测孔在薄材料和螺纹特征和定位的孔的中心。球面端允许在X, Y和Z方向进行充分的检测和探测。
自定义设计:定制STYLI也可用于特定应用程序。
基本申请规则
对于大多数探测应用,一些简单的手写笔使用规则可以最大限度地提高准确性:
- 保持发型短而僵硬。最小的笔尖长度提供最佳的结果。较长的手写笔会放大误差,并可能导致过度弯曲。
- 尽量减少关节的数量。接缝和延伸引入了潜在的弯曲和挠度点。
- 使用厚厚的茎。较厚的茎增加了手写笔的刚度。
- 保持手写笔球尽可能大。该策略减少了由阀杆接触该部件引起的假触发的可能性。较大的球增加有效的探针长度,并允许较大的杆直径,增加触控笔的刚度。最后,较大的红宝石滚珠会降低部分表面光洁度对测量的影响。
看似简单,但并非如此
尽管表面上看起来很简单,但用于制造风格的材料、设计和制造技术都需要大量的科学研究,当然,精度也非常高。无论是将球固定在球杆上的方法,还是选择的材料,简单的手写笔一点也不简单。
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