三坐标测量机探针的材料及分类汇总

  目前全球三坐标测量仪广泛使用RENISHAW探针系列，那么下面昆山友硕详细介绍一下该探针的情况：

一．测尖的材料
1. 红宝石：

    最常见的测球的材料是红宝石，因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。红宝石球具有良好的表面光洁度，并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。
    只有极少的情况不适宜采用红宝石球，如下两种情况下，推荐采用其他材料制成的测尖：
    第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。主要原因在于材料吸引，基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。在这种情况下，一个较好的选择是氮化硅。
    第二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描，这时会在红宝石表面产生“磨损”。在这种情况下，推荐使用氧化锆球。

2. 氮化硅：
    氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷，并可加工成高精度的球，并进行高度表面抛光。氮化硅与铝材料不吸引，因此不会产生红宝石球上出现的磨损。但是，氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损，因此其应用最好定义为测量铝。
测量。

3. 氧化锆：
    氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料，其硬度和耐磨性接近红宝石，基于其表面属性，使其是扫描钢工件表面的理想选择。

二．杆材料：
1.钢
    探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成，大多具有2mm或更多的测球直径，杆长度可达到30mm。在这种情况下，不锈钢杆具有良好的刚性质量比。
2.碳化钨
    碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下，或者是超长达到50 mm杆情况下具有最好的刚性。在这种情况下，重量会成为影响因素，因为弯曲会造成刚性损失。
3.陶瓷
    在测球直径大于3 mm的情况下，或者是长度大于30 mm，陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。较碳化钨，重量更轻，同时由于在碰撞过程中易碎，而为测头提供更好的保护。
4.碳纤维 (RENISHAW GF)
    有许多等级的碳纤维材料，RENISAHW GF具备良好的硬度指标，在纵向和扭矩方面，同时具有特别轻的重量。
    RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说，具有最佳的刚性质量比。

三．探针的形状
1. 直探针
    结构最简单的探针系统包括球度非常好的工业红宝石球，杆材料可以选择。
红宝石是非常硬的材料，做成的探针的磨损量最小。它的密度也非常低，这样针尖质量最小，从而可以避免由于机器运动或振动而造成的探针误触发。
    使用的杆可以有多种材料可供选择 – 不锈钢，碳化钨，陶瓷和各种特殊的碳纤维材料“Renishaw GF”。 – 这些结构简单的红宝石探针更适合于多种检测应用场合。
    探针的有效的工作长度（EWL）是杆在触测被测元素之前红宝石球的变动范围。

    如何来选择球的尺寸和探针的EWL是由待检测的元素的尺寸决定的。昆山友硕推荐尽可能选择大的红宝石探针球和尽可能短的杆，可以保证最大的球/杆距离，这样可提供更有效的EWL。使用更大一些的红宝石球可以降低待测组件表面粗糙度的影响。

    当使用长的探针和加长杆组合来测量时，不推荐使用标准的动态触测测头，由于这种情况下使用时探针容易弯曲变形，刚性会降低，精度也会损失。这和使用其他类型的测头如允许有弹性变形的测头，它们的触测力非常低，允许使用长的探针和加长杆组合，而不会带来明显的精度损失。

2. 星型探针

    这些探针组合在一起允许你使用多探针测头来测量复杂的元素和孔。四个或五个红宝石探针安装在刚性的不锈钢中心上。可提供标准尺寸探针，也可以选择不同的探针，你可以使用五方向探针和任一个RENISHAW提供的探针来组合星型测头。
    星型探针可用于检测多种不同的元素。使用多探针测头可以有效降低检测时间。减少在测量诸如边缘或凹槽等内部特征时移动测头到极限点的需要。可以使用星型测头在Z方向进行有效的检查，这是由于探针可以探测到探针体的直径范围外侧。星型探针上的每个探针都要求校准，这和单探针校准方式一样。

3. 圆盘探针

    这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽，通常用星型测头是探测不到的。可以将它们想象成球度非常好的球“截面”，有多种直径选择和厚度选项。所有的旋转调整和增加中心探针的能力都是RENISHAW圆盘探针的触测范围，使其具有柔性和易于使用。

    用简单圆盘的“球型边缘”来探测和使用相当的大探针球是同样有效的。然而，使用球型探争时，球表面的小区域接触工件，而薄的圆盘却要求精细的角度校正，以便保证正确地触测待测工件。

     简单圆盘仅仅要求一个直径的验证数据（通常在环行量规中），但只限制在X  Y 两个方向中。
    考虑探测深的钻孔底部会带来的额外的柔性变形，圆盘也允许有带螺纹的中心以便可以固定中心测杆（接近圆盘也是有限的）。

4. 特殊应用的探针
    多种专用探针可以用来测量多类元素诸如：螺纹体，薄截面材料，工具箱以及其他专业应用。

5. 圆柱探针
    用于探测薄壁材料的孔。此外，各种带螺纹的元素可以被探测，螺纹中心被定位。球端圆柱探针允许多角度采集数据和在X，Y，Z三个方向探测，这样可以进行表面检测。

6. 尖探针和陶瓷中空球状探针

    设计尖状探针是为了检测螺纹体，特殊的点和划线。圆端尖探针允许更精确的测量和特征元素的探测。可以用于更小的孔的检测。
    陶瓷材料的中空球状探针对于探测X，Y和Z三个方向比较深的元素和钻孔都是理想的。仅需要一个探测杆。在这个范围有两型号是直径18 mm和30 mm。这些探针通常被设计与TP2/TP20/TP200和TP6来配合使用。大直径球的探测可减小粗糙表面的影响。（http://www.cmm-yosoar.com/content/?317.html）