| 测杆和测球是三坐标丈量机(CMM)的传感器与被测工件外表的要害连接环节。假如关于特定的丈量使命选用了不合适的测杆和测球，就或许导致丈量成果的不确定性和不一致性。为了完成CMM丈量精度的最优化，在挑选测杆和测球时有必要考虑周全。英国丈量产品制作商雷尼绍(Renishaw)公司从四个方面介绍了挑选测杆和测球或许对CMM整体丈量精度构成的影响。 (1)测球的圆度：大多数CMM测杆顶端的测球都选用人工红宝石球。测球的圆度差错或许会使CMM丢失高达10%的潜在丈量精度。红宝石测球的制作精度水平是用等级来界说的，而一个测球的等级取决于其相关于抱负球体的最大差错。最常用的两种测球等级为5级和10级(其球度差错分别为 0.13µm和0.25µm)。尽管从运用5级测球改为运用10级测球能够节省一些本钱，但有或许会危及到遍及承受的CMM丈量不确定度与形状公役5∶1 之比。尽管契合规范的5级测球或许本钱稍贵一些，但与或许使一个合格零件作废或使一个不合格零件蒙混过关比较，这种本钱价值显得微乎其微。 (2)测球的资料：尽管红宝石是最常用的测球资料，但其他资料或许更合适进行触摸扫描丈量。在扫描丈量时，测球沿着工件外表滑行，会发生冲突磨损。在极点状况下，这种长时间触摸或许会导致测球资料从球上被磨除(磨粒磨损)，或工件资料被粘着到测球上(粘结磨损)。不管哪一种状况，都会影响测球的圆度。当测球的某一部位与工件常常坚持触摸时，这种圆度差错就会不断增大。 在扫描丈量某些资料(如铸铁)外表时，或许会发生磨粒磨损。残留的细小颗粒或许会导致测球和工件外表被细微划伤，然后在测球上构成一个细小“平面”。关于此类丈量，硬度更高的氧化锆测球是一种不错的挑选。粘结磨损一般发生在测球资料与工件资料具有化学亲和力的状况下，在用人工红宝石测球扫描丈量铝件时较为常见，由于人工红宝石的主要成分是氧化铝。从相对较软的铝件上转移到测球上的资料或许生成一层“涂层”，然后下降测球的圆度精度。在这种状况下，氮化硅测球是更好的挑选，由于这种资料具有杰出的耐磨性，并且对铝没有亲合力。 (3)测杆的挠曲：丈量精度跟着测杆长度的添加而下降，因而长测杆并不合适丈量一切的工件特征(事实上，选用具有最大刚度、尽或许短的测杆才是正确的做法)。尽管测杆并不会直接引起这种特定的差错，但测杆长度会将差错扩大。当测头从不同的方向与工件触摸时，因触发所需求的丈量力不同，就会引起预行程的改变，然后发生这种差错。用规范圆对测头进行校准能够减小这种预行程差错，但并不能彻底消除它。 测杆的挠性会扩大预行程的改变。尽管钢也合适制作一些短测杆，但硬质合金是刚性最好的测杆资料。但是，由于硬质合金密度大，因而不合适用于长测杆。陶瓷测杆一般可用于既需求刚性好，又要求重量轻的丈量使命。相同，碳纤维一般也可用于制作很长的测杆。 (3)热稳定性：温度动摇或许会引起很大的CMM丈量差错。选用恰当的接长杆资料，就能在环境条件发生改变的状况下，取得更好的稳定性，供给一致性更好的丈量成果。具有低热胀系数的资料是首选的测杆资料(尤其是在运用长测杆时)，由于热膨胀量取决于长度。碳纤维是最常用的长测杆和接长杆资料，由于这种资料既硬又轻。钛合金兼具杰出的强度、稳定性和密度，十分合适用于制作测杆的金属零件(如接头和活动关节)。(end) |
测杆和测球对三坐标测量机精度的影响
测杆和测球是三坐标测量机(CMM)的传感器与被测工件表面的关键连结环节。如果对于特定的测量任务选用了不合适的测杆和测球，就可能导致测量结果的不确定性和不一致性。为了实现CMM测量精度的最优化，在选择测
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