肉眼看上去完好的測球，為何測量結(jié)果會存在偏差著榴？

鉆石比紅寶石測球更具性價比添履？

測球掉落有時候是在保證測量結(jié)果的可靠性屁倔？

測球測桿又有幾種連接方式脑又？

在幾何坐標(biāo)測量技術(shù)這門學(xué)科中，測量重復(fù)性對于測量結(jié)果非常重要蛹暗，而影響三坐標(biāo)測量重復(fù)性的因素有很多噪终。其中包括設(shè)備精度、環(huán)境溫度與濕度坑哥、校準(zhǔn)以及探針系統(tǒng)等痒蛇。但在大多數(shù)的情況下，是探針系統(tǒng)本身弦途。

 # 探針系統(tǒng)是如何影響到測量重復(fù)性的呢俺下？

一個探針系統(tǒng)通常包含這樣幾個部分：

• 測針—最先接觸到工件的部分

• 加長桿—方便測量難以接近的區(qū)域

• 吸盤—與測頭直接相連的部分

• 連接件—使測針與加長桿相連組成探針系統(tǒng)

一個理想的探針系統(tǒng)需要盡量少的連接點、盡可能大的剛性抡广、盡可能輕的質(zhì)量预铁、盡可能小的溫度敏感性嚣赤。

首先，測針作為接觸工件的部分簸翠，由測針座违冲、測桿和測球三部分組成。紅寶石測球是最常見的測球種類蒋毕。

左下圖略荡，當(dāng)三坐標(biāo)使用轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)測量時，測針固定不動歉胶、同一點接觸工件表面進(jìn)行測量汛兜，即使測球的圓度不是最佳的，但是測量結(jié)果也并未因此出現(xiàn)偏差通今。右下圖序无，當(dāng)工件固定使用測針移動來測量時，可以發(fā)現(xiàn)由于測球的圓度偏差所導(dǎo)致的測量結(jié)果誤差衡创。由此我們知道帝嗡，為了取得高精度測量需要高精度的測球。

下表中精度等級數(shù)字越小代表精度越高璃氢，最大圓度偏差值越小哟玷。蔡司通常采用5級精度的測球，5級測球精度范圍在0.07μm到0.16μm之間能滿足絕大多數(shù)測量需求一也。當(dāng)然巢寡，對于更高要求的測量，蔡司也提供了更高精度等級的測球椰苟。

其次抑月，測球的材質(zhì)也是影響測量的關(guān)鍵因素之一。一方面跷塘，紅寶石測球在使用一段時間后會因掃描較硬的工件產(chǎn)生磨損苗鸦，圓度變差，精度降低跋共。另一方面外羽，掃描較軟的鋁合金材質(zhì)又會在紅寶石測球表面產(chǎn)生“沉積”同樣造成圓度變差，精度降低絮很。

為了避免上述問題保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性捡奖，蔡司推出了鉆石測針。通過紅寶石和鉆石的對比可以明顯看出不論是測球的磨損或者沉積戚绪，隨著時間的推移窍蚤，掃描距離的增加，紅寶石測球的精度都有明顯下降曙辛，而鉆石測球則沒有這些問題基本維持了一開始的精度不變夏植。

我們可以得出結(jié)論铡喊，為了防止額外的測量不確定性，節(jié)省費時的檢查你踩、清潔诅岩、更換和重新校準(zhǔn)工作。特別是測量超硬陶瓷表面或極軟鋁合金工件時带膜，鉆石測針比紅寶石測針具有更長的使用壽命吩谦，從長遠(yuǎn)來看可以節(jié)省時間和人力成本。

此外膝藕，測球和測桿的連接方式也極為重要式廷。以下三種連接方式分別是焊接、杯連接和栓連接芭挽。焊接就是測球通過焊接方式安裝在測桿上滑废。杯連接是借助特殊膠水使測球黏合在測桿上，杯連接和焊接基本是相同的袜爪，但是焊接的測針具有較高的剛性蠕趁。栓連接是三種連接中最容易出現(xiàn)問題的連接方式，一方面栓連接需要在測球上鉆孔辛馆，易對測球產(chǎn)生不利影響俺陋；另一方面由于栓沒有定位點會導(dǎo)致例如多余黏膠等問題。

如果測針在測量時被撞擊昙篙，焊接和杯連接的測球會掉落把撞擊的問題顯現(xiàn)出來降再，你可以很容易的發(fā)現(xiàn)測針的損壞而更換掉不良的測針，從而保證測量結(jié)果的可靠性揖岔。但是栓連接的測球受撞擊后并不會因此掉落而是可能發(fā)生了肉眼看不見的偏移序峦，用這樣的測針繼續(xù)測量得到的結(jié)果與真實值之間會有較大偏差，極大的影響了測量結(jié)果的可靠性文荚，而你很難察覺這個問題鳍擎。

你需要將栓連接的測針在環(huán)規(guī)等檢具上進(jìn)行一些比較測量，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果可重復(fù)性差且與校準(zhǔn)值偏差較大才能得出測針已經(jīng)損壞的事實蛀田≡扯觯基于以上原因，蔡司測針采用的是杯連接的方式乖阐。

另一個常見的錯誤是測桿探測，即測桿代替了測球接觸到了工件采集了測量信息痛祈。這很危險亦誊，因為測頭傳感器無法分辨這個采集的信號是來自測桿還是測球，在發(fā)生錯誤探測時暴撼，不會有任何錯誤報警傻丝。這也是測量時必須要仔細(xì)觀察的原因甘有，檢查測桿在任何探測或掃描點時是否都沒有接觸到工件。這也可能會發(fā)生在你使用非常小的測針與測球時葡缰，因為小的測針更容易被折彎亏掀，出現(xiàn)測桿探測的風(fēng)險就會變得更高。

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