為測量任務選擇合適的探測系統(tǒng)并不總是一件容易的事。為獲得有效的,的方式是從確定工件所需的應用、靈活性和測量范圍開始。 選擇測頭的幾點考慮: 1. 在可以應用接觸式測頭的情況下,慎選非接觸式測頭; 2. 在只測尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測頭; 3. 考慮成本又能滿足要求的情況下,盡量選接觸式觸發(fā)測頭; 4. 對形狀及輪廓精度要求較高的情況下選用掃描測頭; 5. 掃描測頭應當可以對離散點進行測量;考慮掃描測頭與觸發(fā)測頭的互換性(一般用通用測座來達到); 6. 易變形零件、精度不高零件、要求超大量數(shù)據(jù)零件的測量,可以考慮采用非接觸式測頭; 7. 要考慮軟件、附加硬件(如測頭控制器、電纜)的配套。 1. 選用觸發(fā)測頭的場合 當零件所被關注的是尺寸(如小的螺紋底孔)、間距或位置,而并不強調(diào)其形狀誤差(如定位銷孔),或你確信你所用的加工設備有能力加工出形狀足夠好的零件,而注意力主要放在尺寸和位置精度時,接觸式觸發(fā)測量是合適的,特別是對于離散點的測量。 觸發(fā)式測頭測尺寸、間距或位置比掃描測頭快,觸發(fā)測頭體積較小,當測量空間狹窄時測頭易于接近零件。 一般來講觸發(fā)式測頭使用及維修成本較低;在機械工業(yè)中有大量的幾何量測量,所關注的僅是零件的尺寸及位置,所以目前市場上的大部分測量機,特別是中等精度測量機,仍然使用接觸式觸發(fā)測頭。 2. 選用掃描測頭的場合 應用于有形狀要求的零件和輪廓的測量:掃描方式測量的主要優(yōu)點在于能高速的采集數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不僅可以用來確定零件的尺寸及位置,更重要的是能用眾多的點來的描述形狀、輪廓,這特別適用于對形狀、輪廓有嚴格要求的零件,該零件形狀直接影響零件的性能(如葉片、橢圓活塞等);也適用于你不能確信你所用的加工設備能加工出形狀足夠好的零件,而形狀誤差成為主要問題時的情況。 高精度測量:由于掃描測頭對離散點測量是勻速或恒測力采點,其測點精度可以更高。 同時,掃描測頭可以直接判斷接觸點的法矢,對于要求嚴格定位、定向測量的場合,掃描測頭對離散點的測量也具有優(yōu)勢。 對于未知曲面的掃描,亦即稱為數(shù)字化的場合下,掃描測頭顯示出了它的*優(yōu)勢:因為數(shù)字化工作方式時,需要大量的點,觸發(fā)式測頭的采點方式顯得太慢;由于是未知曲面,測量機運動的控制方式亦不一樣,即在“探索方式”下工作;測量機根據(jù)巳運動的軌跡來計算下一步運動的軌跡、計算采點密度等。 3. 使用接觸式測頭和非接觸式測頭的場合 非接觸測頭的特點:非接觸測頭沒有測量力,適于柔軟物體;非接觸式測頭取樣率高,在50 次/秒到23000 次/秒之間,適于表面形狀復雜,精度要求不特別高的未知曲面,例如汽車、家電的木模、泥模等。但非接觸測頭由于受物體表面特性(顏色、光度、粗糙度、形狀等)的影響較大,目前在大多數(shù)情況下,示值誤差比接觸式測頭要大,保持在10 微米級以上。同時,非接觸測頭的價格一般較貴。 選用非接觸式測頭的原則是: 在可以應用接觸式測頭的情況下,慎選非接觸式測頭;在只測尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測頭;考慮成本又能滿足要求的情況下,盡量選接觸式觸發(fā)測頭;易變形零件、精度不高零件、要求超大量數(shù)據(jù)零件的測量,可以考慮采用非接觸式測頭;要考慮軟件、附加硬件(如測頭控制器、電纜)的配套。 4. 掃描測頭的優(yōu)勢及劣勢 優(yōu)勢: 1、適于形狀及輪廓測量; 2、高的采點率; 3、高密度采點保證了良好的重復性、再現(xiàn)性; 4、更的數(shù)據(jù)處理能力。 劣勢: 1、比觸發(fā)測頭復雜; 2、對離散點的測量較觸發(fā)測頭為慢; 3、高速掃描時由于加速度而引起的動態(tài)誤差很大,不可忽略,必須加以補償; 4、針尖的磨損必須注意。 5. 觸發(fā)測頭的優(yōu)勢及劣勢 優(yōu)勢: 1、適于空間箱體類工件及巳知表面的測量; 2、通用性強; 3、有多種不同類型的觸發(fā)測頭及附件供采用; 4、采購及運行成本低; 5、應用簡單; 6、適用于尺寸測量及在線應用; 7、堅固耐用; 8、體積小,易于在窄小空間應用 9、由于測點時測量機處于勻速直線低速狀態(tài),測量機的動態(tài)性能對測量精度影響較小。 劣勢:測量取點率低。 |