為測(cè)量任務(wù)選擇合適的探測(cè)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(yīng)用、靈活性和測(cè)量范圍開始。
選擇測(cè)頭的幾點(diǎn)考慮:
1. 在可以應(yīng)用接觸式測(cè)頭的情況下,慎選非接觸式測(cè)頭;
2. 在只測(cè)尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測(cè)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(cè)頭;
4. 對(duì)形狀及輪廓精度要求較高的情況下選用掃描測(cè)頭;
5. 掃描測(cè)頭應(yīng)當(dāng)可以對(duì)離散點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量;考慮掃描測(cè)頭與觸發(fā)測(cè)頭的互換性(一般用通用測(cè)座來達(dá)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(cè)量,可以考慮采用非接觸式測(cè)頭;
7. 要考慮軟件、附加硬件(如測(cè)頭控制器、電纜)的配套。
1. 選用觸發(fā)測(cè)頭的場(chǎng)合
當(dāng)零件所被關(guān)注的是尺寸(如小的螺紋底孔)、間距或位置,而并不強(qiáng)調(diào)其形狀誤差(如定位銷孔),或你確信你所用的加工設(shè)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(shí),接觸式觸發(fā)測(cè)量是合適的,特別是對(duì)于離散點(diǎn)的測(cè)量。
觸發(fā)式測(cè)頭測(cè)尺寸、間距或位置比掃描測(cè)頭快,觸發(fā)測(cè)頭體積較小,當(dāng)測(cè)量空間狹窄時(shí)測(cè)頭易于接近零件。
一般來講觸發(fā)式測(cè)頭使用及維修成本較低;在機(jī)械工業(yè)中有大量的幾何量測(cè)量,所關(guān)注的僅是零件的尺寸及位置,所以目前市場(chǎng)上的大部分測(cè)量機(jī),特別是中等精度測(cè)量機(jī),仍然使用接觸式觸發(fā)測(cè)頭。
2. 選用掃描測(cè)頭的場(chǎng)合
應(yīng)用于有形狀要求的零件和輪廓的測(cè)量:掃描方式測(cè)量的主要優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)來的描述形狀、輪廓,這特別適用于對(duì)形狀、輪廓有嚴(yán)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(shè)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(shí)的情況。
高精度測(cè)量:由于掃描測(cè)頭對(duì)離散點(diǎn)測(cè)量是勻速或恒測(cè)力采點(diǎn),其測(cè)點(diǎn)精度可以更高。
同時(shí),掃描測(cè)頭可以直接判斷接觸點(diǎn)的法矢,對(duì)于要求嚴(yán)格定位、定向測(cè)量的場(chǎng)合,掃描測(cè)頭對(duì)離散點(diǎn)的測(cè)量也具有優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于未知曲面的掃描,亦即稱為數(shù)字化的場(chǎng)合下,掃描測(cè)頭顯示出了它的*優(yōu)勢(shì):因?yàn)閿?shù)字化工作方式時(shí),需要大量的點(diǎn),觸發(fā)式測(cè)頭的采點(diǎn)方式顯得太慢;由于是未知曲面,測(cè)量機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制方式亦不一樣,即在“探索方式”下工作;測(cè)量機(jī)根據(jù)巳運(yùn)動(dòng)的軌跡來計(jì)算下一步運(yùn)動(dòng)的軌跡、計(jì)算采點(diǎn)密度等。
3. 使用接觸式測(cè)頭和非接觸式測(cè)頭的場(chǎng)合
非接觸測(cè)頭的特點(diǎn):非接觸測(cè)頭沒有測(cè)量力,適于柔軟物體;非接觸式測(cè)頭取樣率高,在50 次/秒到23000 次/秒之間,適于表面形狀復(fù)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(cè)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(cè)頭要大,保持在10 微米級(jí)以上。同時(shí),非接觸測(cè)頭的價(jià)格一般較貴。
選用非接觸式測(cè)頭的原則是:
在可以應(yīng)用接觸式測(cè)頭的情況下,慎選非接觸式測(cè)頭;在只測(cè)尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測(cè)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(cè)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(cè)量,可以考慮采用非接觸式測(cè)頭;要考慮軟件、附加硬件(如測(cè)頭控制器、電纜)的配套。
4. 掃描測(cè)頭的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì):
1、適于形狀及輪廓測(cè)量;
2、高的采點(diǎn)率;
3、高密度采點(diǎn)保證了良好的重復(fù)性、再現(xiàn)性;
4、更的數(shù)據(jù)處理能力。
劣勢(shì):
1、比觸發(fā)測(cè)頭復(fù)雜;
2、對(duì)離散點(diǎn)的測(cè)量較觸發(fā)測(cè)頭為慢;
3、高速掃描時(shí)由于加速度而引起的動(dòng)態(tài)誤差很大,不可忽略,必須加以補(bǔ)償;
4、針尖的磨損必須注意。
5. 觸發(fā)測(cè)頭的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì):
1、適于空間箱體類工件及巳知表面的測(cè)量;
2、通用性強(qiáng);
3、有多種不同類型的觸發(fā)測(cè)頭及附件供采用;
4、采購(gòu)及運(yùn)行成本低;
5、應(yīng)用簡(jiǎn)單;
6、適用于尺寸測(cè)量及在線應(yīng)用;
7、堅(jiān)固耐用;
8、體積小,易于在窄小空間應(yīng)用
9、由于測(cè)點(diǎn)時(shí)測(cè)量機(jī)處于勻速直線低速狀態(tài),測(cè)量機(jī)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)測(cè)量精度影響較小。
劣勢(shì):測(cè)量取點(diǎn)率低。
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