大多數三座標測針的測尖是一個球頭,最常見的材料是人造紅寶石。此類測尖圓度的任何誤差都可能成為三座標機測量不確定度的一個影響因素,這很可能造成三座標機精度降低達10%。兩種最常用的測球指標是5級和10級(等級越低測球越好)。測球等級由5級“降”到10級,測針可能會節約些許成本,但極有可能對高精度的要求造成威脅。三座標測針球頭材質除紅寶石外,還有氮化矽、氧化鋯、陶瓷和碳化鎢。在掃描應用中最為明顯,如以紅寶石測針來掃描鋁材或鑄鐵,兩種材料之間的相互作用會產生對紅寶石測球表面的“粘附磨損”。因此,建議使用氮化矽測針來掃描鋁材工件或使用氧化鋯測針來掃描鑄鐵工件,以避免粘附磨損現象。此外,三座標測針中的測杆的材料考慮也非常重要。 測杆必須設計具有最大的剛性,確保在測量過程中將彎曲量降至最低。除最基本的不鏽鋼外,對於需要大剛度的小直徑杆或超長杆使用碳化鎢杆是最好的選擇,而陶瓷測針杆所具有的剛性優於鋼測針杆,但重量遠比碳化鎢輕。採用陶瓷杆的測頭因發生碰撞時測針杆會破碎,因此測針對測頭有額外的碰撞保護作用。另外重量極低的碳纖維是一種惰性材料,這種特性與特殊樹脂基體相結合,在大多數極惡劣的機床環境下具有優異的防護作用。它是高精度應變儀片式測頭的最佳探針杆材料,具有優異的減振效能和可忽略不計的熱膨脹係數。為確保量測的精度 建議在選三座標測針時 (1)儘可能選擇短的測針:因為測針越長彎曲或變形量越大,精度越低。 (2)儘可能減少測針元件數:每增加一個測針與測針杆的連線,便增加了一個潛在的彎曲和變形點。 (3)儘可能選用測球直徑越大的測針:一是這樣能增大測球/測針杆的距離,從而減少由於碰撞測針杆所引起的誤觸發;其次,測球直徑越大,被測工件表面粗糙度的影響越小(尤其是在掃描的應用中更明顯)。 (4)用很長的測針/加長杆組合進行檢查時,建議不要選擇標準的三點機械式定位觸發式測頭,因為其剛性低,會因測針的彎曲造成精度喪失,高精度應變儀片式測頭是較佳的選擇。(5)當組裝測針配置時,需要參考測頭製造商指定的最大容許測針長度與重量。
大多數三座標測針的測尖是一個球頭,最常見的材料是人造紅寶石。此類測尖圓度的任何誤差都可能成為三座標機測量不確定度的一個影響因素,這很可能造成三座標機精度降低達10%。兩種最常用的測球指標是5級和10級(等級越低測球越好)。測球等級由5級“降”到10級,測針可能會節約些許成本,但極有可能對高精度的要求造成威脅。三座標測針球頭材質除紅寶石外,還有氮化矽、氧化鋯、陶瓷和碳化鎢。在掃描應用中最為明顯,如以紅寶石測針來掃描鋁材或鑄鐵,兩種材料之間的相互作用會產生對紅寶石測球表面的“粘附磨損”。因此,建議使用氮化矽測針來掃描鋁材工件或使用氧化鋯測針來掃描鑄鐵工件,以避免粘附磨損現象。此外,三座標測針中的測杆的材料考慮也非常重要。 測杆必須設計具有最大的剛性,確保在測量過程中將彎曲量降至最低。除最基本的不鏽鋼外,對於需要大剛度的小直徑杆或超長杆使用碳化鎢杆是最好的選擇,而陶瓷測針杆所具有的剛性優於鋼測針杆,但重量遠比碳化鎢輕。採用陶瓷杆的測頭因發生碰撞時測針杆會破碎,因此測針對測頭有額外的碰撞保護作用。另外重量極低的碳纖維是一種惰性材料,這種特性與特殊樹脂基體相結合,在大多數極惡劣的機床環境下具有優異的防護作用。它是高精度應變儀片式測頭的最佳探針杆材料,具有優異的減振效能和可忽略不計的熱膨脹係數。為確保量測的精度 建議在選三座標測針時 (1)儘可能選擇短的測針:因為測針越長彎曲或變形量越大,精度越低。 (2)儘可能減少測針元件數:每增加一個測針與測針杆的連線,便增加了一個潛在的彎曲和變形點。 (3)儘可能選用測球直徑越大的測針:一是這樣能增大測球/測針杆的距離,從而減少由於碰撞測針杆所引起的誤觸發;其次,測球直徑越大,被測工件表面粗糙度的影響越小(尤其是在掃描的應用中更明顯)。 (4)用很長的測針/加長杆組合進行檢查時,建議不要選擇標準的三點機械式定位觸發式測頭,因為其剛性低,會因測針的彎曲造成精度喪失,高精度應變儀片式測頭是較佳的選擇。(5)當組裝測針配置時,需要參考測頭製造商指定的最大容許測針長度與重量。