6．测针配件及组合装置

测针配件分为供三维测头用、触发性测头用和测量程序专用等几套。每套包括测针、立方体、延伸部分、角与方位的连接体等。这些配件能够装配成任意的测针组合以供测量各种工件而无需重复夹紧。

组合装置的主要功能是在测量过程中白动更换测针。一个形状复杂的工件在测量过程中，要更换几种不同的测针，可预先选择安装在测针组合架上，并将其中一测针予以校准。再调用测量程序，就可一次完成所有的测量工件，不需要每次用人工更换测针和再次校准，节省了大量时间，操作也简单方便。

组合装置包括计算机控制的测针组合收放设备、测头和测针的接合器、电子控制部分、测针组合存放架及控制软件。测针组合存放架，根据需要可以安装在测量工件平台的前面、中部或后面的位置上。更换测针组合的收放有很高的重复性，一般三维测头0.5um，触发式测头1 um，所以更换测针不会影响测量精度，也不需要重新校准。

7．测头的选择及校准

在三维坐标测量中，任何元素的测量均是在一定的坐标系下，通过测头的测量完成的。因此，在测量之前必须先选择测头和校对测头，建立工件坐标系，在工件坐标系内测量被测件的各个被测量。

(1)探针的选择原则

在确立探针组合时，首先应考虑被测件的几何形状和位置，其次应根据被测量项目的多少选择探针直径的大小和探针的数量。对于复杂的被测件，还应考虑应用多个探针组合。为了保证较高的测量精度，应对探针组合的长度和重量加以考虑，一般情况下，三维探头的探针组合长度不应超过300 mm，探针组合的质量不应超过600 g；至于触发式探头则为200mm, 300g。由于测量机的型号不同，所以在实际应用中，应参阅随机携带的相关说明资料。

(2)探针校准的目的

一般情况下，被测件需要在不同方向和位置上，用多个探针进行测量。这样，计算机就应事先知道这些探针的直径和它们之间的相互位置关系，以便获得正确的测量结果，因此校准探针的目的是：通过校准，确定探针组合各个不同探针的直径，它们之间的相互位置关系，这样才能为后序测量做好准备。

所谓校准是在规定的条件下，为确定测量器具示值误差的一组操作，测量机的校准是将各个测头分别去测量一个已知直径的标准球，如图8.2.17所示，调用测头校验子程序，计算机便可计算出各测头的实际球径和相互位置尺寸，并将这些数据储存在计算机内作为以后测量时补偿测头的直径值。

图8.2.17 校准测头示图

(3)探针校准前的准备工作

①选择和组装探针。

②将组装好的探针组正确地安装在测头上。

③测头会自动进行重量平衡(适用于三维探头)。

④选择合适的测量力，一般为0.2N(适用于三维探头)。

⑤安装校准球，并加以清洁。

(4)探针校准的步骤

①把探针数据清零。

②确定标准球的位置。

③定义参考探针。

④定义探测模式(适用于高速扫描探头)。

⑤校准各探针。

⑥检查校准结果，精密测量时．校准结果的标准偏差应小于机器分辨率的2倍；一般测量时，校准结果的标准偏差应小于机器分辨率的10倍。

(5)探测方向和位置的确定及注意事项

①探测方向应沿着被测面的法向探测。

②被测元素为圆时，采点位置应避开45^o的位置，在圆的最大直径位置探测。

③被测元素上的探测点应均匀分布，测点越多，测量结果精度越高。

④测量柱形元素时，测量断面距尽可能远。

文章来源：《计量器使用与维护》

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