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螺纹测量机主要部件的结构及原理

发表时间:2021-10-20  |  点击率:154
  螺纹测量机的测头作为螺纹测量机的重要部件,同时起到瞄准和测量的功能,其精度是影响三维螺纹测量机的关键因素。测头包含接触式机械测头和非接触式光学测头,接触式机械测头因稳定性好、精度高等优点而广泛应用于精密测量领域。测头结构参数极大影响着测头的线性度和稳定性,而有效的标定方法能够快速补偿测头的系统误差。
  螺纹测量机微力接触式测头原理:
  接触式测头的整体结由微动机构、测杆和测球组成。微动机构为平行簧片式弹性导轨,主要包括4个部件:平行簧片、固定板、平动板和光栅位移传感器,平行簧片,簧片中间利用夹板增加刚性,这种导轨的优点是结构简单、无磨损、无导向间隙、导向精度高,两组平行簧片呈现一体紧凑型,使得测头轻量化。
  其测量原理是:测量机R轴驱动测头运动至工件测量起点,以微接触力接触工件并处于平衡状态,然后Z轴开始恒速运动,此时由于被测螺纹表面轮廓的起伏,位移传感器产生零位偏移信号,计算机依据微力控制原理驱动R轴和Z轴运动,同时R轴、Z轴和测头微动机构上的光栅位移传感器读取数据。
  螺纹测量机测头结构参数优化:
  测头标定能够补偿测头因安装、制造产生的误差,而测头本身的结构参数对测量精度的影响也极大,主要影响的结构参数有测针半径、测杆延长杆长度和平行簧片夹板-簧片比。正交试验设计安排多因素试验、寻求合理的水平组合,是十分有效的试验设计方法,故利用正交试验确定测头结构。对各结构尺寸进行选择。
  在实际测量中,由于制造工艺和安装技术的局限性,测头会产生测杆同轴度、平行簧片机构不平行、不相等等误差,导致微力机构不正交,即测头坐标轴不正交,以及测头坐标轴和仪器坐标轴不重合等问题,从而产生耦合。
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