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轮廓测量仪测量原理

发布时间:2019-02-18 11:28:43点击率:

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轮廓测量仪测量原理

 

【简便】【准确】【快速】测量是轮廓测量仪的强处所在,搭载强大的分析软件,大大的提升着测量效率。而在追求简易快速操作的当下,更多的掌握轮廓测量Tips,会让您的测量变得事半功倍


跟踪角度


相对测针的进给方向,测针可以按照被测物的形状上升或下降的极限角度叫做跟踪角度。

 

如图,测针顶端角度为12º的切面测针,上升角度77º,下降角度87º。

如果是圆锥形测针(30º圆锥)的话,极限倾斜度会变得缓和。表面上看虽然是77º,但是,受上行斜面表面粗糙度的影响,会部分存在77º以上的斜面,测力也会受到影响。


测针半径补偿


根据测针的顶端半径(0.025mm),记录图形会成为在测量物表面上滚动的球体的中心轨迹。通过对这一测针的顶端半径进行数据处理上的补偿,可以得到精确的测量值和形状记录。


 

精度


由于X和Z轴的检出器配置了刻度,放大倍率精度不显示百分比但显示各轴的直线位置精度。


圆弧运动·直线运动


这是测针上下动作时,测头划出的轨迹,有圆弧和直线两种。

做直线运动时,机械构造复杂,做圆弧运动时,测针的上下移动量较大,会由于圆弧形变(δ)而导致记录图形出现偏差。(参照下图“圆弧形变”)


圆弧形变


测头做圆弧运动时,会在记录图形的X轴方向上出现变形偏差。作为补偿圆弧变形的手段有:


①机械补偿法:

 

②电子补偿法:

 

③通过软件演算来补偿的方法:

在对上下方向上移动量较大的测量物进行高精度测量时,需要补偿圆弧变形。


Z轴检测方式

X轴驱动检测一般使用数字光栅尺进行检测。Z轴检测方式有模拟方式(差动变压器)和数字光栅尺方式两种。模拟方式会因为测量倍率和测量范围出现Z轴分辨力的变化。数字光栅尺则遵循光栅尺的分辨力。一般来说,数字光栅尺的方式精度较高。


安全装置

由于轮廓形状的斜面角度大或者有毛刺存在,测针顶端出现超负荷时,为了防止测针损伤,可以自动停止运转,并发出蜂鸣警报。

一般情况下,按进给方向(X轴方向)的负荷和上下方向(Z轴方向)的负荷分别装备。如CV-3200/4500,若支臂从检出器的安装面脱离下时会启动安装装置。


轮廓形状测量方法


完成测量操作后,可以按照以下两种方法之一分析轮廓形状。

数据处理装置和解析程序。

测得的轮廓形状,实时输入到数据处理装置中,然后通过鼠标或键盘运行专用的分析程序。

角度、半径、段差,和等间距用数值直接显示。

另外还可以轻松地结合坐标系进行解析。记录图形经测针半径补偿后可打印输出。


拟合

当被测量的轮廓形状数据有标准时,要根据基准进行设计值的检验。没有基准或只检验形状时,可以用设计数据与测量数据进行拟合。


 


拟合从两组数据来求偏差量,求二次方的和为最小值的坐标系,使测量数据与设计数据重合。


设计值检验

与其说对图形显示的尺寸的解析,不如说是作为“形状”与设计数据的比较并显示和记录其偏差。另外,将基准测量物转变成设计的数据与测量数据进行比较。尤其当这一部分的形状影响商品性能的时候,或由于与组合部件的关系产生影响时使用较多。


数据合成

由于测针跟踪角度的限制,测量图形会被分割成多个部分分别进行测量和评估。数据合成功能完美的解决了这个问题,可将其拼接合成为一个完整的图形能。

由此,可以被测物的整体图形得以显示,从而进行各种解析。

 

主要测量示例

 

非球面镜头形状测量

 

轴承内外轮形状测量

 

内齿轮齿形测量

 

内螺纹形状测量

 

螺丝槽形状测量

 

量规形状测量
 

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