三坐标测量机测头系统

三坐标测量机测头系统：
1、手动测座
一系列固定的及手动可转位测座，用于连接触发式测头和机器轴套，可灵活地对复杂部件进行检测。

MH20i：适用于TP20测针模块的可重复定位测座；
MH20：适用于TP20测针模块的定位测座；
MH8：适用于M8螺纹固定测头的可重复定位测座；
MIH(S)：具有内置LCD位置显示器的可重复定位测座；
PH1：具有偏置测头底座的定位测座；
PH5/1：具有五个测头插槽和B轴转位的固定式测座；
PH5：具有五个测头插槽的固定式测座；
PH6：具有一个测头插槽的固定式测座；
PH6M：具有自动铰接的固定式测座。

推荐型号：
Renishaw MH20i手动分度测座
MH20i 是由英国Renishaw公司专业设计生产的手动可调整分度测座，它将TP20 整合在一起，并可实现两个方向的分度定位。

以15进行分度，可实现168个可重复定位。

该系统还包括一个标准力吸盘。

技术参数(Characteristics):
• 分度轴A Indexable axis A (俯仰Roll) : from 0° to 90, step of 15°
• 分度轴B Indexable axis B (旋转Pitch) : 180, step of 15°
• 重量(Weight) : 210 g
• 定位重复性(Positioning repeatability) : 1.5 µm
• 加长杆最大长度(Max. Extension bar) : 75 mm
TP20 技术参数(TP20 Characteristics):
• 感应方向(Sense directions) : 5 ways, X, Y, +Z
• 单向重复性(Unidirectional Repeatability) : 0.35 µm
• 更换吸盘重复性(Module Changing Repeatability) : 2.0 µm
2、机动和自动测座
机动可重复定位测座可将测头放置在720个位置中的一个，所以可以在多个角度下进行测量。

测座的这种重复性使这些位置可以重新调用，无需重新标定，节省了操作时间，并能够在最合适的角度上使用测头，达到最精确的结果。

PH10机动测座
可重复定位测座系列（PH10M、PH10MQ和PH10T）有轴套式安装和测头式安装两种选项
推荐型号：
Renishaw PH10T机械分度测座
Renishaw PH10T机械分度测座是由英国Renishaw公司专业设计生产的分度旋转关节，可实现720个可重复定位，从而可完成对工件的全方位检测。

技术参数(Characteristics):
• 分度轴A Indexable axis A (俯仰Roll) : from 0° to105, step of 7.5°
• 分度轴B Indexable axis B (旋转Pitch) : 180, step of 7.5°
• 重量(Weight) : 645 g
• 定位重复性(Positioning repeatability) : 0.5 µm
• 加长杆最大长度(Max. Extension bar) : 300 mm
Renishaw PH10M机械分度测座
PH10M 是由英国Renishaw公司专业设计生产的分度旋转关节，可实现快速的测头或加长杆更换而不需要进行重新校正。

可以7.5实现测头的连续旋转，从而在空间具备720个重复定位，并可携带长达300mm 的加长杆。

技术参数Characteristics:
• 分度轴A(俯仰)Indexable axis A (Roll) : from 0° to105, step of 7.5°
• 分度轴B(旋转)Indexable axis B (Pitch) : 180, step of 7.5°
• 重量(Weight) : 645 g
• 定位重复性(Positioning repeatability) : 0.5µm
• 加长杆最大长度(Max. Extension bar) : 300 mm
Renishaw PH10MQ机械分度测座
PH10MQ 是由英国Renishaw公司专业设计生产的分度旋转关节，能够固定在测量机的Z轴内部，从而使得Z轴的测量长度达到最大。

技术参数(Characteristics):
• 分度轴A(俯仰)Indexable axis A (Roll) : from 0° to105, step of 7.5°
• 分度轴B(旋转)Indexable axis B (Pitch) : 180, step of 7.5°
• 重量(Weight) : 580 g
• 定位重复性(Positioning repeatability) : 0.5µm
• 加长杆最大长度(Max. Extension bar) : 300 mm
PHS1伺服测座：机动伺服测座提供无限制的角度位置，适合水平测量臂坐标测量机。

两轴连续旋转自动测头，可以实现无级定位；
适用较难测量的测头角度和测量位置；
通过KM1 /KM2进行可重复交换；
可以和PH10M/T快捷的进行交换；
2轴扫描，可以在±184.00°范围内几乎任意角度进行定位；
最长支持750.00mm测针；
自动更换测头。

机械离合误差3.00N±0.5N
最大输出扭矩2.00Nm
移动速度最大：150°s-1；典型：120°s-1
D方向旋转/E方向旋转±184.00° (无级定位) /±184.00° (无级定位)
角度分辨率0.20 arc second (弧秒)
撞击保护信号头部保护装置和运动超行程单元
正常工作温度范围10.00℃～40.00℃(50.00℉～104.00℉)
可支持测头最大长度750.00mm
可支持测头最大重量1000.00g
重量<3000.00g
测头更换架ACR2
下端接口类型HE750、HE500、HE330、HA-8 M8 adaptor：多线接口
HA-M multiwire adaptor：多线接口
下端可接用配件可以直接连接使用的加长杆：PEM、PAA；
可以通过PAA转换后连接使用的加长杆：PEL；
可以直接连接使用的测头：TP7M、TP6A、SP25M、SP600M；
可以通过PAA转换后连接使用的测头：TP2、TP20、TP200、TP200B、TP6。

测座和交换架控制器：测座、交换架和坐标测量机之间的接口
测杆和测球是三坐标测量机(CMM)的传感器与被测工件表面的关键连结环节。

如果对于特定的测量任务选用了不合适的测杆和测球，就可能导致测量结果的不确定性和不一致性。

为了实现CMM测量精度的最优化，在选择测杆和测球时必须考虑周全。

英国测量产品制造商雷尼绍(Renishaw)公司从四个方面介绍了选择测杆和测球可能对CMM总体测量精度造成的影响。

(1)测球的圆度：大多数CMM测杆顶端的测球都采用人造红宝石球。

测球的圆度误差可能会使CMM损失高达10%的潜在测量精度。

红宝石测球的制造精度水平是用等级来定义的，而一个测球的等级取决于其相对于理想球体的最大偏差。

最常用的两种测球等级为5级和10级(其球度误差分别为0.13µm和0.25µm)。

尽管从使用5级测球改为使用10级测球可以节约一些成本，但有可能会危及到普遍接受的CMM测量不确定度与形状公差5∶1 之比。

虽然符合标准的5级测球可能成本稍贵一些，但与可能使一个合格零件报废或使一个不合格零件蒙混过关相比，这种成本代价显得微不足道。

(2)测球的材料：虽然红宝石是最常用的测球材料，但其他材料可能更适合进行接触扫描测量。

在扫描测量时，测球沿着工件表面滑行，会产生摩擦磨损。

在极端情况下，这种长期接触可能会导致测球材料从球上被磨除(磨粒磨损)，或工件材料被粘着到测球上(粘结磨损)。

无论哪一种情况，都会影响测球的圆度。

当测球的某一部位与工件经常保持接触时，这种圆度误差就会不断增大。

在扫描测量某些材料(如铸铁)表面时，可能会发生磨粒磨损。

残留的微小颗粒可能会导致测球和工件表面被轻微划伤，从而在测球上形成一个微小“平面”。

对于此类测量，硬度更高的氧化锆测球是一种不错的选择。

粘结磨损通常发生在测球材料与工件材料具有化学亲和力的情况下，在用人造红宝石测球扫描测量铝件时较为常见，因为人造红宝石的主要成分是氧化铝。

从相对较软的铝件上转移到测球上的材料可能生成一层“涂层”，从而降低测球的圆度精
度。

在这种情况下，氮化硅测球是更好的选择，因为这种材料具有良好的耐磨性，而且对铝没有亲合力。

(3)测杆的挠曲：测量精度随着测杆长度的增加而降低，因此长测杆并不适合测量所有的工件特征(事实上，采用具有最大刚度、尽可能短的测杆才是正确的做法)。

虽然测杆并不会直接引起这种特定的误差，但测杆长度会将误差放大。

当测头从不同的方向与工件接触时，因触发所需要的测量力不同，就会引起预行程的变化，从而产生这种误差。

用标准圆对测头进行校准可以减小这种预行程误差，但并不能完全消除它。

测杆的挠性会放大预行程的变化。

虽然钢也适合制造一些短测杆，但硬质合金是刚性最好的测杆材料。

然而，由于硬质合金密度大，因此不适合用于长测杆。

陶瓷测杆通常可用于既需要刚性好，又要求重量轻的测量任务。

同样，碳纤维通常也可用于制造很长的测杆。

(4)热稳定性：温度波动可能会引起很大的CMM测量误差。

选用适当的接长杆材料，就能在环境条件发生变化的情况下，获得更好的稳定性，提供一致性更好的测量结果。

具有低热胀系数的材料是首选的测杆材料(尤其是在使用长测杆时)，因为热膨胀量取决于长度。

碳纤维是最常用的长测杆和接长杆材料，因为这种材料既硬又轻。

钛合金兼具良好的强度、稳定性和密度，非常适合用于制造测杆的金属零件(如接头和活动关节)。