校正機床測頭時必須（xū）要注意的（de）問題

三坐標（biāo）測量（liàng）機在（zài）進行（háng）測量（liàng）工（gōng）作前要進行測頭校正，這（zhè）是進行測量前必須要做的（de）一個非常重（chóng）要的（de）工作步驟，因為測頭校正中的誤差將（jiāng）加入到以後的（de）零件測量中。而在觸發式測頭校正後的測針寶石球（qiú）直徑要比其名義值小，這使許多操作員感到奇（qí）怪，但（dàn）是要解釋原因，可不是一兩句話能說清楚的。讓我們從校正測頭的原理說起。
1、為什麽要校正測頭（tóu）：

校正（zhèng）測頭主要有兩個原因：為了得到測針的紅寶石球的補償直徑和不同測針位（wèi）置與第一（yī）個測針位置之間的關係。

三（sān）坐（zuò）標測量機在進（jìn）行測量時（shí），是（shì）用測針的寶石球接觸被測零件的測量部位，此時測頭(傳感器)發出觸測信（xìn）號，該信（xìn）號進入計數係統後，將此刻的光柵計數器鎖存並送往（wǎng）計算機，工作中的（de）測量軟件（jiàn）就收到一個由X、Y、Z坐標表示的點。這個坐標點我們可以理解為是測針寶石球中心（xīn）的坐（zuò）標，它與我們真正需要的測針寶石球與工件（jiàn）接觸點相差一個寶石球半徑（jìng）。為了準確計算出我們所要的接觸點坐標，必須通過測頭校（xiào）正得到測針寶石球（qiú）的半/直徑。

在實際測（cè）量工作中，零件是不能隨意搬動（dòng）和翻轉的，為了便於測量，需要根據實際（jì）情況選擇測頭位置和長度、形狀不同的測針(星形、柱形、針形（xíng）)。為了使這些不同的測頭位置、不（bú）同的測針所測量的（de）元素能夠直接進行計算，要（yào）把它們之間的關係（xì）測量出（chū）來，在計算時進行換（huàn）算。所以需要（yào）進行測頭校（xiào）正。

2、測頭校正的原理：

測頭校正主要使用標準球進行。標準球（qiú）的直徑（jìng）在10mm至50mm之間（jiān），其直徑和形狀誤差（chà）經過校準（zhǔn）(廠家配（pèi）置的（de）標準球均有校準證書)。

測頭（tóu）校正前需要對（duì）測頭進行定義，根據測量軟件（jiàn）要求，選擇(輸入)測座（zuò）、測頭、加長（zhǎng）杆、測針、標準球直徑(是標（biāo）準球校準（zhǔn）後的實際直徑值)等(有的軟件要輸入測針到測座中心距離)，同時要分別定義能夠區別（bié）其不同角度、位置或長度的測頭編號。

用手動、操縱杆、自動方式在標準球的最大範圍內觸測5點以上(一般推薦在7～11點)，點的分布要均勻。

計算機軟件在收到這些點後(寶（bǎo）石球中心坐標X、Y、Z值)，進（jìn）行球的擬合計算，得出（chū）擬合球的球心坐標、直（zhí）徑和形狀誤差。將擬合球的直徑減去標準球的直徑，就得出校正後測針寶石球“直徑”(確切的講應該是“校正值”或“校正直徑”)。

當其他不同角度、位置或不同長（zhǎng）度的測針按照以（yǐ）上方法校正後，由各擬合球中心點坐（zuò）標差別，就得出各測頭（tóu）之間的位置關係，由軟件生成（chéng）測頭關（guān）係矩陣。當我們使用不同角度、位（wèi）置和長度的測針測量同一個零件不同部位（wèi）的元素時（shí），測量軟件都把它們轉換到同一個測頭號(通常是1號測頭)上，就象一個測頭測量的一樣。凡是在（zài）經（jīng）過在（zài）同一標準球上(未更換（huàn）位置的)校正（zhèng）的測頭，都能準確實（shí）現這種自動轉換。

3、校正值比名（míng）義值小的原（yuán）因：

在了解測頭校正的原（yuán）理後，我們就（jiù）很容（róng）易解釋測針校（xiào）正值比名義值小（xiǎo）的原因了。

a、觸發式（shì）測頭在（zài）原理上相當於是杠杆結構。觸測時，必須使傳感器能（néng）夠觸發(相當於開關斷開)才能發出信號。由於測針(力臂)有一定的長（zhǎng）度（dù），所以在（zài）測針的寶石球接觸標（biāo）準球後，還要（yào）運行一段（duàn）距（jù）離，才能使傳感器觸發，測針越長這段距離越（yuè）大。因此造（zào）成觸發信（xìn）號的延遲，使擬合球的直徑小於寶石球直（zhí）徑和標準球直徑之和。當軟件把擬合球的直徑（jìng）減去標準球直徑(已輸（shū）入)後，我們得到的校正（zhèng）後測針的“校正直徑”就比其（qí）名（míng）義值（zhí）小。

b、測針在觸（chù）測過程中，會有稍許變形，加（jiā）大了信號的延（yán）遲，也是造成（chéng）這種現象的原因（yīn）之一。

c、傳感器(測（cè）頭)的觸發（fā）信號到達計數器，需要的時間是固定的。但是在這段時間內光（guāng）柵讀數的變化率，與測量機的觸測速度有關。觸測速度（dù）快時，測針的“校正直徑”就小。

4、校正測頭要注意的問題：

測針校（xiào）正後的“校正直徑”小於名義值，不（bú）會影響測量機的測量精度。相反，還會對觸測的延時和測針的（de）變形起到補償的作用，因為我們在測量機測量過程中測量軟件對測針寶石（shí）球半徑的修正（zhèng）(把測（cè）針寶石球中心點的坐標換算到觸測（cè）點（diǎn）的（de）坐標)，使用的是“校正直徑”而不是名（míng）義直徑。

在進行測頭校正時（shí），應該注（zhù）意（yì）以下問題：

1)、測座、測頭(傳感器)、加（jiā）長杆、測針、標準（zhǔn）球要安裝可靠、牢固，不能鬆（sōng）動（dòng），有間隙。檢查了安裝的測針、標準球是否牢固後，要擦拭測針和標準球（qiú）上的手印和汙漬，保持測針（zhēn）和標準球（qiú）清潔。

2)、校正測頭時，測量速（sù）度應與測量時的速（sù）度一致。注意觀察校正後測針的直徑(是否與以前同樣長度時的校正結果有（yǒu）大偏差)和校正時的（de）形狀誤差。如果有很大變化，則要查找原因或清潔標準球和測針。重複（fù）進行（háng）2至3次校正，觀察其結果的重複程度。檢查了測頭、測針、標準球是否安裝牢固，同時（shí）也檢查了機器的工作狀態。

3)、當需要進行多個測頭角度（dù）、位置或不同測針長度的測頭校正時，校正後一定要檢查校正效果(準確性)。方法是：全部定義的測頭校正後，使用測（cè）球功能，用校正後的（de）全部測頭依次測量標（biāo）準球，觀察球心坐標的（de）變（biàn）化，如果有1至2個（gè）微米變化，是正常的。如果變化比較大（dà），則要檢查測座、測頭、加長杆、測針、標準球的安裝是否有牢固，這是（shì）造成這種現象的重要原因。

4)、更換測(不（bú）同的軟件（jiàn）方法不同)，因為測針長度是測頭自動校正的重要參數，如果出現錯誤，會造成測針（zhēn）的（de）非正（zhèng）常碰撞，輕者碰壞測針，重（chóng）則造成測頭損壞。一定要（yào）注意。

5)、正確輸入標準球直徑。從以上所述的校（xiào）正測頭的原理（lǐ）中可以得（dé）知，標準球直徑值直接影響測（cè）針（zhēn）寶石（shí）球直（zhí）徑的校正值（zhí）。雖然這是一個“小概率事件”，但是對初學者來說，這是可能發生的。