测针小常识

粗糙度轮廓测量过程中，测针是测量系统中非常重要的部件，其结构、参数将影响该仪器的测量能力和测量精度。今天，威尔带您深入探索轮廓仪与粗糙度仪测针的奥秘。 

一、测针的种类

测针按其外形特征，可分为单切面测针、锥形测针、球形测针；按其材质分，可分为硬质合金测针、陶瓷测针、金刚石测针。

 

二、测针的结构

测针由针尖和针杆组成。通常硬质合金测针、陶瓷测针为一体式结构，金钢石测针为焊接式结构。

 

三、测针的主要技术参数

 

测针直径D：

测针直径影响测针刚性和传感器机构的灵敏度，测针长度L越长，对应的测针直径越大。测针直径越小，传感器机构灵敏度越高。

测针长度L：

测针长度取决于被测件的轮廓形状，如深槽类需要更长的测针，内孔测量则需要尽量短的测针。

针杆角度A：

针杆角度决定测针的测量通过能力和测针强度，角度A越大，测量通过能力越差，测针强度越强；角度越小，测量能过能力越好，测针强度越低。

针尖半径R：

针尖半径影响测针寿命、测量范围、机械滤波。针尖半径越大，测针寿命越长，测量范围越窄，机械滤波幅度越大；针尖半径越小，测针寿命越短，测量范围越广，机械滤波幅度越小。

针尖圆弧夹角PA：

针尖决定最大可测量的圆弧夹角。如下图所示，圆弧有效测量范围夹角VA≤PA。

针尖圆弧轮廓Pt：

针尖圆弧轮廓影响轮廓测量精度，圆弧轮廓越好，测量精度越高。主要由测针的材质和加工方式决定，通常球测针的轮廓会更好。另外，测针在使用过程中，因磨损导致针尖圆弧轮廓变差，需要软件对针尖轮廓进行修正。

 

四、各种测针类型的主要用途

1、单切面测针：

以针尖半径为25μm、针尖圆弧夹角为120度、针杆夹角为17度的居多，在轮廓测量中最为常见，具有良好的测量通过能力，较为耐用。

2、锥形测针：

测量时，测针圆锥处母线与被测轮廓接触，属于线接触，对测量干涉小，多用于螺纹、丝杆等零件的测量和直径＜10mm的内轮廓的测量。

3、球型测针：

主要用于圆弧测量，典型应用如球轴承的滚道轮廓测量。

4、金刚石测针：

主要用于粗糙度测量，常见规格针尖半径为5μm，针尖圆弧夹角90度和针尖半径为2μm，测尖圆弧夹角为60度两种规格测针。在轮廓测量时，如需要测量的圆弧直径小于单切面的针尖半径（25μm），也可用金刚石测针实现测量。

五、粗糙度轮廓一体机测针的选择

粗糙度轮廓一体机一次测量，实现轮廓、粗糙度分析。因单切面测针的针尖半径大，机械滤波幅度大，不能精确实现对粗糙度的测量分析，故该机型需用粗糙度测针进行测量。