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紅寶石測球適用于大部分工件（包括不銹鋼和鈦合金工件）的掃描測量，但在極端條件下掃描測量鋁合金工件時，可能會產生粘結磨損。因此，彭水便攜式三坐標，在極端條件下測量鋁合金時，可用氮化硅測球替代紅寶石測球。不過，氮化硅測球在測量不銹鋼或鑄鐵工件時容易產生磨料磨損。掃描測量鑄鐵零件時應選擇氧化鋯測球，不過硬質合金測球也表現不俗。

不同的探針類型

　　直探針通常用于在測頭可直接接觸工件的情況下探測一些簡單的零件特征。不過，對于一些特殊的檢測任務，還有許多其他類型的探針可供選擇。

（1）星型探針

　　具有多個測球的星型探針能以較少的測頭運動測量零件內部特征（如孔中的溝槽）的極值點（圖2）。

圖2 星型探針

（2）尖頭探針

　　尖頭探針非常適合探測螺紋形狀、特定的點和刻劃線，精密便攜式三坐標，但不適用于標準的X—Y坐標測量。端部呈圓弧形的尖頭探針可用于探測小孔的位置。

（3）陶瓷空心球探針

　　這種大尺寸探針非常適合在X、Y和Z方向測量較深的零件特征和內孔（圖3）。用這種半球形探針測量粗糙表面時，其球徑平均效應可減小粗糙度峰谷的影響。

圖有效球徑大、重量輕的陶瓷半球探針

（4）盤型探針

　　盤型探針適合檢測凹腔和溝槽。用厚度較薄的盤型探針進行探測時，需要仔細校準探針的角度，以確保其與被測特征正確接觸。簡易型盤型探針只需以其直徑為基準（通常用環規校準），但其有效探測范圍僅局限于X和Y方向。如果增加一個端部呈圓弧形的滾柱，便攜式三坐標測量，就能實現Z軸的探測，提供超出測頭直徑的圓弧端滾柱加長桿的中心線。

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探針使用的基本規則

　　遵循一些簡單的探針使用規則，可以提高大多數探測任務的精度和效率。

（1）探針不宜過長，并應確保其具有足夠的剛度。探針長度越短，越有可能獲得準確測量結果。較長的探針會放大測量誤差，而且容易產生較大的撓曲變形。

（2）盡可能減少接頭的數量。接頭和加長桿有可能引起測桿彎曲和測球偏移。

（3）盡量使用較粗的測桿。測桿越粗，探針的剛性就越好。

（4）盡可能使用較大的測球。這種策略可減少因測桿觸碰工件而引起錯誤觸發的可能性。較大的測球可以增加有效探針長度，并允許使用較大的測桿直徑，從而提高探針剛度。后，較大的紅寶石測球可以減小工件表面光潔度對測量結果的影響。

測頭的校準

　　在開始測量之前，必須對測頭進行校準（包括所有測量程序）。首先，按照機床和測頭制造商的說明，用探針對一個校準用的標準球進行探測（圖5）。校準需要使用CMM隨機提供或包含在機床數控系統所用探測軟件中的專用校準程序。標準球的制造精度非常高，其準確尺寸已被確定并已納入校準程序中。通過校準，可以確定測頭零部件的有效尺寸，便攜式三坐標維護，并將其尺寸值存儲在CMM或機床控制系統中。如果所用CMM不止一臺，則應使用一個經過校準的標準球，將其尺寸值輸入特定測量機的探測軟件中。

圖5 用標準球對測頭進行校準

　　盡管探針看似簡單，但除了很高的精度要求以外，在生產探針的材料、設計和制造技術中蘊涵著許多科學知識。無論是將測球連接到測桿上的方法，還是探針材料的選擇，看似簡單的探針其實一點也不簡單。

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