CN105466384B - 探针及cnc加工探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种探针，包括：主体，为圆柱状设置，主体的一端设有用于和检测机台连接的连接部；探头，为鼓形设置，包括上测试部、过渡部和下测试部；上测试部为圆台状设置，过渡部为圆柱状设置，下测试部为倒圆台状设置。同时，提供一种CNC加工探测方法。本发明的有益效果为：圆台状设置的上测试部的母线处斜面可以与弧形轮廓的下倒角的倾斜方向匹配，使得探针可以准确测量出下倒角的轮廓值。倒圆台状设置的下测试部的母线处斜面可以与弧形轮廓的上倒角形状的倾斜方向匹配，使得探针可以准确测量出上倒角的轮廓值。从而，提高探针的测量精度。

Description

探针及CNC加工探测方法

技术领域

本发明涉及CNC加工探测技术，特别是涉及一种探针及CNC加工探测方法。

背景技术

探针，是一种用于CNC加工探测的工具。探针安装在检测机台使用，在检测机台的带动下触碰工件的轮廓，根据探针反馈给检测机台的位移信号，检测机台计算出工件的轮廓参数，并与预先记录于检测机台内的理论参考值进行比对，得出实际值和理论值的偏差值。根据该偏差值可以区分合格品和不良品，并且该偏差值能够用于对工件的轮廓进行修正，以挽救不良品。

传统的探针，其探头一般为圆柱形或者球形，对于轮廓形状为异形结构，如存在上倒角和下倒角的弧形轮廓的工件，因为上倒角和下倒角的倾斜面相反，导致圆柱形的探头和球形的探头都难以找到同时匹配上倒角和下倒角的接触点，导致检测机台计算出的轮廓参数值与实际值存在较大误差，测量精度下降。

发明内容

基于此，针对上述问题，提供一种高测量精度的探针。

一种探针，用于与检测机台连接以实现CNC加工探测，该探针包括：

主体，该主体为圆柱状设置，主体的一端设有连接部以与所述检测机台连接；

探头，该探头为鼓形设置，探头包括上测试部、过渡部和下测试部；上测试部为圆台状设置，过渡部为圆柱状设置，下测试部为倒圆台状设置；上测试部的中轴线、过渡部的中轴线、下测试部的中轴线和主体的中轴线均重合；上测试部的顶端与主体的另一端连接，上测试部的底端与过渡部的一端连接；过渡部的另一端与下测试部的顶端连接。

上述探针，其探头为鼓形设置，该圆柱状设置的过渡部用于对工件的弧形轮廓进行分中，分中后确定弧形轮廓的上倒角和下倒角区域。圆台状设置的上测试部的母线处斜面可以与弧形轮廓的下倒角的倾斜方向匹配，使得探针可以准确测量出下倒角的轮廓值。倒圆台状设置的下测试部的母线处斜面可以与弧形轮廓的上倒角的倾斜方向匹配，使得探针可以准确测量出上倒角的轮廓值。从而，提高探针的测量精度。

同时，本发明还提供一种CNC加工探测方法。

一种CNC加工探测方法，包括步骤：

提供一种探针，用于与检测机台连接以实现CNC加工探测，该探针包括：主体，该主体为圆柱状设置，主体的一端设有连接部以与所述检测机台连接；探头，为鼓形设置，该探头包括上测试部、过渡部和下测试部；上测试部为圆台状设置，过渡部为圆柱状设置，下测试部为倒圆台状设置；上测试部的中轴线、过渡部的中轴线、下测试部的中轴线和主体的中轴线均重合；上测试部的顶端与主体的另一端连接，上测试部的底端与过渡部的一端连接；过渡部的另一端与下测试部的顶端连接；

将探针与检测机台连接；

检测机台的XYZ轴移动，带动探针移动至工件的弧形轮廓的弧度最大值处，通过探针的过渡部测量工件的弧形轮廓的中心偏移值，更新弧形轮廓的中心值，进而确定该弧形轮廓的上倒角和下倒角的中心位置；

检测机台的XYZ轴移动，带动探针移动至工件的弧形轮廓的下倒角的位置，通过探针的上测试部测量下倒角的轮廓值，检测机台记录下倒角的轮廓值，将下倒角的轮廓值与预设的下倒角理论值比较，得出下倒角误差值并记录在检测机台的系统变量表中；

检测机台的XYZ轴移动，带动探针移动至工件的弧形轮廓的上倒角的位置，通过探针的下测试部测量上倒角的轮廓值，检测机台记录上倒角的轮廓值，将上倒角的轮廓值与预设的上倒角理论值比较，得出上倒角误差值并记录在检测机台的系统变量表中。

上述CNC加工探测方法，提供一种具有鼓形探头的探针，该圆柱状设置的过渡部用于对工件的弧形轮廓进行分中，分中后确定弧形轮廓的上倒角和下倒角的中心位置。圆台状设置的上测试部的母线处斜面可以与弧形轮廓的下倒角的倾斜方向匹配，使得探针可以准确测量出下倒角的轮廓值。倒圆台状设置的下测试部的母线处斜面可以与弧形轮廓的上倒角的倾斜方向匹配，使得探针可以准确测量出上倒角的轮廓值。从而，提高探针的测量精度。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的探针的示意图；

图2为图1另一视角的示意图；

图3为本发明的一种实施例的CNC加工探测方法的分中示意图；

图4为图3所示的CNC加工探测方法的下倒角测量示意图；

图5为图3所示的CNC加工探测方法的上倒角测量示意图；

图6为图3所示的CNC加工探测方法的高度值测量示意图；

附图中各标号的含义为：

10-探针；

20-主体，21-连接部，211-螺纹，212-锁孔，22-躯干部，23-避空部；

30-探头，31-上测试部，311-钝角α，32-过渡部，33-下测试部，331-钝角β，34-高度值测试部；

40-工件，41-上倒角，42-下倒角，43-弧形轮廓。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。

参见图1，其为本发明的一种实施例的探针10。

一种探针10，用于与检测机台连接以实现CNC加工探测，该探针10包括：

主体20，该主体20为圆柱状设置。主体20包括连接部21、躯干部22和避空部23。该连接部21用于和检测机台连接，该连接部21设有螺纹211和锁孔212。躯干部22和避空部23均为圆柱状设置，且躯干部22的直径大于避空部23的直径。躯干部22的一端和连接部21连接，另一端与避空部23的一端连接。

探头30，该探头30为鼓形设置，探头30包括上测试部31、过渡部32、下测试部33以及高度值测试部34。上测试部31为圆台状设置，过渡部32为圆柱状设置，下测试部33为倒圆台状设置。上测试部31的中轴线、过渡部32的中轴线、下测试部33的中轴线和主体20的中轴线均重合。上测试部31的顶端与避空部23的另一端连接，上测试部31的底端与过渡部32的一端连接。过渡部32的另一端与下测试部33的顶端连接。该高度值测试部34为圆柱状设置且一端连接在下测试部33较窄的一端，高度值测试部34的中轴线与下测试部33的中轴线重合。上测试部31的母线与中轴线形成的钝角α311的大小为130°～140°。下测试部33的母线与中轴线形成的钝角β331的大小为130°～140°。具体地，在本实施例中，钝角α311大小为135°，钝角β331大小为135°。

上述探针10，其探头30为鼓形设置，该圆柱状设置的过渡部32用于对工件的弧形轮廓进行分中，分中后确定工件的弧形轮廓的上倒角和下倒角的中心位置，以区分出上倒角和下倒角的范围。圆台状设置的上测试部31的母线处斜面可以与工件的弧形轮廓的下倒角的倾斜方向匹配，使得探针10可以准确测量出下倒角的轮廓值。倒圆台状设置的下测试部33的母线处斜面可以与工件的弧形轮廓的上倒角的倾斜方向匹配，使得探针10可以准确测量出上倒角的轮廓值。从而，提高探针10的测量精度。此外，测量下倒角时，避空部23提供了让探针10避开弧形轮廓的上倒角和中心部分的避让空间，避免探针10的主体20碰撞到工件。躯干部22的直径相比避空部23的直径大，减少因躯干部22的直径太小而导致探针10的强度不足而影响测量精度。

参见图2至图6，其为本发明所提供的一种CNC加工探测方法。

一种CNC加工探测方法，包括步骤：

步骤一：可结合图1所示，提供一种探针10，用于与检测机台连接以实现CNC加工探测。该探针10包括：主体20，该主体20为圆柱状设置。主体20包括连接部21、躯干部22和避空部23。该连接部21用于和检测机台连接，该连接部21设有螺纹211和锁孔212。躯干部22和避空部23均为圆柱状设置，且躯干部22的直径大于避空部23的直径。躯干部22的一端和连接部21连接，另一端与避空部23的一端连接。探头30，该探头30为鼓形设置，探头30包括上测试部31、过渡部32、下测试部33以及高度值测试部34。上测试部31为圆台状设置，过渡部32为圆柱状设置，下测试部33为倒圆台状设置。上测试部31的中轴线、过渡部32的中轴线、下测试部33的中轴线和主体20的中轴线均重合。上测试部31的顶端与避空部23的另一端连接，而其底端则与过渡部32的一端连接。过渡部32的另一端与下测试部33的顶端连接。该高度值测试部34为圆柱状设置且一端连接在下测试部33的底端，高度值测试部34的中轴线与下测试部33的中轴线重合。上测试部31的母线与中轴线形成的钝角α311的大小为130°～140°。下测试部33的母线与中轴线形成的钝角β331的大小为130°～140°。具体地，在本实施例中，钝角α311大小取值为135°，钝角β331大小取值为135°。

步骤二：将探针10与检测机台连接。

步骤三：如图3所示，检测机台的XYZ轴移动，带动探针10移动至工件40的弧形轮廓43的弧度最大值处，通过探针10的过渡部32测量工件40的弧形轮廓43的中心偏移值，更新弧形轮廓43的中心值，进而确定该弧形轮廓43的上倒角41和下倒角42的中心位置。

步骤四：如图4所示，检测机台的XYZ轴移动，带动探针10移动至工件40的弧形轮廓的下倒角42的位置，通过探针10的上测试部31测量下倒角42的轮廓值。测量时，避空部23提供了让探针10避开弧形轮廓的上倒角41和中心部分的避让空间，避免探针10的主体20碰撞到工件40。检测机台记录下倒角42的轮廓值，将下倒角42的轮廓值与预设的下倒角理论值比较，得出下倒角42误差值并记录在检测机台的系统变量表中。

步骤五：如图5所示，检测机台的XYZ轴移动，带动探针10移动至工件40的弧形轮廓的上倒角41的位置，通过探针10的下测试部33测量上倒角41的轮廓值，检测机台记录上倒角41的轮廓值，将上倒角41的轮廓值与预设的上倒角理论值比较，得出上倒角误差值并记录在检测机台的系统变量表中。

步骤六：如图6所示，检测机台的XYZ轴移动，带动探针10移动至工件40的设计时所预设的最高处，通过探针10的高度值测试部34测量工件40的最高处的高度值，将最高处的高度值与预设的最高处的理论值比较得出高度误差值。

上述CNC加工探测方法，提供一种具有鼓形探头30的探针10，该圆柱状设置的过渡部32用于对工件40的弧形轮廓进行分中，分中后确定弧形轮廓的上倒角41和下倒角42的中心位置。圆台状设置的上测试部31的母线处斜面可以与弧形轮廓43的下倒角42的倾斜方向匹配，使得探针10可以准确测量出下倒角42的轮廓值。倒圆台状设置的下测试部33的母线处斜面可以与弧形轮廓43的上倒角41的倾斜方向匹配，使得探针10可以准确测量出上倒角41的轮廓值。从而，提高探针10的测量精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种探针，用于与检测机台连接以实现CNC加工探测，其特征在于，该探针包括：

主体，该主体为圆柱状设置，所述主体的一端设有连接部以与所述检测机台连接；

探头，该探头包括上测试部、过渡部和下测试部；所述上测试部为圆台状设置，所述过渡部为圆柱状设置，所述下测试部为倒圆台状设置；所述上测试部的中轴线、所述过渡部的中轴线、所述下测试部的中轴线和所述主体的中轴线均重合；所述上测试部的顶端与所述主体的另一端连接，所述上测试部的底端与所述过渡部的一端连接；所述过渡部的另一端与所述下测试部的顶端连接。

2.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述探头还包括高度值测试部，该高度值测试部为圆柱状设置且一端连接在所述下测试部较窄的一端，所述高度值测试部的中轴线与所述下测试部的中轴线重合。

3.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述上测试部的母线与中轴线形成的钝角大小为130°～140°。

4.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述下测试部的母线与中轴线形成的钝角大小为130°～140°。

5.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述主体还包括躯干部和避空部，所述躯干部和所述避空部均为圆柱状设置，且所述躯干部的直径大于所述避空部的直径；所述躯干部的一端和所述连接部连接，另一端与所述避空部的一端连接；所述避空部的另一端与所述上测试部的顶端连接。

6.一种CNC加工探测方法，其特征在于，包括步骤：

提供一种探针，用于与检测机台连接以实现CNC加工探测，该探针包括：主体，该主体为圆柱状设置，所述主体的一端设有连接部以与所述检测机台连接；探头，该探头为鼓形设置，所述探头包括上测试部、过渡部和下测试部；所述上测试部为圆台状设置，所述过渡部为圆柱状设置，所述下测试部为倒圆台状设置；所述上测试部的中轴线、所述过渡部的中轴线、所述下测试部的中轴线和所述主体的中轴线均重合；所述上测试部的顶端与所述主体的另一端连接，所述上测试部的底端与所述过渡部的一端连接；所述过渡部的另一端与所述下测试部的顶端连接；

将所述探针与所述检测机台连接；

所述检测机台的XYZ轴移动，带动所述探针移动至工件的弧形轮廓的弧度最大值处，通过所述探针的过渡部测量所述工件的弧形轮廓的中心偏移值，更新弧形轮廓的中心值，进而确定该弧形轮廓的上倒角和下倒角的中心位置；

所述检测机台的XYZ轴移动，带动所述探针移动至所述工件的弧形轮廓的下倒角的位置，通过所述探针的上测试部测量所述下倒角的轮廓值，所述检测机台记录所述上倒角的轮廓值，将所述下倒角的轮廓值与预设的下倒角理论值比较，得出下倒角误差值并记录在所述检测机台的系统变量表中；

所述检测机台的XYZ轴移动，带动所述探针移动至所述工件的弧形轮廓的上倒角的位置，通过所述探针的下测试部测量所述上倒角的轮廓值，所述检测机台记录所述上倒角的轮廓值，将所述上倒角的轮廓值与预设的上倒角理论值比较，得出上倒角误差值并记录在所述检测机台的系统变量表中。

7.根据权利要求6所述的CNC加工探测方法，其特征在于，所述探头还包括高度值测试部，该高度值测试部为圆柱状设置且一端连接在所述下测试部较窄的一端，所述高度值测试部的中轴线与所述下测试部的中轴线重合；所述步骤将所述探针与检测机台连接之后，还可以包括步骤：所述检测机台的XYZ轴移动，带动所述探针移动至工件设计时所预设的最高处，通过所述探针的高度值测试部测量所述工件的最高处的高度值，将所述最高处的高度值与预设的最高处的理论值比较得出高度误差值。

8.根据权利要求6所述的CNC加工探测方法，其特征在于，所述主体还包括躯干部和避空部，所述躯干部和所述避空部均为圆柱状设置，且所述躯干部的直径大于所述避空部的直径；所述躯干部的一端和所述连接部连接，另一端与所述避空部的一端连接；所述避空部的另一端与所述上测试部较窄的一端连接。

9.根据权利要求6所述的探针，其特征在于，所述上测试部的母线与中轴线形成的钝角大小为130°～140°，所述下测试部的母线与中轴线形成的钝角大小为130°～140°。

10.根据权利要求6所述的探针，其特征在于，所述主体还包括躯干部和避空部，所述躯干部和所述避空部均为圆柱状设置，且所述躯干部的直径大于所述避空部的直径；所述躯干部的一端和所述连接部连接，另一端与所述避空部的一端连接；所述避空部的另一端与所述上测试部的顶端连接。