三维测量探针的设计和机械特性分析
探针是坐标测量机（CMM）的重要组成部分。 近年来，由于其多功能测量参数和灵活的测量方法，研究人员越来越关注三维探针。 国内和国际研究人员都致力于应用和开发探针，包括探索新的探测结构和探针错误理论。 结果，在各种类型的坐标测量设备中更频繁地使用三维探针。
整体探测已成为发展的主要方向，因为其机械性能和理论模型更接近理想，并且其高积分和精确度。 积分三维探针具有柔性铰链机制，已对其机械性能进行了彻底的分析。
三维测量头的结构设计包括指南机制和整体结构设计。 指南机制由三个铰链组成 - 一个用于X方向的翻译，一种用于沿z方向翻译，一种用于沿y方向翻译。 这些铰链以平行线构型互连，以确保探针在三维测量过程中平行移动。
3D探针的总体结构设计包括每个方向上的转化执行器（铰链），以及用于测量这些执行器位移的位移传感器。 测量头通过螺纹连接到指南机构。 在三维测量过程中，测量头固定在坐标测量机上，而要测量的工件固定在工作台上。 然后，探针与要测量的零件接触，并以x，y和z方向移动。 电感传感器检测到探针的运动，然后对其进行处理以获得测量结果。
整体切割方法可以实现整体三维探针机制。 柔性铰链的轮廓和尺寸是根据理论考虑设计的，并且使用电线切割处理整个机制。 该机制由每个方向的两个平行四边形机制组成，总共八个柔性铰链。 这种设计允许在较小的位移范围内翻译，从而实现了测量头的三维运动。 复合机制减少了探针的整体体积并改善了其整合。 传感器和采集电路板被整合到机制的空心部分中，以降低外部干扰并提高检测准确性。
三维探针中使用的柔性铰链机制是无机械组装的链路机制。 它利用材料的弹性变形来实现所需的约束。 这种方法具有比传统机械约束的优势，例如没有差距或摩擦，并且更接近理想的约束。 在铰链机制中使用平行四边形机制可确保高位移分数，高指导精度以及紧凑而轻巧的结构。
对柔性铰链机制中弯矩的分析揭示了外力与弯矩之间的关系。 通过分析铰链的旋转角度和工作台运动的运动，发现旋转角度和位移与力成正比。 柔性铰链机制的行为与弹簧相似，其弹性系数可以根据其设计参数进行计算。
总之，本文讨论了基于灵活的铰链的整体三维探针机制的设计和分析。 这些发现突出了外力与旋转角度与位移之间的关系，强调了这些因素之间的比例关系。 有关参数误差，柔性铰链的非线性变形以及理论补偿的研究是需要在设计三维探针机制时进一步探索的领域。 通过持续的进步和改进，在坐标测量设备中使用三维探针将继续扩展，从而提高了测量精度和精度。
这两种材料具有不同的品质，影响其性能、耐用性和应用。 在本文中，我们深入研究铰链的世界，比较钢和铝的变体，以确定哪种材料占主导地位。
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