[发明专利]表面光洁度触针

说明书

描述了一种表面光洁度触针(50)，该表面光洁度触针包括长形触针轴(52；100)、以及从该长形轴突出的用于接触待测量的表面的接触元件(56；102)。该接触元件(56；102)是可变形的，并且该触针轴包括用于固持该接触元件(56；102)的夹具，该接触元件(56；102)通过夹具而变形。该接触元件(56；102)可以包括金属，例如铬钢或镍钛诺。该接触元件(56；102)包括一个或多个弱化区域(82)，以在被夹具固持时引起所需要的变形。该表面光洁度触针(50)可以与表面光洁度测量测头(20)等一起使用。

本发明涉及表面光洁度触针、尤其涉及具有夹紧在长形触针轴上的可变形的接触元件的表面光洁度触针。

司空见惯的是在工件被机加工后对其进行测量，以确保这些工件满足特定的要求标准。特别地，已知的是测量已经被机床机加工的工件的外形和/或表面光洁度。虽然机加工零件的外形使用在用于切削工件的机床的主轴中承载的扫描测头例行在“机器上”进行测量，但是这种零件的表面光洁度(例如表面粗糙度)典型地使用专用表面光度仪进行“机器外”测量。

典型的表面光度仪包括长形轴，该长形轴具有刚性尖端，以用于接触从轴的远端垂直地延伸的工件。将尖端放置成与待测量的表面接触，并且然后沿该表面推动或拉动该尖端，由此遵循表面的任何精细特征(例如波谷和波峰)。传感器在尖端在水平表面上移动时监测尖端的竖直偏转，由此提供对表面粗糙度的度量。已知的是提供多个不同尖端，例如带金刚石尖端的金属杆或陶瓷盘，这些金属杆或陶瓷盘可以附接至轴以用于进行不同表面光洁度测量任务。

US 2016/0231108描述了一种用于在机床上使用传统上用于获取外形测量值的类型的多向扫描测头测量表面光洁度的设备。特别地，设置了表面光洁度触针，该表面光洁度触针包括长形轴，该长形轴承载了旋转对称的陶瓷盘，该盘从该轴正交地突出。盘的最大直径的区域用作接触感测表面，该接触感测表面与正被测量的表面保持垂直。US 2016/0231108的设备可以因此用于“机器上”表面光洁度测量(例如对孔的内表面进行测量)。

本发明诸位发明人已经发现使用还用于获取外形测量值的类型的机床扫描测头具有多个缺点。例如，为了使触针返回其中性位置而典型地提供的高弹簧力可能导致触针将高的接触力施加至正被测量的物体的表面。这可能导致正被测量的表面损坏(例如表面可能会划伤或者刮伤)。

根据本发明的第一方面，提供了一种表面光洁度触针，包括；

长形触针轴，以及

从所述长形轴突出的用于接触待测量的表面的接触元件，

其特征在于，所述接触元件是可变形的，并且所述触针轴包括用于固持所述接触元件的夹具，所述接触元件通过所述夹具而变形。

本发明因此提供了表面光洁度触针，该表面光洁度触针包括长形触针轴、以及从长形轴上突出的用于接触待测量的表面的接触元件。表面光洁度触针可以与扫描测头或表面光度仪一起使用来测量表面光洁度(例如表面粗糙度或表面波纹度)，但是特别适合与机床扫描测头一起使用。本发明的表面光洁度触针的特征为包括可变形的接触元件，并且触针轴包括用于固持该接触元件的夹具。接触元件在被夹具夹紧时通过夹具而变形，例如以提供接触元件的期望的形状或提供确保接触元件牢固地固定至触针轴的特征。这种布置允许通过夹具就地形成所期望的形状的接触元件，并且还允许根据需要移除和更换接触元件。如下文所解释的，如果触针与对触针施加相对较高返回力的机床测量测头一起使用，则可变形的材料还可以减小对表面的损坏。

接触元件的尺寸可以被确定为测量任何表面光洁度的期望的方面。应当注意到的是，本文中所使用的术语表面光洁度指代比使用标准机床扫描测头触针测量的表面的形式更精细的表面细节。接触元件可以被配置用于测量表面波纹度。接触元件可以被配置用于测量表面粗糙度。表面波纹度和表面粗糙度是表面光洁度的示例。