三丰轮廓仪使用方法

核心使用流程总览

准备 → 开机预热 → 安装测针与工件 → 传感器对零 → 校准 → 编程/测量 → 分析 → 结束。

一、 测量前准备

1. 环境确认：

• 温度与湿度：确保在恒温恒湿实验室（标准20°C ±1°C，湿度<60%）。

• 清洁：清洁工作台、夹具、标准球和被测工件。工件上不能有油污、灰尘和毛刺。

• 等温：被测工件必须在实验室内与仪器等温足够长时间（通常4小时以上，大型工件需更久）。

2. 仪器状态检查：

• 检查测针是否完好、无磨损（用放大镜观察）。

• 检查各轴移动是否顺畅，有无异常响声。

• 确保仪器水平。

3. 安装与装夹：

• 清洁夹具和工作台。

• 根据工件形状选择合适的夹具（V型块、磁性表座、专用工装等）。

• 核心原则：使被测特征所在的测量截面与仪器X轴运动方向平行，并确保装夹稳固、无变形。

• 对于小工件，可借助高度规、百分表等进行找正。

• 安装测针：使用专用工具小心安装测针。选择测针尖半径和角度（如2μm金刚石测针用于精细表面，5μm或更大用于粗糙表面）。确保锁紧，但力度要适中。

• 装夹工件：

二、 开机与基本设置

1. 开机顺序：先打开主机电源，再打开电脑和测量软件。

2. 预热：让系统稳定运行 15-30分钟。这是热平衡的关键步骤。

3. 软件设置：

• 选择正确的语言和单位。

• 设置测量参数：如测量速度（初次测量用低速，如0.1mm/s）、测量范围（Z轴量程）、测力（通常使用标准测力，对软材料可减小）等。

• 在软件中选择与物理安装一致的测针类型和半径。

三、 关键步骤：传感器对零与校准

这是保证测量精度的核心，必须每次测量前或更换测针后进行！

1. 传感器对零：

• 在软件的“传感器"或“探针"菜单中，找到“零点调整"或类似功能。

• 将测针移动到工作台洁净的空白区域（通常是一块光滑的陶瓷或玻璃台面）。

• 执行“自动对零"操作。仪器会寻找一个平衡点，将此时的电信号设为零点。

2. 使用标准球进行校准：

• 将标准球（已知精确直径，如Ø2mm或Ø4mm）安装在工作台上。

• 在软件中选择“校准"向导。

• 用操纵杆控制测针，在标准球的最高点附近（不必是绝对最高点）轻轻接触。

• 软件会自动驱动测针在标准球上采点（通常是4点或5点法），计算出测针的有效半径和位置偏差。

• 目的：校准测针的实际半径和仪器的放大比例，消除系统误差。

• 操作：

• 验证：校准后，立即在标准球上测量一段圆弧，检查测得的半径值与标准球标称值是否在误差允许范围内（如±0.1μm以内）。如果不符，必须重新清洁测针和标准球，并再次校准。

四、 执行测量

根据测量需求，分为手动测量和自动程序测量。

1. 手动测量（简单轮廓）：

• 使用操纵杆或手轮，小心移动测针至工件起始点。

• 在软件中设置测量长度（X轴行程）和采样间隔。

• 按下“开始"键，仪器自动扫描。

• 全程观察：第一次测量务必使用低速，并观察测针运动是否顺畅，有无异常跳动。

2. 创建自动测量程序（批量件或复杂件）：

• 示教模式：手动操作完成一遍测量路径，软件会记录下关键点（起点、终点、安全平面等）。

• 设置安全平面：在程序中加入Z轴提升动作，防止测针在移动中与工件碰撞。

• 设置判断条件：为后续批量测量设置公差带和自动判断。

• 试运行：在不接触工件的情况下空跑程序，验证路径安全。

• 保存程序：给程序命名并保存。

3. 批量自动测量：

• 装夹好第一个工件，运行程序进行测量并确认结果正确。

• 之后更换工件，只需一键启动程序即可。软件会自动输出测量报告。

五、 数据分析与评定

测量完成后，利用软件强大的分析功能进行处理：

1. 轮廓处理：

• 滤波：选择合适的滤波器（如高斯滤波器）和截止波长（λc, λs）以分离粗糙度和波纹度。

• 剔除异常值：删除因毛刺或灰尘造成的无效点。

• 坐标系调整：使用“直线拟合"、“圆拟合"等功能，将轮廓线调整到标准的坐标系中（例如，将基准面设置为水平线）。

2. 参数评定：

• 粗糙度参数：Ra, Rz, Rq, Rp, Rv, RSm等。

• 轮廓形状参数：如直线度、圆度、角度、距离、倒角半径等。

• 与CAD比较：导入理论CAD模型，进行实际轮廓与理论轮廓的对比，得到色差图和分析报告。

3. 生成报告：

• 软件可生成包含图形、数据表格、公差判断结果的综合报告。

• 报告可导出为PDF、Excel或图片格式。

六、 测量结束后

1. 升起测针：将Z轴升至安全高度。

2. 移开测针：将X轴移至行程中间位置，避免长期处于一端。

3. 锁紧Z轴：特别是SJ系列等手动型，必须锁紧升降轴。

4. 清洁：取下工件，清洁工作台和测针（如需）。

5. 关机顺序：先退出测量软件并关闭电脑，再关闭主机电源。

6. 防尘：盖上仪器防尘罩。

七、 安全与注意事项（重中之重）

• 防碰撞：移动和装夹时，测针安全第一。任何微小的碰撞都可能导致测针损坏或精度失准。

• 测针选择：“大针测粗糙，小针测精细"。用大半径测针测量粗糙表面，用小半径测针测量精细特征。

• 速度控制：未知表面先用低速。

• 校准至上：任何条件变化（温度剧烈波动、测针触碰、长时间未用）后，重新进行校准。

• 软件学习：花时间深入学习测量软件（如Mitutoyo的MARK软件或Surfpak软件），这是发挥仪器全部能力的关键。

• 文档优先：务必以您设备配套的《操作手册》为准，不同型号和软件版本的界面和功能可能有差异。

新手建议：从测量已知尺寸的标准块（如台阶规）开始练习，将测量结果与标称值对比，熟悉整个流程并建立信心。遇到复杂问题，及时联系三丰技术支持或经验丰富的同事。