轮廓仪是精密形貌检测设备,测针作为直接接触工件的核心部件,长期使用后会出现磨损问题,影响测量数据的稳定性。三丰轮廓仪配套测针多为硬质合金或金刚石材质,即便材质硬度较高,持续与各类工件表面摩擦,依旧会产生针尖损耗。及时识别磨损状态,做好日常维护,按周期开展校准,能减少测针损耗,降低设备异常概率。
测针磨损可以从几个现象进行判断。测量同一件工件,多次重复采集的轮廓曲线出现明显偏移,同一位置的检测数值波动变大,排除工件装夹松动的因素后,大概率是针尖发生磨损。观察轮廓曲线,曲线起始段容易出现圆弧钝化,原本锐利的采集边缘变得圆滑。将测针拆下借助显微镜观察,针尖jian端不再保持原有形态,出现崩口、磨圆、细小缺口。如果测量工件边缘位置时,轮廓拐点位置出现圆角失真,也是测针磨损带来的典型表现。
发现测针磨损之后,需要根据磨损程度选择对应的处理方式。轻微磨圆,仅针尖微小圆弧变大,没有崩损,可先评估测量任务要求。如果工件检测对尖角、微小沟槽的轮廓要求宽松,可临时使用,同时增加数据复核次数,缩短后续的检查间隔。若针尖出现崩口、缺损,或是需要检测微小台阶、窄槽类工件,不建议继续使用,应当直接更换测针。更换测针时,要清洁测针座螺纹与接触面,避免粉尘、金属碎屑附着,安装力度保持适中,用力过大会造成测杆变形,力度不足会引发测针晃动,带来测量偏差。更换完成后,必须执行测针校准,确认触发状态正常再投入检测。
日常保养工作,贯穿设备使用全过程,能够延缓测针磨损速度。每次测量作业前,检查测针表面,清理附着的切削碎屑、油污。清洁优先选用无尘软毛刷轻扫,或是无尘纸蘸取少量无水乙醇轻拭针尖区域,禁止硬质物件触碰针尖。测量前确认工件表面状态,工件表面残留毛刺、硬质氧化皮,会加速测针磨损,需要提前去除工件表面突出毛刺。装夹工件时,保证工件固定牢靠,避免测量过程工件晃动撞击测针,撞击极易造成针尖崩损、测杆弯曲。
设备使用环境需要维持稳定,减少粉尘、水汽。粉尘落在导轨和测针区域,测量运动时,颗粒夹杂在针尖与工件之间,持续研磨针尖。环境温度保持平稳,温度大幅波动会带来工件、测针微小形变,影响测量结果,也会间接加剧部件损耗。设备闲置阶段,将测针抬升至安全位置,远离工作台面,盖上防尘罩。长期停机前,清洁测针与工作台,做好防护,不要将测针长时间靠近硬质工件边缘放置。操作上尽量避免测针在工件表面长时间往复拖动,轮廓测量以单次扫描采集为主,减少不必要的重复走针。
校准工作需要按固定周期执行,同时结合使用频次灵活调整。常规车间检测场景下,测针安装更换后,需要立即做校准。设备日常使用频次中等,建议每 30 天完成一次设备与测针的校准。如果设备每天长时间连续作业,工件材质偏硬,或是频繁测量铸件、热处理件,可缩短校准间隔。若设备遭遇碰撞、断电停机、拆机维护等情况,无论距离上次校准多久,都要重新校准。校准使用配套标准块,操作时保证标准块清洁,放置平稳,在校准流程完成后,使用标准块复测,确认数据在允许范围,方可开展样品检测。
除测针磨损外,轮廓仪使用中还有几类常见故障,可以按步骤排查。第一类,测量数据重复性差。先检查测针是否松动、针尖是否磨损;其次查看工作台夹具,确认工件没有滑移;再清理导轨位置的碎屑,检查测杆有无弯曲变形。第二类,扫描过程触发异常,采集中途中断。先查看测针安装是否到位,检查测杆是否存在形变;排查设备信号连接线,确认接口无松动;检查扫描路径,避免扫描行程中和工装发生干涉碰撞。第三类,轮廓图形出现不规则杂线。优先清洁测针针尖与工件表面,去除油污与细小颗粒;查看环境是否存在持续震动,震动会干扰采集信号,必要时调整设备摆放位置,远离冲压、机床等振动源。第四类,测针运动卡顿。检查导轨防尘部件,清理堆积粉尘,查看导轨润滑状态,按设备手册要求补充专用润滑介质,不可随意更换油脂类型。
日常操作还要留意一些细节。操作人员熟悉设备行程限制,设置扫描起点与终点时预留安全距离,防止测针撞向工装或者工作台。测量不同硬度工件时,合理设置探测压力,压力设置偏大,会加快针尖磨损;压力过小,容易出现信号丢失。每次完成批量工件检测后,简单记录测针状态,便于跟踪损耗变化。