接触触发式探头结构参数优化设计

来源：计量学报杂志2016年第3期北京时间：

作者：向萌,李瑞君,李心愿,范光照

单位：合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009

摘要：设计了一种适用于微纳米三坐标测量机的高灵敏度接触触发式探头。介绍了该探头的结构和原理,建立了探头的灵敏度模型和刚度模型,依据三维方向等灵敏度和等刚度的原则,利用最优化方法得出了探头结构参数的最优解。对探头的刚度进行了仿真验证;分别对探头的刚度、分辨率以及稳定性进行了实验测试。实验结果表明:该探头在三维方向上的刚度均小于1 mN/μm,且近似相等;分辨率高于50 nm;当环境温度的波动范围小于±0.025 ℃时,探头在1.3 h内的漂移量为20 nm。

关键词：计量学; 三坐标测量机; 接触触发式探头; 弹性机构; 参数优化

基金资助：国家自然科学基金 (51275148,51175141);安徽省高等学校省级自然科学研究重点项目（KJ2014A021）