高精度测头：在微米世界中消除“各向异性”

当加工公差收窄到微米（μm）级别时，普通的运动学（Kinematic）测头可能就力不从心了。这时，必须启用“高精度测头”来应对严苛的检测需求。

一、 普通测头的瓶颈：三角形效应

 传统测头内部采用三点支撑结构。当测针沿不同角度触发时，由于机械结构的几何特性，触发力是不均匀的，导致产生各向异性（Lobing Error）。这种误差通常在3μm-5μm左右，对于普通加工足够，但对于精密模具或航空零件则是致命的。

二、 高精度测头的核心技术：应变片（Strain Gauge）

 为了消除机械结构的误差，高精度测头（如Renishaw的RMP600或MP250）采用了固态应变片技术。

- 原理： 内部不再依赖机械触点的通断，而是通过感应硅应变片的微小形变来触发信号。

- 优势：

  1. 极低的触发力： 保护精密工件表面。

  2. 超高重复精度： 通常可达0.25μm（2σ）甚至更高。

  3. 无方向性误差： 无论从哪个角度触碰工件，触发特性几乎一致，消除了三角形效应。

三、 应用领域：复杂曲面与五轴加工

 高精度测头常用于五轴机床进行复杂的3D曲面检测。在测量叶轮叶片、光学透镜模具时，任何微小的测量误差都会导致加工基准的偏移。高精度测头确保了“所测即所得”，是超精密加工不可或缺的计量基准。

总结：

 高精度测头代表了机床测头技术的金字塔尖。它通过先进的传感技术消除了物理结构的局限，为追求极致精度的制造业提供了最可信赖的“标尺”。