测量台阶差时,测头与工件的接触力控制是保证精度的关键,核心原则是 “轻接触、力一致、无变形”,即接触力足够稳定接触以避免打滑,同时又不会因过力导致测杆形变或工件损伤,具体控制方法如下:

一、接触力的核心控制标准

数显高度计的测头接触力无统一数值(不同品牌、量程的设备测力范围通常为 0.1~0.5N),但需满足以下 2 个核心标准,可通过 “感官判断 + 设备反馈” 结合控制:

  1. 稳定接触无打滑:测头接触工件后,轻微晃动工件或高度计底座,显示屏数值无明显跳动(偏差≤0.001mm),说明接触力足够,不会因振动导致测头脱离;

  2. 无弹性形变干扰:接触时听不到 “生硬撞击声”,测头接触工件后,继续微调升降手轮(0.01mm 级),数值无 “突变式增大”(过力会导致测杆弯曲,数值异常偏大)。

二、分步骤控制接触力的实操方法

1. 初始接触:“渐进式靠近 + 视觉观察”

  • 操作:转动高度计升降手轮时,保持 “慢节奏微调”(每圈手轮对应测杆升降 0.5~1mm,建议每次转动幅度≤1/10 圈),同时紧盯显示屏数值;

  • 判断:当数值从 “无显示” 或 “跳动” 变为 “稳定递增”(如从 0.000mm 开始缓慢变为 0.001mm、0.002mm),说明测头刚接触工件,此时立即停止手轮转动,完成 “初始接触”。

  • 关键:避免 “快速下压” 导致接触力突然过大,尤其测量软质工件(如铝、塑料)时,过力会压陷工件表面,直接导致测量值偏小。

2. 力的校准:“统一接触反馈”

测量台阶差需先后接触 “低台阶面” 和 “高台阶面”,两次接触力必须一致,否则会因测杆形变差异引入误差,可通过以下 2 种方式统一力度:

  • 手感反馈法(适用于手动升降式高度计):接触时,手轮转动至 “有轻微阻力感” 即停止 —— 低台阶面接触时记住手轮的阻力 “手感”(如转动时突然有 “轻微卡顿”),测量高台阶面时保持相同阻力感,确保两次接触力一致;

  • 数值稳定法(适用于电动升降式高度计):设定设备 “测力模式”(部分数显高度计有此功能),或手动微调至数值稳定后,记录此时测杆的 “压缩量”(如低台阶面接触后数值稳定在 0.002mm,高台阶面也调整至接触后数值稳定在 0.002mm 左右),通过压缩量间接控制接触力。

3. 特殊工件的力调整

根据工件材质和表面状态,接触力需灵活调整,避免损伤工件或测头:

  • 硬质工件(钢、铸铁、大理石):接触力可稍大(接近设备测力上限的 50%,如 0.2~0.3N),以保证接触稳定,不易受振动干扰;

  • 软质工件(铝、铜、塑料、橡胶):接触力必须最小化(设备测力下限附近,如 0.1~0.15N),可通过 “数值刚稳定即停止” 控制,避免工件表面压陷;

  • 精密加工面(粗糙度 Ra≤0.8μm):接触力以 “不留下压痕” 为前提,建议搭配红宝石测头(硬度高、接触面小),接触后数值稳定即可,无需额外加压。

三、避免接触力失控的注意事项

  1. 禁止 “用力按压” 确认接触:部分操作者会习惯性 “用力压一下” 测头以确认接触,这种行为会导致测杆永久性形变(尤其细长测杆或接长杆),长期会使设备示值误差增大;

  2. 每次测量前检查测头状态:若测头(如红宝石球头)有磨损、变形,会导致接触面积变大,相同手感下实际接触力增大,需定期更换磨损测头;

  3. 控制环境振动:若工作台有振动,即使接触力合适,测头也可能 “高频轻微跳动”,此时需先稳定环境(如关闭附近机床、使用防震垫),而非通过增大接触力来 “压制跳动”(过力会引入新误差);

  4. 电动高度计的参数设定:若使用带 “自动测力” 功能的电动高度计,可在菜单中直接设定接触力(如 0.2N),设备会自动控制测头下降力度,无需手动判断,适合新手或批量测量场景。

总之,接触力控制的核心是 “一致性 + 适度性”—— 两次接触(低台阶、高台阶)的力必须相同,且均处于 “稳定接触无变形” 的范围。新手可通过 “多次练习对比”(如重复测量同一台阶差,若多次读数偏差≤0.001mm,说明接触力控制合格),逐步形成稳定的手感判断。