齿轮千分尺校准规范资料下载.pdf
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4.3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置当微分筒上的零标尺标记与固定套管纵标尺标记对准时,微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记右边缘应相切,若不相切,压线不大于0.05mm,离线不大于0.10mm。
4.4球测头的表面粗糙度球测头工作面的表面粗糙度不超过Ra0.40m。
4.5测微螺杆和测砧套上的可换球测头安装孔的孔径测微螺杆和测砧套上的可换球测头安装孔的孔径为3.5mm,5mm,公差为H7。
JJF(浙)1176-202134.6球测头的直径误差球测头的直径误差不大于2m。
4.7测微螺杆和测砧套上的可换球测头安装孔的同轴度应不超过0.005mm。
4.8电子数显齿轮千分尺的示值重复性电子数显齿轮千分尺的示值重复性不大于1m。
4.9电子数显齿轮千分尺任意位置时数值漂移电子数显齿轮千分尺在任意位置时的数值漂移应不大于1m/h。
4.10球测头对示值的影响齿轮千分尺可换球测头对示值的影响应不超过表2中的规定。
表2可换球测头对示值的影响可换球测头直径/mm可换球测头对示值的影响/md121d52d514.11示值误差齿轮千分尺示值最大允许误差应不超过表3中的规定。
表3示值最大允许误差测量范围/mm最大允许误差/m025,255045075,751005100125,125-1506150-17574.12电子数显齿轮千分尺的细分误差电子数显齿轮千分尺数显装置的细分误差应不大于2m。
注:
校准工作不判断合格与否,上述计量特性要求仅供参考。
5校准条件5.1环境条件测量齿轮千分尺的室内温度和平衡温度的时间一般不超过表4中的规定。
室内相对湿度不大于70RH。
JJF(浙)1176-20214表4室内温度和室内平衡温度的时间读数形式测量范围/mm室内温度对20的允许偏差/平衡温度的时间/h标尺式01005210017533数显式010033100175245.2校准项目和校准设备齿轮千分尺校准项目和校准设备见表5。
表5校准项目和校准设备序号校准项目主要校准设备1测力和测力变化量仪测力仪:
MPE:
2.02微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离工具显微镜:
(1+L/100)m塞尺:
(516)m3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置4球测头的表面粗糙度表面粗糙度比较样板:
12175测微螺杆和测砧套上的可换球测头安装孔的孔径光滑极限量规H76球测头的直径误差测长仪MPE:
(0.5+L/200)m7测微螺杆和测砧套上的可换球测头安装孔的同轴度同轴度专用量规:
MPEV:
0.005mm8电子数显齿轮千分尺的示值重复性5等量块9电子数显齿轮千分尺任意位置时数值漂移10球测头对示值的影响11示值误差5等量块12电子数显齿轮千分尺的细分误差微分筒或5等量块6校准方法首先检查外观,确定没有影响计量特性因素后再进行测量。
6.1测力和测力变化调整量仪测力仪安装位置,确保量仪测力仪的平面测量面与齿轮千分尺测微螺杆球面测量面的有效接触。
在测量上限、测量下限两极限位置上,在JJF(浙)1176-20215量仪测力仪上分别读取两个测力数值,取最大值作为测力,两测力数值之差作为测力变化。
(025)mm齿轮千分尺,测量下限在10mm左右。
6.2微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离用0.4mm塞尺置于固定套管标尺标记表面上以比较法测量,微分筒锥面的棱边上边缘不应高于塞尺的表面,测量应在微分筒任意一周内不小于3个位置上进行。
也可以用工具显微镜上测量,见图3。
图3微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离6.3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置首先将齿轮千分尺测量下限调整正确,转动微分筒使其零标尺标记与固定套管的纵向标尺标记对准,观察微分筒锥面的端面是否与固定套管毫米标尺标记的右边缘相切。
若不相切,转动微分筒使其相切,在微分筒上读出其零点标尺标记对固定套管纵向标尺标记的偏移量,该偏移量即为离线或压线的数值的测量结果,见图4。
(a)压线0.03mm(b)离线0.03mm图4微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置6.4球测头的表面粗糙度JJF(浙)1176-20216用表面粗糙度比较样块比较测量。
在进行比较时,所用的表面粗糙度比较样块和被检测量面的加工方法应该相同,表面粗糙度比较样块的材料、形状、表面色泽等也尽可能与被检测量面一致。
以相应表面粗糙度比较样块的标称值作为测量结果。
6.5测微螺杆和测砧套装置上的可换球测头安装孔的孔径用光滑极限量规进行测量。
光滑极限量规应符合JJG343-2012光滑极限量规检定规程中IT7的要求。
6.6球测头的直径误差将测长仪上安装平面测量头,测量球测头的上下测量面方向和左右测量面方向,每个测量面方向测量二次取平均值;
计算各个平均值与标准值之差,取其绝对值的最大值作为测量结果。
6.7测微螺杆和测砧套上的可换球测头安装孔的同轴度用同轴度专用量规测量。
将同轴度专用量规的两端圆柱应能顺利插入测微螺杆及测砧套上的孔中。
A应符合3.5mm,5mm的二种规格,公差为H7的要求,见图5和表6中的规定。
表6同轴度专用量规mm测量范围LB0.10253562550606507585675100110810012513581251751658图5同轴度专用量规JJF(浙)1176-202176.8电子数显齿轮千分尺的示值重复性在相同测量条件下重复测量五次分别读数,示值重复性以最大读数值与最小读数值的差值确定。
6.9电子数显齿轮千分尺任意位置时数值漂移在测量范围内的任意位置锁紧测微螺杆,观察1h内显示值的变化不超过规定值。
6.10球测头对示值的影响首先旋转测微螺杆使一对可换球测头接触并对好零位,在测砧套上的可换球测头向一个方向旋转90测得一个数据,再将测微螺杆上的可换球测头向反方向旋转180测得一个数据,同样的测量过程还应在测砧套上的可换球测头另外三个90上和测微螺杆上的可换球测头另外三个180上进行,8次测量结果中的最大值与最小值之差作为球测头对示值的影响。
测量范围大于25mm的齿轮千分尺在相当于测量范围下限的量块和一对可换球测头接触对好零位,再按上述测量方法测量。
6.11示值误差6.11.1齿轮千分尺示值误差用5等专用量块进行测量。
各种齿轮千分尺受检点应均匀分布测量范围内的5点上,如表7中所示。
读取齿轮千分尺指示值或显示值与各相应量块尺寸的差值,取各受检点中绝对值最大的示值误差为该尺的示值误差,示值误差均不应超过表3中的规定。
6.11.2测量上限大于100mm的齿轮千分尺,将专用量块依次研合在相当于齿轮千分尺测量范围下限的5等量块上依次进行测量。
示值误差均不应超过表3中的规定。
齿轮千分尺示值误差e可由下式计算:
e=Li-Ls式中:
Li齿轮千分尺的示值(20条件下),mm;
Ls量块的实际值(20条件下),mm。
JJF(浙)1176-20218表7受检点尺寸测量范围/mm量块组合体标称尺寸/mm0255.1210.2415.3621.5025或2.55.17.710.312.91517.620.222.82525A5.12A10.24A15.36A21.50A25或A2.5A5.1A7.7A10.3A12.9A15A17.6A20.2A22.8A25注:
表中A为测量下限值6.12电子数显齿轮千分尺的细分误差在测量范围任一位置上,沿测量方向转动微分筒,每间隔0.04mm测量一次,共测量12点,分别读出各测量点数显装置上的显示值与微分筒读数值之差。
其最大差值应符合规定的要求。
对于没有微分筒的电子数显齿轮千分尺,可用量块测量。
7校准结果表达经校准的齿轮千分尺发给校准证书。
校准证书及内页格式见附录C。
8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由齿轮千分尺的使用情况、使用者、齿轮千分尺本身质量等诸因素所决定的,因此,送检单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
一般情况下,建议复校时间间隔为一年。
JJF(浙)1176-20219附录A齿轮千分尺示值误差测量结果的不确定度评定A.1测量方法依据本规范,测量范围(0100)mm,检测温度为(205),测量范围大于100mm,检测温度为(204)。
分度值为0.01mm齿轮千分尺示值误差的测量是在规定条件下用5等量块进行的。
下面仅对(025)mm、(75100)mm、(150175)mm齿轮千分尺的测量范围上限点的示值误差,进行测量结果的测量不确定度分析。
A.2测量模型齿轮千分尺的示值误差e:
bbbmmmbmtLtLLLe(A.1)式中:
mL齿轮千分尺的示值(20条件下);
bL量块的长度值(20条件下);
m和b分别是齿轮千分尺和量块的线胀系数;
mt和bt分别是齿轮千分尺和量块偏离参考温度20的数值。
A.3方差和灵敏度系数在公式(A.1)中:
为简化运算,舍去微小量,并转化相关项影响。
令:
bmLLLbmbmtttbmbmttt代入公式(A.1)后,经整理得:
tLtLLLebm(A.2)灵敏系数ic:
1/1mLec1/2bLectLec/3Ltec/4依据不确定度传播律公式,输出量e估计值的方差为:
242423232222212122)(ucucucuceuuc(A.3)2422322221)()(uLutLuuJJF(浙)1176-202110A.4不确定度来源分析A.4.1、测量重复性引入的不确定度1u;
A.4.2、量块引入的不确定度2u;
A.4.3、齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度3u;
A.4.4、齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度4u。
A.5标准不确定度一览表L=25mm表A.1不确定度概算汇总表标准不确定度分量)(ixu不确定度来源标准不确定度(m)ci)(iixuc(m)1u测量重复性0.5010.502u量块引入的不确定度0.23-10.233u齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.074u齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度0.173L0.05cu=0.56mL=100mm表A.2不确定度概算汇总表标准不确定度分量)(ixu不确定度来源标准不确定度(m)ci)(iixuc(m)1u测量重复性0.5010.502u量块引入的不确定度0.49-10.493u齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.294u齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度0.173L0.20cu=0.78mL=175mm表A.3不确定度概算汇总表标准不确定度分量)(ixu不确定度来源标准不确定度(m)ci)(iixuc(m)1u测量重复性0.5010.502u量块引入的不确定度0.69-10.693u齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.414u齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度0.173L0.35cu=1.0mJJF(浙)1176-202111A6标准不确定度计算A.6.1齿轮千分尺测量重复性引入的不确定度分量1u以25.00mm示值为例,齿轮千分尺用5等量块进行测量,重复测量10次,由贝塞尔公式得实验标准差1u=s=0.50mA.6.2由对零位量块引入的不确定度分量21u和受检点量块引入的不确定度分量22u组成不确定度2u的评定。
A.6.2.1由对零位量块引入的不确定度为分量21u5等量块的测量不确定度为:
(0.50m+510-6Ln),k=2.7。
齿轮千分尺测量上限L=25mm时:
被测量齿轮千分尺下限为零,不用对零量块,则:
21u0.00m;
齿轮千分尺测量上限L=100mm时:
以75mm量块对零,不确定度为0.875m,21u0.875m/2.7=0.32m;
齿轮千分尺测量上限L=175mm时:
以150mm量块对零,不确定度为1.25m,21u1.25m/2.7=0.46m;
A.6.2.2受检点量块引入的不确定度为分量22u5等量块的测量不确定度为(0.50m+510-6Ln),k=2.7。
齿轮千分尺测量上限25mm时:
22u(0.50+52510310-6)m/2.7=0.23m齿轮千分尺测量上限100mm时:
22u(0.50+510010310-6)m/2.7=0.37m齿轮千分尺测量上限175mm时:
22u(0.50+517510310-6)m/2.7=0.51mL=25mm时:
2u=222221uu=2223.000.0=0.23mL=100mm时:
2u=222221uu=2237.032.0=0.49mJJF(浙)1176-202112L=175mm时:
2u=222221uu=2251.046.0=0.69mA.6.3齿轮千分尺与量块间线胀系数差引入的不确定度3u齿轮千分尺与量块间线胀系数均为:
a=(11.51)10-6-1;
线胀系a的界限为110-6-1,服从均匀分布,k=3,则:
3u=110-6-1/3=0.5810-6-1A.6.4齿轮千分尺和量块间的温度差引入的不确定度4u齿轮千分尺和量块间的温度差存在,并以等概率落于估计区间(-0.2+0.2)范围内,k=3,则:
4u=0.2/3=0.173A.7合成标准不确定度cu检测测量范围不超过100mm的齿轮千分尺时,规范要求的温度允许偏差为t=5;
检测测量范围大于100mm的齿轮千分尺时,规范要求的温度允许偏差为t=4,量块的线胀系数a=11.510-6-1。
齿轮千分尺L=25mm=0.025106m时:
2cu=2422322221uaLutLuu=(0.50)2+(0.23)2+(0.025106m50.5810-6-1)2+(0.025106m11.510-6-10.173)2=0.31mcu=0.56m齿轮千分尺L=100mm=0.10106m时:
2cu=2422322221uaLutLuu=(0.50)2+(0.49)2+(0.10106m50.5810-6-1)2+(0.10106m11.510-6-10.173)2=0.61mcu=0.78m齿轮千分尺L=175mm=0.175106m时:
2cu=2422322221uaLutLuu=(0.50)2+(0.69)2+(0.175106m4JJF(浙)1176-2021130.5810-6-1)2+(0.175106m11.510-6-10.173)2=1.0mcu=1.0mA.8扩展不确定度U取包含因子k=2齿轮千分尺:
L=25mm时:
U=kcu=20.56m1.1mL=100mm时:
U=kcu=20.78m1.6mL=175mm时:
U=kcu=21.00m2.0m经分析,检测齿轮千分尺示值误差的扩展不确定度与其最大允许误差的绝对值之比基本满足三分之一关系,可以开展测量。
JJF(浙)1176-202114附录B电子数显齿轮千分尺示值误差测量结果的不确定度评定B.1测量方法依据本规范,测量范围(0100)mm,检测温度为(203),测量测范围大于100mm,检测温度为(202)。
分辨率为0.001mm电子数显齿轮千分尺示值误差的测量是在规定条件下用5等量块进行的。
下面仅对(025)mm、(75100)mm、(150175)mm电子数显齿轮千分尺的测量范围上限点的示值误差,进行测量结果的测量不确定度分析。
B.2测量模型电子数显齿轮千分尺的示值误差e:
bbbmmmbmtLtLLLe(B.1)式中:
mL电子数显齿轮千分尺的示值(标准条件下);
bL量块的长度(标准条件下);
m和b分别是电子数显齿轮千分尺和量块的线胀系数;
mt和bt分别是电子数显齿轮千分尺和量块偏离参考温度20的数值。
B.3方差和灵敏度系数在公式(B.1)中:
为简化运算,舍去微小量,转化相关项影响。
bmLLLbmbmtttbmbmttt代入公式(B.1)后,经整理得:
tLtLLLebm(B.2)灵敏系数ic:
1/1mLec1/2bLectLec/3Ltec/4依据不确定度传播律公式,输出量e的估计值方差为:
242423232222212122)(ucucucuceuuc(B.3)2422322221)()(uLutLuuJJF(浙)1176-202115B.4不确定度来源分析B.4.1测量重复性引入的不确定度1u;
B.4.2量块引入的不确定度2u;
B.4.3电子数显齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度3u;
B.4.4电子数显齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度4u。
B.5标准不确定度一览表L=25mm表B.1不确定度概算汇总表标准不确定度分量)(ixu不确定度来源标准不确定度(m)ci)(iixuc(m)1u测量重复性0.3010.302u量块引入的不确定度0.23-10.233u电子数显齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.044u电子数显齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度0.115L0.03cu=0.38mL=100mm表B.2不确定度概算汇总表标准不确定度分量)(ixu不确定度来源标准不确定度(m)ci)(iixuc(m)1u测量重复性0.3010.302u量块引入的不确定度0.49-10.493u电子数显齿轮千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.174u电子数显齿轮千分尺和量块的温度差引入不确定度0.115L0.13cu=0.61mL=175mm表B.3不确定度概算汇总表标准不确定度分量)(ixu不确定度来源标准不确定度(m)ci)(iixuc(m)1u测量重复性0.3010.302u量块引入的不确定度0.69-10.693u电子数显齿
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