JJF1113—20041軸承套圈角度標準件測量儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于軸承套圈角度標準件測量儀的校準。2引用文獻本規(guī)范引用下列文獻:JJF1001—1998通用計量術語及定義JJF1059—1999測量不確定度評定與表示JJF1094—2002測量儀器特性評定JB/T6637—1993滾動軸承用標準器技術要求JJG118—1996扭簧式比較儀檢定規(guī)程JJG396—2002電感測微儀檢定規(guī)程使用本規(guī)范時,應注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。3概述軸承套圈角度標準件測量儀(以下簡稱角度測量儀)主要用于軸承套圈角度標準件的測量。儀器外形如圖1、圖2所示。圖11—基座;2—正弦尺;3—校對用圓柱;4—正弦尺立臂;5—指示機構(gòu)傳動杠桿;6—指示計傳感器;7—立臂;8—滑座;9—平行導軌4計量特性4.1各工作面的表面粗糙度2圖21—基座;2—正弦尺;3—正弦尺立臂;4—錐體樣圈;5—指示機構(gòu)傳動杠桿;6—指示計傳感器;7—電箱;8—立臂;9—滑座;10—平行導軌4.1.1正弦尺立臂工作面Ra0.04μm。4.1.2正弦尺量塊支承面Ra0.04μm。4.1.3平行導軌的工作面Ra0.04μm。4.1.4正弦尺臂架上V形塊工作面Ra0.1μm。4.2指示計配置的指示計應滿足相應的國家計量技術法規(guī)的要求。4.3指示機構(gòu)的測力和測力變化指示機構(gòu)測量端的測力不大于2.5N,測力變化不大于0.6N。(不加傳感器)4.4校對用圓柱技術要求見附錄A。4.5正弦尺量塊支承面的平面度平面度0.5μm(不允許呈凹形)。4.6正弦尺立臂工作面的平面度平面度0.5μm。4.7儀器零值誤差儀器零值誤差0.8μm。4.8儀器示值誤差儀器示值誤差±3″。4.9儀器重復性儀器重復性0.4μm。由于校準不作出合格與否的結(jié)論,上述要求僅供參考。35校準條件5.1環(huán)境條件5.1.1校準時室內(nèi)溫度應為(20±2)℃;室溫變化每小時不大于0.5℃;被校角度測量儀和校準器具平衡溫度時間不少于24h。5.1.2校準工作應在穩(wěn)固的、無振動的工作臺上進行。5.2校準器具及其他設備校準時所需校準器具及其他設備見表1。表1序號校準用標準器、設備技術要求1表面粗糙度比較樣塊或表面粗糙度測量儀研磨Ra(0.025~0.1)μm示值誤差不大于±5%2測力計分度值為0.1N3平晶D60mm1級4電感測微儀分度值為0.01μm5標準圓錐規(guī)見附錄B6校準項目和校準方法首先檢查外觀及各部分相互作用,確定沒有影響其校準計量特性因素后進行校準。6.1各工作面的表面粗糙度用表面粗糙度比較樣塊或表面粗糙度測量儀測量。6.2指示計配置的指示計按相應的國家計量技術法規(guī)進行。6.3指示機構(gòu)的測力和測力變化用分度值不大于0.1N的測力計,分別在指示機構(gòu)測量端工作行程的始點、中間點和末點三位置上進行,以其中在測力計上讀數(shù)的最大值為指示機構(gòu)的測力,以三位置上最大和最小測力值之差為測力變化。6.4正弦尺量塊支承面的平面度用D60mm的1級平晶以光波干涉法測量。6.5正弦尺立臂工作面的平面度用D150mm的1級平晶,以光波干涉法測量,如圖3所示。測量時在正弦尺下面墊一量塊,使正弦尺大致傾斜30°,將平晶安放在被測工作面上并用立臂工作面上的V形支承塊將平晶定位,以光波干涉法測量該段的平面度。將平晶沿工作面的長邊移動相當平晶半徑的距離,依次測量其他各段的平面度。取最大值作為測量結(jié)果。JJF1113—20044圖36.6儀器零值誤差用分度值0.01μm的電感比較儀,在正弦尺立臂工作面的中間和上、下兩端的三個位置上測量,對同一測量位置應在校對用圓柱徑向間隔90°的四條母線上進行。測量時,將校對用圓柱安裝在立臂工作面的中間位置上,調(diào)整滑座使指示機構(gòu)測量端與被測母線相接觸,并使比較儀的示值位于零位,再緩慢地移動滑座,使指示機構(gòu)測量端從圓柱面始端移至末端,在比較儀上讀取的最大和最小值之差即為該位置零值誤差。取三個測量位置誤差最大值為儀器零值誤差。6.7儀器示值誤差用標稱角值為14°28′39″的標準圓錐規(guī)測量,標準圓錐規(guī)的技術要求見附錄B。將標準圓錐規(guī)安放在正弦尺立臂工作面的中間位置上,在正弦尺一端的圓柱下面置入尺寸為50mm的3等量塊,移動滑座使指示機構(gòu)測量端接觸在距離標準圓錐規(guī)定位面10mm的位置上;調(diào)整指示計的示值于零位,指示計穩(wěn)定后以此為始端記取讀數(shù)為a1;移動滑座使指示機構(gòu)測量端接觸在相距始端80mm的位置上,記取讀數(shù)為b1;示值誤差的測量應在標準圓錐規(guī)徑向間隔90°的四條母線上進行,分別得到四組讀數(shù):a1和b1,a2和b2,a3和b3,a4和b4,按式(1)計算出指示計兩位置上讀數(shù)差的平均值Δh:Δh[(b1-a1)+(b2-a2)+(b3-a3)+(b4-a4)]按式(2)計算儀器示值誤差Δα:Δα=arcsin+ρ-β標式中:Δα儀器示值誤差(″);H—被測角所用量塊的實際尺寸(mm);l正弦尺兩圓柱的軸線間距(mm);L—指示計移動的距離(80mm);(1)(2)JJF1113—20045ρ—換算系數(shù)(206265″);β標—標準圓錐規(guī)的實際角值(″)。6.8儀器重復性將標準圓錐規(guī)安裝在正弦尺立臂工作面的中間位置上,在正弦尺一端的圓柱下面置入尺寸為50mm的3等量塊,移動滑座使指示機構(gòu)測量端接觸在距標準圓錐規(guī)定位面10mm的位置上;調(diào)整指示計的示值于零位,待穩(wěn)定后以此為始端記取讀數(shù)為a1;移動a1,按此方法在同一條母線上重復測量5次,各d值的最大與最小值之差即為儀器重復性?；怪甘居嫷臏y量端接觸在相距始端a1,按此方法在同一條母線上重復測量5次,各d值的最大與最小值之差即為儀器重復性。7校準結(jié)果表達校準后的角度測量儀應填發(fā)校準證書,校準證書的內(nèi)容見附錄D。8復校時間間隔角度測量儀復校時間間隔根據(jù)實際使用情況而定,建議為1年。6附錄A校對用圓柱的技術要求A.1圓柱面和底端工作面表面粗糙度不大于Ra0.04μm。A.2母線的直線度不大于0.3μm。A.3底工作面的平面度不大于0.1μm(不允許呈凸形)。A.4圓柱面與底工作面垂直度不大于0.5μm。7附錄B標準圓錐規(guī)的技術要求熱處理:HRC62~65冷處理:β標的標稱角度為14°28′39″,其不確定度應不大于0.5″,k=3。JJF1113—20048附錄C儀器示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析C.1校準方法軸承套圈角度標準件測量儀的儀器示值誤差是用標準圓錐規(guī)進行測量的。下面以標稱角度β標為14°28′39″的標準圓錐規(guī)對角度測量儀示值誤差測量為例進行測量不確定度分析。C.2數(shù)學模型Δα=(arcsin+)×206265-β標式中:Δα———測量儀的示值誤差;H———量塊尺寸,mm;l———正弦尺兩圓柱的軸線間距(200mm);Δh———在指示計上的讀數(shù)差,mm;L———指示計移動距離(80mm);β標———標準圓錐規(guī)的實際角值。C.3方差和靈敏系數(shù)c1=?Δα/?H≈1065″/mm≈1.1″/μmc2=?Δα/?(Δh)=2065≈2578″/mm≈2.6″/μmc3=?Δα/?L=-Δh×6265=1065=0.000322″/μm2≈266″/mm≈0.3″/μmC.4)+c3u(L)+c4u(β標)+c5u(l)uc2=Δα)=C.4)+c3u(L)+c4u(β標)+c5u(l)C.4.1量塊誤差引起的標準不確定度分量u(H)及自由度ν13等量塊的測量不確定度為(0.10+1L)μm,在測量過程中使用一塊50mm的量塊,符合均勻分布,包含因子k取3,則其標準不確定度u(H)=0.15/3=0.10μm,估計其相對標準不確定度為10%,則自由度ν1=50。C.4.2由指示計引入的標準不確定度u(Δh)及自由度ν2C.4.2.1指示計示值誤差分量u21及自由度ν21在測量時,指示計采用電感式比較儀,其0.01μm擋的最大允許誤差為0.03μm;均符合均勻分布,每條母線為兩次讀數(shù),取4條母線上Δh的平均值作為測量結(jié)果,則JJF1113—200493/對標準不確定度為10%,則自由度ν21=50。在標準圓錐規(guī)兩端讀數(shù)分別為ai,bi測量10次,其值如表C.1。表C.1μm序號biaixi=bi-aiΔxi15.070.025.050.02125.080.035.050.02135.020.054.97-0.05945.060.084.98-0.04955.070.025.050.02165.050.074.98-0.04975.080.045.040.01185.090.035.060.03195.080.025.060.031105.060.015.050.021xi=5.029μmu22=s=Δ=0.037μmν22=9C.4.3由測量角度指示計位移距離引入的標準不確定度u(L)及自由度ν3合成)(22+0.0372=0.038C.4.3由測量角度指示計位移距離引入的標準不確定度u(L)及自由度ν3一般指示計位移距離能控制在0.5mm誤差范圍內(nèi),符合均勻分布,包含因子k取 3,估計其相對標準不確定度為10%,則u(L)=0.5/3=0.29mm,則自由度ν3=50。C.4.4由標準規(guī)引入的不確定度分量u(β標)及自由度ν4標準圓錐規(guī)的錐度的檢定極限誤差為0.5″,符合正態(tài)分布,包含因子k取3,則u2=0.5/3=0.17″,估計其相對標準不確定度為10%,則自由度ν4=50。C.4.5由標準規(guī)引入的不確定度分量u(l)及自由度ν5正弦尺兩圓柱的軸線間距(200mm)的制造公差為±1μm,符合均勻分布,包含因子k取3,估計其相對標準不確定度為10%,則u(L)=1/3=0.6μm,則自由度ν5=50。C.5標準不確定度匯總表:JJF1113—200410表C.2標準不確定度分量ui(x)不確定度來源標準不確定度u(xi)ciui(y)=│ci│u(xi)/(″)自由度u1量塊引入的不確定度0.10μm1.1″/μm0.1150u2指示計引入的不確定度0.0382.6″/μm0.1010u21指示計示值誤差0.01μm50u22重復性0.037μm9u3指示計位移距離的不確定度0.29mm0.000322″/μm0.10″50u4標準圓錐規(guī)的角值不確定度0.17″-10.17″50u5正弦尺兩圓柱軸線間距的不確定度0.6μm0.3″/μm0.18″50uc=0.31(″)νeff=166C.6合成標準不確定度uc及有效自由度νeffuc=u+u+u+u+u=0.112+0.102+0.102+0.172+0.182=0.31″νeff=u/(u/ν1+u/ν2+u/ν3+u/ν4+u/ν5)=166C.7擴展不確定度取p=95%查表得k95=t95(166)=1.96,則U95=k95uc=1.96×0.31≈0.6″C.8不確定度分析結(jié)果報告以標稱角度為14°28′39″標準圓錐規(guī)對分度值為0.01μm的軸承角度標準件測量儀示值誤差測量為例,進行示值誤差測量結(jié)果不確定度分析表明:該測量方法得到的測量結(jié)果擴展不確定度U95=0.6″,滿足校準要求。測量結(jié)果擴展不確定度U95=0.6″是由標準不確定度uc=0.31″和包含因子k=1.96的乘積得到。包含因子根據(jù)所要求的置信概率p=95%,有效自由度νeff=166,由t分布表得到。JJF1113—200411附錄D校準證書內(nèi)容校準證書的內(nèi)容應排列有序,格式清晰,至少應包括以下內(nèi)容