JJF1113—20041軸承套圈角度標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于軸承套圈角度標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量?jī)x的校準(zhǔn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)范引用下列文獻(xiàn):JJF1001—1998通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1059—1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJF1094—2002測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定JB/T6637—1993滾動(dòng)軸承用標(biāo)準(zhǔn)器技術(shù)要求JJG118—1996扭簧式比較儀檢定規(guī)程JJG396—2002電感測(cè)微儀檢定規(guī)程使用本規(guī)范時(shí),應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3概述軸承套圈角度標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量?jī)x(以下簡(jiǎn)稱角度測(cè)量?jī)x)主要用于軸承套圈角度標(biāo)準(zhǔn)件的測(cè)量。儀器外形如圖1、圖2所示。圖11—基座;2—正弦尺;3—校對(duì)用圓柱;4—正弦尺立臂;5—指示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)杠桿;6—指示計(jì)傳感器;7—立臂;8—滑座;9—平行導(dǎo)軌4計(jì)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(jī)構(gòu)傳動(dòng)杠桿;6—指示計(jì)傳感器;7—電箱;8—立臂;9—滑座;10—平行導(dǎo)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(dǎo)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(jì)配置的指示計(jì)應(yīng)滿足相應(yīng)的國(guó)家計(jì)量技術(shù)法規(guī)的要求。4.3指示機(jī)構(gòu)的測(cè)力和測(cè)力變化指示機(jī)構(gòu)測(cè)量端的測(cè)力不大于2.5N,測(cè)力變化不大于0.6N。(不加傳感器)4.4校對(duì)用圓柱技術(shù)要求見(jiàn)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(fù)性儀器重復(fù)性0.4μm。由于校準(zhǔn)不作出合格與否的結(jié)論,上述要求僅供參考。35校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1校準(zhǔn)時(shí)室內(nèi)溫度應(yīng)為(20±2)℃;室溫變化每小時(shí)不大于0.5℃;被校角度測(cè)量?jī)x和校準(zhǔn)器具平衡溫度時(shí)間不少于24h。5.1.2校準(zhǔn)工作應(yīng)在穩(wěn)固的、無(wú)振動(dòng)的工作臺(tái)上進(jìn)行。5.2校準(zhǔn)器具及其他設(shè)備校準(zhǔn)時(shí)所需校準(zhǔn)器具及其他設(shè)備見(jiàn)表1。表1序號(hào)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器、設(shè)備技術(shù)要求1表面粗糙度比較樣塊或表面粗糙度測(cè)量?jī)x研磨Ra(0.025~0.1)μm示值誤差不大于±5%2測(cè)力計(jì)分度值為0.1N3平晶D60mm1級(jí)4電感測(cè)微儀分度值為0.01μm5標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)見(jiàn)附錄B6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法首先檢查外觀及各部分相互作用,確定沒(méi)有影響其校準(zhǔn)計(jì)量特性因素后進(jìn)行校準(zhǔn)。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(cè)量?jī)x測(cè)量。6.2指示計(jì)配置的指示計(jì)按相應(yīng)的國(guó)家計(jì)量技術(shù)法規(guī)進(jìn)行。6.3指示機(jī)構(gòu)的測(cè)力和測(cè)力變化用分度值不大于0.1N的測(cè)力計(jì),分別在指示機(jī)構(gòu)測(cè)量端工作行程的始點(diǎn)、中間點(diǎn)和末點(diǎn)三位置上進(jìn)行,以其中在測(cè)力計(jì)上讀數(shù)的最大值為指示機(jī)構(gòu)的測(cè)力,以三位置上最大和最小測(cè)力值之差為測(cè)力變化。6.4正弦尺量塊支承面的平面度用D60mm的1級(jí)平晶以光波干涉法測(cè)量。6.5正弦尺立臂工作面的平面度用D150mm的1級(jí)平晶,以光波干涉法測(cè)量,如圖3所示。測(cè)量時(shí)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(cè)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(cè)量該段的平面度。將平晶沿工作面的長(zhǎng)邊移動(dòng)相當(dāng)平晶半徑的距離,依次測(cè)量其他各段的平面度。取最大值作為測(cè)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(gè)位置上測(cè)量,對(duì)同一測(cè)量位置應(yīng)在校對(duì)用圓柱徑向間隔90°的四條母線上進(jìn)行。測(cè)量時(shí),將校對(duì)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(jī)構(gòu)測(cè)量端與被測(cè)母線相接觸,并使比較儀的示值位于零位,再緩慢地移動(dòng)滑座,使指示機(jī)構(gòu)測(cè)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(gè)測(cè)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(biāo)稱角值為14°28′39″的標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)測(cè)量,標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)的技術(shù)要求見(jiàn)附錄B。將標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)滑座使指示機(jī)構(gòu)測(cè)量端接觸在距離標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)定位面10mm的位置上;調(diào)整指示計(jì)的示值于零位,指示計(jì)穩(wěn)定后以此為始端記取讀數(shù)為a1;移動(dòng)滑座使指示機(jī)構(gòu)測(cè)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(cè)量應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)徑向間隔90°的四條母線上進(jìn)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(jì)算出指示計(jì)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(jì)算儀器示值誤差Δα:Δα=arcsin+ρ-β標(biāo)式中:Δα儀器示值誤差(″);H—被測(cè)角所用量塊的實(shí)際尺寸(mm);l正弦尺兩圓柱的軸線間距(mm);L—指示計(jì)移動(dòng)的距離(80mm);(1)(2)JJF1113—20045ρ—換算系數(shù)(206265″);β標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)的實(shí)際角值(″)。6.8儀器重復(fù)性將標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)滑座使指示機(jī)構(gòu)測(cè)量端接觸在距標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)定位面10mm的位置上;調(diào)整指示計(jì)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(dòng)a1,按此方法在同一條母線上重復(fù)測(cè)量5次,各d值的最大與最小值之差即為儀器重復(fù)性?；怪甘居?jì)的測(cè)量端接觸在相距始端a1,按此方法在同一條母線上重復(fù)測(cè)量5次,各d值的最大與最小值之差即為儀器重復(fù)性。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)后的角度測(cè)量?jī)x應(yīng)填發(fā)校準(zhǔn)證書(shū),校準(zhǔn)證書(shū)的內(nèi)容見(jiàn)附錄D。8復(fù)校時(shí)間間隔角度測(cè)量?jī)x復(fù)校時(shí)間間隔根據(jù)實(shí)際使用情況而定,建議為1年。6附錄A校對(duì)用圓柱的技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)的技術(shù)要求熱處理:HRC62~65冷處理:β標(biāo)的標(biāo)稱角度為14°28′39″,其不確定度應(yīng)不大于0.5″,k=3。JJF1113—20048附錄C儀器示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度分析C.1校準(zhǔn)方法軸承套圈角度標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量?jī)x的儀器示值誤差是用標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)進(jìn)行測(cè)量的。下面以標(biāo)稱角度β標(biāo)為14°28′39″的標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)對(duì)角度測(cè)量?jī)x示值誤差測(cè)量為例進(jìn)行測(cè)量不確定度分析。C.2數(shù)學(xué)模型Δα=(arcsin+)×206265-β標(biāo)式中:Δα———測(cè)量?jī)x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(jì)上的讀數(shù)差,mm;L———指示計(jì)移動(dòng)距離(80mm);β標(biāo)———標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)的實(shí)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(biāo))+c5u(l)uc2=Δα)=C.4)+c3u(L)+c4u(β標(biāo))+c5u(l)C.4.1量塊誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(H)及自由度ν13等量塊的測(cè)量不確定度為(0.10+1L)μm,在測(cè)量過(guò)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(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H)=0.15/3=0.10μm,估計(jì)其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為10%,則自由度ν1=50。C.4.2由指示計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Δh)及自由度ν2C.4.2.1指示計(jì)示值誤差分量u21及自由度ν21在測(cè)量時(shí),指示計(jì)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(cè)量結(jié)果,則JJF1113—200493/對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為10%,則自由度ν21=50。在標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)兩端讀數(shù)分別為ai,bi測(cè)量10次,其值如表C.1。表C.1μm序號(hào)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(cè)量角度指示計(jì)位移距離引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)及自由度ν3合成)(22+0.0372=0.038C.4.3由測(cè)量角度指示計(jì)位移距離引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)及自由度ν3一般指示計(jì)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(jì)其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)引入的不確定度分量u(β標(biāo))及自由度ν4標(biāo)準(zhǔn)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(jì)其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為10%,則自由度ν4=50。C.4.5由標(biāo)準(zhǔn)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(jì)其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為10%,則u(L)=1/3=0.6μm,則自由度ν5=50。C.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表:JJF1113—200410表C.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ui(x)不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)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(jì)引入的不確定度0.0382.6″/μm0.1010u21指示計(jì)示值誤差0.01μm50u22重復(fù)性0.037μm9u3指示計(jì)位移距離的不確定度0.29mm0.000322″/μm0.10″50u4標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(kuò)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(bào)告以標(biāo)稱角度為14°28′39″標(biāo)準(zhǔn)圓錐規(guī)對(duì)分度值為0.01μm的軸承角度標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量?jī)x示值誤差測(cè)量為例,進(jìn)行示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度分析表明:該測(cè)量方法得到的測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度U95=0.6″,滿足校準(zhǔn)要求。測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度U95=0.6″是由標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容校準(zhǔn)證書(shū)的內(nèi)容應(yīng)排列有序,格式清晰,至少應(yīng)包括以下內(nèi)容