平板檢定規(guī)程宣貫

平板檢定規(guī)程

JJG117-2013

毛洪2014年4月22日3主要技術(shù)變化11）規(guī)范了平板定義2）以平面度允許限代替了平面度最大允許誤差3）取消了原規(guī)程中5個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)中的00級(jí)，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致將平板分為0級(jí)，1級(jí)，2級(jí)，3級(jí)4）擴(kuò)大了接觸點(diǎn)數(shù)、任意兩個(gè)位置接觸點(diǎn)數(shù)和工作面支撐面積比率的適用范圍，將其從應(yīng)用于刮制鑄鐵平板的局部工作面擴(kuò)大至平板整個(gè)工作面，并將其限制在新制或修理后的鑄鐵平板5）縮小了局部工作面定義范圍，并明確給出平板任意局部工作面平面度允許限4主要技術(shù)變化26）取消了計(jì)量性能要求中的測(cè)量不確定度要求7）修訂了對(duì)平板工作面和側(cè)面表面粗糙度的測(cè)量方法8）修訂了對(duì)平面度測(cè)量方法的描述，將平面度的評(píng)定方法與示例放入資料性附錄9）增加了附錄A《平板工作面平面度允許限的計(jì)算方法》，使得任意規(guī)格的平板通過(guò)計(jì)算都能得到統(tǒng)一的工作面平面度允許限51概述定義：平板是用于工件檢驗(yàn)或劃線(xiàn)的平面基準(zhǔn)器具。分類(lèi)：A）按準(zhǔn)確度等級(jí)：0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)。一般0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)作為檢驗(yàn)平板，3級(jí)作為劃線(xiàn)平板；B）按材料：鑄鐵平板和巖石平板；C）按結(jié)構(gòu)筋板式有凸緣

鑄鐵平板巖石平板

箱體式無(wú)凸緣62計(jì)量性能要求2.1工作面平面度

2.1.1平面度誤差的定義

被測(cè)實(shí)際平面相對(duì)于理想平面的變動(dòng)量。

2.1.2平面度誤差的測(cè)量方法

測(cè)量平面度誤差，通常采用統(tǒng)一基準(zhǔn)法，也就是與“與理想要素比較原則”。體現(xiàn)理想要素的統(tǒng)一（模擬）基準(zhǔn)有精密平板、平晶、水平面等。7具體做法通常是先用某種測(cè)量方法測(cè)出被測(cè)實(shí)際表面的原始數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以求得被測(cè)實(shí)際表面的平面度誤差。2.1.2.1用精密平板作模擬基準(zhǔn)具體做法：將被測(cè)零件用三個(gè)可調(diào)支撐置于精密平板上，調(diào)平后按均勻布點(diǎn)記下各測(cè)點(diǎn)的指示表讀數(shù)值。舉例：方箱工作面平面度測(cè)量2.1.2.2用平晶作模擬基準(zhǔn)

根據(jù)光波干涉原理測(cè)量平面度誤差，常用標(biāo)準(zhǔn)平晶作為模擬基準(zhǔn)。舉例：外徑千分尺測(cè)量面平面度誤差的測(cè)量。82.1.2.3用水平面和幾何光束作模擬基準(zhǔn)

對(duì)于一個(gè)面來(lái)說(shuō)，直線(xiàn)度是該平面在指定方向的形狀誤差，而平面度時(shí)該平面在任意方向的形狀誤差。因此，平面度誤差可以看作是由許多條直線(xiàn)的直線(xiàn)度構(gòu)成的，可以通過(guò)對(duì)一些有代表性截面的直線(xiàn)度誤差的測(cè)量，找出他們之間的關(guān)系來(lái)確定平面度誤差。

測(cè)量工具通常是：水平儀或自準(zhǔn)直儀。

測(cè)量截面的布點(diǎn)方式：米字形（對(duì)角線(xiàn)法）和網(wǎng)格形（環(huán)線(xiàn)測(cè)量法）。9米字形（對(duì)角線(xiàn)法）和網(wǎng)格形（環(huán)線(xiàn)測(cè)量法）布點(diǎn)方式如下：

圖1：對(duì)角線(xiàn)布點(diǎn)圖2：網(wǎng)格法布點(diǎn)

兩者的區(qū)別在于對(duì)角線(xiàn)法的跨距是不唯一的，而網(wǎng)格法的跨距是唯一的。10

112.1.3平面度誤差的評(píng)定方法平面度誤差的評(píng)定方法分為：最小區(qū)域法、對(duì)角線(xiàn)法、三點(diǎn)法。出現(xiàn)爭(zhēng)議以最小區(qū)域法為仲裁依據(jù)。2.1.3.1最小區(qū)域法以包容平板實(shí)際工作面且距離為最小的兩平行平面間的距離作為被測(cè)平板的平面度。它又分為：三角形準(zhǔn)則、交叉準(zhǔn)則和直線(xiàn)準(zhǔn)則。A）三角形準(zhǔn)則—一個(gè)最低（高）點(diǎn)的投影位于由三個(gè)等值最高（低）點(diǎn)組成的三角形中。B）交叉準(zhǔn)則—兩個(gè)等值最低（高）點(diǎn)的投影位于兩個(gè)等值最高（低）點(diǎn)連線(xiàn)兩側(cè)。C）直線(xiàn)準(zhǔn)則—一個(gè)最低（高）的投影位于兩個(gè)等值最高（低）的連線(xiàn)上。

—最高點(diǎn)

—最低點(diǎn)

三角形準(zhǔn)則示意圖

交叉準(zhǔn)則示意圖直線(xiàn)準(zhǔn)則示意圖12132.1.3.2對(duì)角線(xiàn)法對(duì)角線(xiàn)法是以通過(guò)一條對(duì)角線(xiàn)兩端點(diǎn)連線(xiàn)且平行于另一條對(duì)角線(xiàn)兩端點(diǎn)連線(xiàn)的平面作為理想平面，各測(cè)點(diǎn)對(duì)此平面的偏差中最大值與最小值的代數(shù)和的絕對(duì)值作為被測(cè)平面的平面度。

按對(duì)角線(xiàn)法建立的理想平面具有唯一性，且四個(gè)角點(diǎn)的位置已經(jīng)給定，故在測(cè)量時(shí)就有可能使理想平面調(diào)整到與測(cè)量基準(zhǔn)的方向一致，從而可不必經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理就能獲得平面度誤差。但對(duì)角線(xiàn)時(shí)一種近似評(píng)定方法，由它獲得的誤差值通常比最小區(qū)域法評(píng)定的結(jié)果要大。142.1.3.3三點(diǎn)法按被測(cè)實(shí)際表面上相距最遠(yuǎn)的三點(diǎn)建立理想平面，以各測(cè)點(diǎn)對(duì)此平面的偏差中最大值與最小值的代數(shù)差的絕對(duì)值作為平面度誤差值。

三點(diǎn)法也是一種近似的評(píng)定方法，且決定理想平面的三點(diǎn)可以由很多種取法，故其評(píng)定的誤差值不是唯一的。但三點(diǎn)法可以將理想平面的方向調(diào)整到與測(cè)量基準(zhǔn)相一致，從而可不經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理直接得到平面度誤差值。15

平板準(zhǔn)確度等級(jí)0級(jí)0.0032.51級(jí)0.00652級(jí)0.012103級(jí)0.0242016注：1與平板準(zhǔn)確度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的平面度允許限應(yīng)修約到：0級(jí)平板為0.5μm，其他級(jí)別為1μm。按此公式計(jì)算出的平板工作面平面度是在溫度為20℃條件下，且平板工作面已調(diào)至水平或工作面平面度最小的條件下得到的。數(shù)據(jù)修約的相關(guān)知識(shí)

17

182.2局部工作面平面度平板工作面對(duì)角線(xiàn)≧566mm時(shí)，應(yīng)該測(cè)量其任意250×250mm局部工作面的平面度。平板任意250×250mm局部工作面平面度允許限：平板局部工作面平面度也可以采用平面波動(dòng)量判定：平板準(zhǔn)確度0級(jí)1級(jí)2級(jí)3級(jí)工作面的平面波動(dòng)量8μm16μm32μm64μm平板準(zhǔn)確度0級(jí)1級(jí)2級(jí)3級(jí)局部工作面平面度3.5μm7μm15μm30μm19

203計(jì)量器具控制3.1檢定條件檢定環(huán)境溫度見(jiàn)表5規(guī)定。檢定地點(diǎn)應(yīng)避免振動(dòng)。檢定工具與被檢平板溫度平衡時(shí)間見(jiàn)表6。3.2主要檢定設(shè)備3.2.1工作面及其側(cè)面的表面粗糙度：表面粗糙度比較樣塊MPE：-17%~+12%或表面粗糙度測(cè)量?jī)xMPE：±15%。出現(xiàn)爭(zhēng)議以表面粗糙度測(cè)量?jī)x為準(zhǔn)。213.2.2工作面平面度：0級(jí)平板：分度值為0.2″的自準(zhǔn)直儀或分度值為0.001mm/m的平直度檢查儀、電子水平儀和橋板；1級(jí)、2級(jí)平板：分度值為0.005mm/m的平直度檢查儀或0.01mm/m電子水平儀或合象水平儀和橋板；3級(jí)平板：分度值為0.02mm/m水平儀，橋板；尺寸小于400*400mm的研磨平板：500mm刀口形直尺M(jìn)PE：4μm和4等（或2級(jí)）量塊。采用涂色對(duì)研法時(shí)所用設(shè)備見(jiàn)規(guī)程表9。223.2.3局部工作面平面度平面波動(dòng)量檢具（使用分度值為0.001mm指示表）或使用檢定工作面平面度時(shí)所使用的相應(yīng)檢定設(shè)備。233.3檢定方法3.3.1工作面及側(cè)面的表面粗糙度當(dāng)用表面粗糙度比較樣塊進(jìn)行檢定時(shí)的要求：加工方法應(yīng)該相同，材料、色澤、形狀也應(yīng)該相近。判斷準(zhǔn)則：根據(jù)被測(cè)表面痕跡的深淺判定表面粗糙度是否符合要求。

判斷結(jié)論：如果被測(cè)表面痕跡的深淺不超過(guò)表面粗糙度比較樣塊時(shí)，一般它的表面粗糙度也就不超過(guò)表面粗糙度樣塊的標(biāo)稱(chēng)值，此時(shí)該標(biāo)稱(chēng)值即為被測(cè)表面的粗糙度值。

當(dāng)用粗糙度儀測(cè)量時(shí)，在三個(gè)不同位置各測(cè)三次，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果。243.3.2工作面平面度3.3.2.1測(cè)量前，應(yīng)調(diào)整平板工作面使其基本處于水平狀態(tài)。對(duì)于邊長(zhǎng)大于1m的平板至少應(yīng)有三個(gè)支撐。一般主要是通過(guò)主要的調(diào)平螺釘將平板仔細(xì)的調(diào)平，其余的支撐點(diǎn)可調(diào)整得與平板剛好接觸，且不影響已調(diào)整好的水平位置，或盡量調(diào)整其余的支撐點(diǎn)使其對(duì)平板工作面平面度的影響為最小。理解：平板為什么需要調(diào)水平？

怎樣將平板調(diào)水平？三個(gè)支撐點(diǎn)的位置如何？（最小變形原則）253.3.2.2平板工作面測(cè)量點(diǎn)數(shù)要求3.3.2.3節(jié)距法

將被測(cè)截面分為若干段，用角度測(cè)量?jī)x器測(cè)量其相對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)的傾角變化，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算出該平板工作面的平面度誤差。平板規(guī)格/mm測(cè)量點(diǎn)數(shù)≤(400*400)≧9(630*400)~(1600*1000)≧25>(1600*1000)≧4926幾點(diǎn)需要注意的地方：1）測(cè)量時(shí)，要考慮角度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量方向；2）將測(cè)量?jī)x器（水平儀等）固定在橋板上，沿直線(xiàn)移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中要首尾相接；3）在橋板移動(dòng)過(guò)程中，橋板與測(cè)量?jī)x器（水平儀等）不能有相對(duì)位移。3.3.2.4刀口形直尺法對(duì)于尺寸小于400*400mm的研磨平板可用刀口形直尺與量塊比較法進(jìn)行測(cè)量。273.3.2.5涂色對(duì)研法

對(duì)新制或修理后的刮制平板采用涂色對(duì)研法測(cè)量平板工作面的接觸點(diǎn)數(shù)、任意兩個(gè)位置接觸點(diǎn)數(shù)之差或工作面支撐面積比率。

詳細(xì)要求見(jiàn)規(guī)程表2和表9。3.3.3局部工作面平面度

將波動(dòng)量檢具放在平板上，任意移動(dòng)檢具，找出整個(gè)工作面中最大偏差區(qū)域。在最大偏差區(qū)域的任意250*250mm范圍內(nèi)，移動(dòng)波動(dòng)量檢具，觀察指示表變化，將該變化的最大值與最小值之差作為平板的平面波動(dòng)量。283.4結(jié)果處理和檢定周期平板的級(jí)別判定以工作面平面度、局部工作面平面度以及粗糙度值確定，取其中級(jí)別最低的作為檢定結(jié)果。根據(jù)使用的具體情況確定檢定周期，一般不超過(guò)1年。3.5平板工作面平面度數(shù)據(jù)處理由水平儀或自準(zhǔn)直儀測(cè)得的各測(cè)點(diǎn)讀數(shù)，因其測(cè)量基準(zhǔn)互不同一，同時(shí)也無(wú)法使理想平面調(diào)至與測(cè)量基準(zhǔn)方向一致，故無(wú)論采用何種評(píng)定方法，均需經(jīng)數(shù)據(jù)處理，才能求得平面度誤差值。數(shù)據(jù)處理就是將相對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)獲得的參數(shù)值，換算成相對(duì)于理想基準(zhǔn)的數(shù)值。293.5.1采用對(duì)角線(xiàn)布點(diǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理步驟：1）首先求出每個(gè)截面上各測(cè)點(diǎn)對(duì)其兩端點(diǎn)連線(xiàn)的偏

差值也即先求出各測(cè)量截面的直線(xiàn)度；2）根據(jù)理想平面建立的條件，求出兩個(gè)對(duì)角線(xiàn)截面上各測(cè)點(diǎn)相對(duì)于理想平面的偏差值；3）再根據(jù)其余兩端點(diǎn)連線(xiàn)與理想平面的相對(duì)位置，求出其余測(cè)點(diǎn)對(duì)理想平面的偏差值；4）判斷重復(fù)測(cè)量點(diǎn)的重復(fù)測(cè)量變動(dòng)量；5）用對(duì)角線(xiàn)法評(píng)定該平板的工作面平面度；30

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-10-3(+3)

+5-1-6(0)0-1-1累加+4+4+1(+1)+5+4-2(-2)0-1-2+4+5+3+5+50000+1+2-4-2旋轉(zhuǎn)