刀口形直尺規(guī)范

1刀口形直尺檢定規(guī)程本規(guī)程適用于刀口形直尺的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)程引用下列文獻(xiàn)：JJF1001—1998通用計(jì)量術(shù)語及定義JJF1059—1999測量不確定度評定與表示JJF1094—2002測量儀器特性評定技術(shù)規(guī)范JJF1130—2005幾何量測量設(shè)備校準(zhǔn)中的不確定度評定指南GB/T6091—2004刀口形直尺measurementofworkpiecesandmeasuringequipmentPart2:Guidetotheestimationofuncertaiincalibrationofmeasuringequipmentandi(《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)工件與測量設(shè)備的測量檢驗(yàn)第2部分：測量設(shè)備校準(zhǔn)和產(chǎn)品檢驗(yàn)中GPS測量的不確定度評定指南》使用本規(guī)程時，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3概述刀口形直尺是以其工作棱邊直線度為標(biāo)準(zhǔn)，利用光隙法比較測量被測件直線度或平面度的量具，其型式、結(jié)構(gòu)形狀示意簡圖和工作棱邊的長度見表1。工作棱邊長度(mm)刀口尺225、300、400、500三棱尺175、200、225、300、500四棱尺225、300、400、50024計(jì)量性能要求刀口形直尺的工作棱邊直線度最大允許誤差見表2。表2刀口形直尺的工作棱邊直線度最大允許誤差工作棱邊長度直線度量大允許誤差MPEs/μm5通用技術(shù)要求5.1外觀5.1.1刀口形直尺應(yīng)標(biāo)有尺寸規(guī)格、制造廠名(或商標(biāo))及出廠編號等。5.1.2刀口尺應(yīng)裝有絕熱護(hù)板，三棱尺、四棱尺應(yīng)帶有手柄。5.2表面質(zhì)量5.2.1刀口形直尺的工作棱邊以及與其相連接的表面應(yīng)無銹蝕、碰傷、裂痕及影響計(jì)量性能的其他缺陷。5.2.2刀口形直尺應(yīng)無磁。6計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。6.1檢定條件6.1.1環(huán)境條件6.1.1.1檢定室溫度：(20±5)℃。6.1.1.2刀口形直尺在檢定室內(nèi)溫度平衡時間不少于2h。6.1.2檢定設(shè)備主要檢定設(shè)備見表3。6.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目見表3。表3檢定項(xiàng)目、主要檢定設(shè)備檢定項(xiàng)目主要檢定設(shè)備首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)1外觀 +++2表面質(zhì)量 十++3工作棱邊直線度研磨面平尺、三等量塊、φ80mm二級平晶、30mm直線度0.3μm的刀口尺+十注：表中“+”表示應(yīng)檢項(xiàng)目；“-”表示可不檢項(xiàng)目36.3檢定方法6.3.1外觀及表面質(zhì)量6.3.2工作棱邊直線度用有效長度不小于刀口形直尺工作棱邊長度的研磨面平尺，以間隙法測量刀口形直尺工作棱邊直線度。175mm及其以下的刀口尺用直接法測量，175mm以上刀口形直尺刀口形直尺工作棱邊直線度測量裝置如圖1所示。圖1刀口形直尺測量裝置1—研磨面平尺；2一被測刀口尺；3—毛玻璃；4—燈光箱；5—日光燈管；6—平臺；7一支承塊根據(jù)被測刀口形直尺工作棱邊長度選擇研磨面平尺長度。將研磨面平尺用等高塊支承，支承位置為距研磨面平尺兩端219長度處。燈光箱位于研磨面平尺后方。測量時將被測刀口形直尺與研磨面平尺工作面輕輕接觸，在不加壓力的情況下，以刀口形直尺工作棱邊為軸線，前后擺動約15°,同時仔細(xì)觀察其工作棱邊與研磨面平尺工作面之間測量175mm及其以下的刀口形直尺時，觀察透光間隙，如無可見光隙或有可見藍(lán)光，其工作棱邊直線度不大于1μm;否則工作棱邊直線度大于1μm。測量175mm以上刀口形直尺時，以透光間隙的最大間隙作為測量結(jié)果，其值可用與標(biāo)準(zhǔn)間隙比較的方法確定。在測量結(jié)果不確定度滿足1/3直線度要求的情況下，允許采用其他方法測量。對于工作棱邊長度在300mm及其以上的刀口尺，測量時，手持刀口尺位置應(yīng)在距兩端2/9長度處，并支撐刀口尺的大部分重量。標(biāo)準(zhǔn)間隙由φ80mm二級平晶、三等量塊和30mm內(nèi)直線度不大于0.3μm的刀口尺組成，如圖2所示。圖2標(biāo)準(zhǔn)間隙組成示意圖1—量塊；2—刀口尺；3—標(biāo)準(zhǔn)間隙；4—平晶4組成標(biāo)準(zhǔn)間隙所用的三等量塊尺寸見表4。表4標(biāo)準(zhǔn)間隙和對應(yīng)的量塊尺寸標(biāo)準(zhǔn)間隙(μm)——量塊尺寸(mm)注：在保證標(biāo)準(zhǔn)間隙測量不確定度的情況下，允許使用其他尺寸的量塊。6.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的刀口形直尺發(fā)給檢定證書。不符合本規(guī)程要求的，發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)目。6.5檢定周期刀口形直尺的檢定周期為1年。JJG63—20075附錄A刀口尺工作棱邊直線度測量結(jié)果不確定度評定《幾何量測量設(shè)備校準(zhǔn)中的不確定度評定指南》中目標(biāo)不確定度合格判據(jù)U≤Ur,確認(rèn)本規(guī)程提出的刀口形直尺工作棱邊直線度的技術(shù)要求、測量原理、測量條件、測量方A.2任務(wù)和目標(biāo)不確定度A.2.1測量任務(wù)用本規(guī)程確認(rèn)的技術(shù)要求、測量原理、測量條件、測量方法和測量程序，測量75mm、225mm和500mm刀口尺工作棱邊直線度。根據(jù)JJF1094—2002《測量儀器特性評定技術(shù)規(guī)范》中5.3.1.4的規(guī)定，評定刀口尺工作棱邊直線度的擴(kuò)展不確定度U(k=2)與其最大允許誤差的絕對值MPEV之比，應(yīng)小于或等于1:3,即刀口形直尺規(guī)格L/mm直線度最大允許誤差MPEs/μm目標(biāo)不確定度Ur/μmA.3.1測量原理A.3.2測量方法A.3.3測量程序 JJG63—20076 圖A.1測量裝置示意圖5—日光燈管；6—平臺；7—支承塊δ?=D+δp+δhm+δn+δd+δwb+δpb7A.6不確定度來源及其說明不確定度來源及其說明見表A.2。序號符號不確定度分量名稱1研磨面平尺直線度由于測量時刀口尺位置的不確定性，以研磨面平尺平面度作為其直線度的極限值。研磨面平尺長度L<300mm,平面度：0.15μm;研磨面平尺長度L≥500mm,平面度：0.50μme2標(biāo)準(zhǔn)間隙量塊三等量塊的測量不確定度Ug=0.1μm+1×10-6l,平晶平面度平面度：0.05μm(局部)刀口尺直線度直線度：30mm內(nèi)0.30μm3分辨誤差由人眼分辨誤差引起，其誤差限±0.20μm4表面粗糙度刀口尺工作棱邊和研磨面平尺的表面粗糙度對測量的影響5溫度溫度對平晶、研磨面平尺、量塊和刀口尺的影響6研磨面平尺變形研磨面平尺自重和刀口尺重量引起的研磨面平尺變形給測量帶來的影響。研磨面平尺工作面的直線度是測量刀口形直尺工作棱邊直線度的標(biāo)準(zhǔn)，由于在測量過程中刀口形直尺放置在研磨面平尺工作面上位置的不確定性，考慮到研磨面平尺工作面的直線度一定小于其平面度，取極限情況我們以研磨面平尺工作面的平面度作為其直線度的最大值。根據(jù)JJG740—2005研磨面平尺檢定規(guī)程研磨面平尺長度L<300mm,其工作面平面度最大允許誤差a?=0.15μm;研磨面平尺長度L≥500mm,其工作面平面度最大允許誤差a?=0.50μm。保守估計(jì)為矩形分布，故取分布因子b=0.6,于是研磨面平尺直線度引人的不確研磨面平尺長度L<300mm,u=a?·b=0.15μm×0.6=0.09μm研磨面平尺長度L≥500mm,u?=a?·b=0.50μm×0.6=0.30μm標(biāo)準(zhǔn)間隙是由平晶、量塊和標(biāo)準(zhǔn)器組成。標(biāo)準(zhǔn)間隙引入的不確定度分量u,主要由平晶工作面平面度upj、三等量塊中心長度uπ和標(biāo)準(zhǔn)器直線度uia,這三部分的不確8量不確定度Ug=0.1μm+1×10~?La,估計(jì)為正態(tài)分布，對應(yīng)99%置信區(qū)間的包含因uk=√3un=1.732×0.039μm≈0.067μmug=a?·b=0.05μm×0.6=0.03μmuja=a?·b=0.30μm×0.6=0.18μm=√0.0672+0.032+0.182μm=0.19μmun=as·b=0.2×0.7μm=0.14μmuot=ac·b=0.05μm×0.6=0.03μmJJG63—20079度分量u:=√0.032+0.0152μm=0.034μm測量500mm刀口形直尺工作棱邊直線度時：=√0.032+0.03μm=0.042μm規(guī)程中規(guī)定研磨面平尺在測量時，兩支承點(diǎn)置于研磨面平尺距其兩端點(diǎn)研磨面平尺規(guī)格(L/mm)最大自重變形量(um)不確定度分量u(μm)0.0030.00180.0070.00420.0200.0120uph≈0。510mm研磨面平尺自重變形引起不確定度分量uμi很小，與其他不確定度分量相比可忽略不計(jì)。500mm刀口尺的自重可能會使某些剛性不好的研磨面平尺變形，對測量結(jié)果會產(chǎn)生影響。測量時，手拿刀口尺絕熱護(hù)板兩端處，并支撐刀口尺的大部分重量，此時刀口尺自重對研磨面平尺的影響很小，可以忽略，故um≈0。A.7.6uwh——溫度B類評定溫度對測量結(jié)果的影響主要表現(xiàn)在對20℃的偏離。規(guī)程對溫度的規(guī)定是(20±5)℃,由于刀口尺與研磨平尺的材料接近，其線膨脹系數(shù)差較小，等溫時間足夠長，因此溫度偏離20℃對測量結(jié)果的影響很小，可忽略不計(jì)。uwh≈0A.8合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度uc=√0.092+0+0.142+0+0+0μm=0.166μm當(dāng)L=225mm時，標(biāo)準(zhǔn)間隙比較法讀取直線度誤差值，u|=0.19μmu.=√0.092+0.192+0.142+0+0+0μm=0.25μm當(dāng)L=500mm時，標(biāo)準(zhǔn)間隙比較法讀取直線度誤差值，u=0.19μmuc=√0.32+0.192+0.142+0+0+0μm=0.38μm取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度U:U=us×kA.9不確定度概算匯總表不確定度概算匯總表見表A.4。表A.4不確定度概算匯總評定類型分布類型變化限影響量單位變化限a相關(guān)系數(shù)分布因子b不確定度un研磨面平尺平面度B矩形00表A.4(續(xù))評定類型分布類型變化限a影響量單位變化限a相關(guān)系數(shù)分布因子b不確定度分量unuh標(biāo)準(zhǔn)間隙B矩形0um量塊證書正態(tài)0uni平晶平面度B矩形0u封標(biāo)準(zhǔn)器直線度B矩形0un分辨誤差BU形0u表面粗糙度Bu研磨面平尺變形Buwn溫度變化B合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.L=225mmL=500mm擴(kuò)展不確定度U(包含因子k=2)L=225mmL=500mm測量不確定度概算表明：測量L=75mm刀口尺工作棱邊直線度時，U=0.33μm=Ur=0.33μm;測量L=225mm刀口尺工作棱邊直線度時，U=0.50μm<Ur=0.67μm;在與國際通用測量方法基本保持一致的前提下，本規(guī)程規(guī)定的刀口尺工作棱邊直線度的技術(shù)要求、測量原理、測量條件、測量方法和測量程序滿足目標(biāo)不確定度合格判據(jù)概算中U≈Ur表明規(guī)程規(guī)定的測量原理、測量條件、測量方法和測量程序，對于相應(yīng)的技術(shù)要求來說，不僅科學(xué)而且還是非常經(jīng)濟(jì)的。對刀口尺工作棱邊直線度測量而言，由于125mm和175mm刀口尺的測量原理、測量條件、測量方法和測量程序與75mm刀口尺完全相同，因此它們具有相同的擴(kuò)展不確定度U=0.33μm,k=2;而200mm刀口尺則與225mm刀口尺的測量條件、測量方法和測量程序完全相同，因此其擴(kuò)展不確定度也相同，U=0.5μm,k=2。A.11不確定度評定報(bào)告通過對75mm、225mm和500mm典型刀口尺工作棱邊直線度測量結(jié)果的不確定度測量L=75mm測量L=225mm測量L=500mmk=2;k=2;k=2。報(bào)告的擴(kuò)展不確定度U是由標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子k=2得到的，它大致為正態(tài)分布，對