光學(xué)儀器檢具校準(zhǔn)規(guī)范

1光學(xué)儀器檢具校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于四棱平尺、刀口直角尺、十字線芯軸、錐體芯軸、標(biāo)準(zhǔn)芯軸、四方體、偏心軸和專用玻璃刻線尺等光學(xué)儀器檢具(以下簡稱檢具)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG56工具顯微鏡JJG57光學(xué)、數(shù)顯分度頭JJG571讀數(shù)、測量顯微鏡JJF1093投影儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1094—2002測量儀器特性評定JJF1109跳動檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。四棱平尺是一種測量平面度和平行度的計量器具，主要用于測量工件或?qū)к壍闹本€度和平行度，如工具顯微鏡、投影儀縱橫向滑板移動的直線度以及工作臺面與縱橫向滑板移動方向的平行度。四棱平尺一般以其工作長度為型號規(guī)格。常見的型號規(guī)格為L200mm,其工作長度為200mm,外形尺寸為205mm。工作面包括主工作面、側(cè)工作面、底工作面，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。刀口直角尺是一種以刀口形棱邊組成標(biāo)準(zhǔn)直角的計量器具，主要用于測量工件或?qū)к壍闹本€度和垂直度，如工具顯微鏡、投影儀縱橫向滑板移動的垂直度。刀口直角尺有三角形和矩形兩種結(jié)構(gòu)。一般以其工作長度為型號規(guī)格，常見的型號2規(guī)格有80mm×50mm、200mm×100mm等，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。側(cè)面?zhèn)让?a)矩形刀口直角尺圖2刀口直角尺結(jié)構(gòu)示意圖十字線芯軸是一種十字刻線中心位于兩頂尖孔中心連線上且能雙面工作的計量器十字線芯軸一般以其芯軸長度為型號規(guī)格。常見的型號規(guī)格為L100mm、L200mm等，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。圖3十字線芯軸結(jié)構(gòu)示意圖錐體芯軸一般以其長度L及圓錐的錐度或錐角為型號規(guī)格。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4圖4尾椎桿結(jié)構(gòu)示意圖標(biāo)準(zhǔn)芯軸是一種圓柱工作面中心線與兩頂尖孔中心連線3測量工具顯微鏡、分度頭、跳動檢查儀、齒輪測量中心等儀器兩頂針軸線與導(dǎo)軌移動方向的平行度。標(biāo)準(zhǔn)芯軸常見的直徑規(guī)格有φ20mm,φ30mm,φ40mm等；長度規(guī)格有L200mm、L300mm、L400mm和500mm等，標(biāo)準(zhǔn)芯軸結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。3.6四方體四方體是一種具有四個工作直角的計量器具，主要用于測量工件或?qū)к壍慕嵌群痛怪倍?，如工具顯微鏡配置的光學(xué)分度頭的示值誤差及讀數(shù)、測量顯微鏡縱橫向滑板移動的相互垂直度，也常用于調(diào)整測角儀器工作臺對回轉(zhuǎn)軸的垂直性。四方體一般以其邊長為型號規(guī)格。常見的型號規(guī)格為70mm×70mm等，結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。3.7偏心軸偏心軸是一種圓柱工作面軸線(工作軸線)與兩頂尖孔中心連線(基準(zhǔn)軸線)有一定偏移的計量器具，主要用于測量跳動檢查儀的示值誤差。偏心軸以偏心量e為型號規(guī)格，e通常為20μm～30μm,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示。4圓柱工作面圓柱工作面3.8專用玻璃刻線尺專用玻璃刻線尺是一種以刻線間距為工作長度的線紋計量器具，刻線面的相對面為基面，主要是用于測量投影儀放大倍數(shù)。專用玻璃刻線尺通常由采用玻璃材料制成，一般以最大工作長度為型號規(guī)格。常見的型號規(guī)格有200mm,300mm,400mm,410mm,500mm,600mm等，專用玻璃刻線尺的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示。4計量特性4.1四棱平尺4.1.1工作面的表面粗糙度工作面的表面粗糙度要求參照表1。1234.1.2工作面的平面度工作面的平面度要求參照表1。4.1.3側(cè)工作面的平行度側(cè)工作面間平行度一般不大于2μm。4.2刀口直角尺4.2.1工作面和側(cè)面的表面粗糙度工作面的表面粗糙度一般不大于Ra0.1μm。JJF1941—20215側(cè)面的表面粗糙度一般不大于Ra0.8μm。4.2.2刀口型工作棱邊直線度刀口型工作棱邊直線度一般不大于1μm。4.2.3工作角偏差工作角(90°)偏差一般不超過±5″。4.3十字線芯軸4.3.1頂尖孔錐面的表面粗糙度頂尖孔錐面的表面粗糙度一般不大于Ra0.1μm。4.3.2十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量一般不超過10μm。4.4錐體芯軸4.4.1工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度一般不大于Ra0.1μm。4.4.2工作面母線直線度圓錐和圓柱工作面母線直線度一般不超過1μm。4.4.3工作面圓跳動圓柱工作面的徑向圓跳動、圓錐工作面的斜向圓跳動和定位面的端面圓跳動一般不超過2μm。4.4.4圓錐半角圓錐工作面的圓錐半角偏差一般不超過±20″。4.5標(biāo)準(zhǔn)芯軸4.5.1工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度一般不大于Ra0.1μm。4.5.2母線直線度母線直線度一般不超過2μm。4.5.3徑向圓跳動圓柱工作面的徑向圓跳動一般不超過2μm。4.5.4直徑變動量直徑變動量值一般不超過2μm。4.6四方體4.6.1工作面及基準(zhǔn)面的表面粗糙度工作面的表面粗糙度一般不大于Ra0.025μm。基準(zhǔn)面的表面粗糙度一般不大于Ra0.1μm。4.6.2工作面的平面度工作面的平面度一般不超過0.1μm。4.6.3基準(zhǔn)面的平面度基準(zhǔn)面的平面度一般不超過1.5μm。4.6.4工作面對基準(zhǔn)面的垂直度JJF1941—20216工作面對基準(zhǔn)面的垂直角度偏差一般不超過±10″。4.6.5工作角偏差工作角(90°)偏差一般不超過±2″。4.7偏心軸4.7.1工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度圓柱工作面、芯軸外圓柱面及頂尖孔錐面的表面粗糙度一般不大于Ra0.1μm。4.7.2圓柱工作面母線直線度圓柱工作面母線直線度一般不超過1μm。4.7.3偏心量圓柱工作面軸線與兩頂尖孔中心連線的偏心量一般為(20~30)μm。4.8專用玻璃刻線尺4.8.1刻線面對基面的平行度刻線面對基面的平行度一般不超過50μm。4.8.2工作長度偏差任意刻線相對于0刻線的工作長度偏差一般不超過±30μm。注:以上指標(biāo)不是用于合格性判別,僅供參考。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1溫度條件:溫度條件應(yīng)根據(jù)受校檢具的測量不確定度要求確定。推薦的要求見表2。表2光學(xué)儀器檢具校準(zhǔn)的環(huán)境條件序號受校檢具名稱實驗室內(nèi)溫度及其變化受校檢具及校準(zhǔn)用設(shè)備在室內(nèi)平衡溫度的時間室內(nèi)溫度/℃溫度變化/(℃/h)受校檢具校準(zhǔn)用設(shè)備1四棱平尺20±3≤0.5≥6h≥24h2刀口直角尺≤1≥4h≥24h3十字線芯軸≤1≥4h≥24h4錐體芯軸≤1≥4h≥24h5標(biāo)準(zhǔn)芯軸≤1≥4h≥24h6四方體≤0.5≥6h≥24h7偏心軸≤1≥4h≥24h8專用玻璃刻線尺20±2≤1≥6h≥24h5.1.2相對濕度:實驗室內(nèi)的相對濕度不大于70%。5.1.3實驗室內(nèi)應(yīng)無影響測量的灰塵、噪聲、振動、磁場和空氣的擾動。5.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備推薦使用表3所列測量標(biāo)準(zhǔn),其中有“*”標(biāo)記的測量標(biāo)準(zhǔn)的型號規(guī)格可根據(jù)被測件的實際長度而定。允許使用滿足測量不確定度要求的其他測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備進行校準(zhǔn)。7表3光學(xué)儀器檢具測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號受校檢具名稱校準(zhǔn)項目測量標(biāo)準(zhǔn)名稱技術(shù)要求1四棱平尺工作面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊研磨MPE:-25%~20%平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%工作面的平面度長平晶*L210mm,MPE:-0.3μm(凹形)平面等厚干涉儀D300mm,MPE:±0.02μm側(cè)工作面間平行度測微計MPE:±0.5μm平板0級2刀口直角尺工作面和側(cè)面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊研磨MPE:-25%~20%平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%刀口形工作棱邊直線度研磨面平尺*L300mm,平面度:0.4μm工作角偏差萬能工具顯微鏡200mm×100mm,MPE:±(1μm+1×10-5L)3十字線芯軸頂尖孔錐面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量萬能工具顯微鏡200mm×100mm,MPE:±(1μm+1×10-5L)4錐體芯軸工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%工作面母線直線度研磨面平尺*L500mm,平面度:0.5μm工作面圓跳動跳動檢查儀*L500mm,兩頂尖連線對導(dǎo)軌的平行度:0.04mm(水平方向);0.02mm(垂直方向)測微計MPE:±0.5μm圓錐半角萬能工具顯微鏡測量范圍200mm×100mmMPE:±(1μm+1×10-5L)8表3光學(xué)儀器檢具測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備(續(xù))序號受校檢具名稱校準(zhǔn)項目測量標(biāo)準(zhǔn)名稱技術(shù)要求5標(biāo)準(zhǔn)芯軸工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%母線直線度研磨面平尺*L500mm,平面度:0.5μm徑向圓跳動跳動檢查儀L500mm,兩頂尖連線對導(dǎo)軌的平行度:0.04mm(水平方向);0.02mm(垂直方向)測微計MPE:±0.5μm直徑變動量測長儀MPE:±(0.5μm+2×10-5L)6四方體工作面及基準(zhǔn)面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊研磨MPE:-25%~20%平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%工作面的平面度平面平晶*D80mm,一級基準(zhǔn)面的平面度平面平晶D150mm,一級工作面對基準(zhǔn)面的垂直度平板0級自準(zhǔn)直儀1級工作角偏差多齒分度臺0級(直接法)1級(排列互比法)自準(zhǔn)直儀1級7偏心軸工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊平磨MPE:-17%~12%表面粗糙度測量儀MPE:±7%圓柱工作面母線直線度研磨面平尺*L200mm,平面度:0.15μm偏心量跳動檢查儀*L200mm,兩頂尖連線對導(dǎo)軌的平行度:0.02mm(水平、垂直方向)測微計MPE:±0.3μm9表3光學(xué)儀器檢具測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備(續(xù))序號受校檢具名稱校準(zhǔn)項目測量標(biāo)準(zhǔn)名稱技術(shù)要求8專用玻璃刻線尺刻線面與基面的平行度千分表(0~1)mm,MPE:5μm平板1級工作長度偏差影像測量儀MPE:±(3μm+1×10-5L)5.3其他條件校準(zhǔn)前應(yīng)確認無影響校準(zhǔn)正確性實施和校準(zhǔn)結(jié)果的外觀缺陷和各部分相互作用。6校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法6.1四棱平尺6.1.1工作面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。也可以用表面粗糙度測量儀測量。6.1.2工作面的平面度用平面等厚干涉儀測量。將四棱平尺置于平面等厚干涉儀工作臺上,調(diào)整工作臺高低位置,使目鏡視場中出現(xiàn)干涉條紋。調(diào)整工作臺水平傾斜旋鈕使干涉帶的兩端和目鏡中十字分劃線對準(zhǔn)。讀取干涉帶寬度a和干涉帶彎曲度b。工作面的平面度F按公式(1)計算:F=×(1)式中:a—干涉帶寬度;b—干涉帶彎曲量;λ—所用單色光波長。應(yīng)分別測量主工作面和兩側(cè)工作面的平面度。6.1.3側(cè)工作面的平行度將四棱平尺的一個側(cè)面放在平板上,用測微計在另一個側(cè)面整個工作面上測量,取最大值與最小值的差值作為平行度的測得值。測量時,應(yīng)分別測量B面對C面和C面對B面的平行度,取兩者中的較大值為兩側(cè)工作面平行度的測量結(jié)果。6.2刀口直角尺6.2.1工作面和側(cè)面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。JJF1941—202110有爭議時以表面粗糙度測量儀測量結(jié)果仲裁。6.2.2刀口形工作棱邊直線度在研磨面平尺上用光隙法進行測量。6.2.3工作角偏差選擇五倍物鏡,在萬能工具顯微鏡上用狹縫對線法測量。測量前應(yīng)使萬能工具顯微鏡的測角目鏡置于0°位置。將四棱平尺安裝在萬能工具顯微鏡玻璃工作臺上,并調(diào)整四棱平尺,使其側(cè)工作面與儀器縱向滑板運動方向的平行度誤差在3μm以內(nèi)。然后,將刀口直角尺放在工作臺上,其一條工作棱邊靠緊四棱平尺,在另一條工作棱邊上進行測量,安裝位置如圖9(a)所示。測量時,先移動縱橫向滑板至位置Ⅰ處,記錄Ⅰ點右側(cè)坐標(biāo)值(x1,y1);再移動橫向滑板(縱向滑板不動)至位置Ⅱ處,記錄Ⅱ點右側(cè)坐標(biāo)值(x2,y2);然后,將刀口直角尺翻轉(zhuǎn)180°,安裝位置如圖9(b)所示,移動縱向滑板(橫向滑板不動)至位置Ⅱ處,記錄Ⅱ點左側(cè)坐標(biāo)值(x,y2);再移動橫向滑板至位置Ⅰ處,在位置Ⅰ處進行測量,記錄Ⅰ點左側(cè)坐標(biāo)值(x,y1)。在圖示坐標(biāo)系中,可按公式(2)對刀口直角的工作角偏差進行計算。Δα=arctan--+arctan(1--)令Δx左=x2-x1,Δx右=x-x,L=|y1-y2|,則上式可簡化為Δα≈Δx左Δx右×103式中:Δα—刀口直角尺的工作角偏差,(″);Δx—Ⅰ、Ⅱ點相對差值,μm;(2)(3)L—橫向?qū)к壱苿拥男谐?mm。取至少3次測量的平均值作為測量結(jié)果。當(dāng)?shù)犊谥苯浅吖ぷ鹘铅链笥?0°時,Δα為正值,否則為負值。應(yīng)用上述方法測量時,應(yīng)注意以下事項:1)測量前應(yīng)將刀口直角尺平放在萬能工具顯微鏡工作臺上,在正反兩面觀察,都應(yīng)能看到棱邊全長清晰的影像。100mm的刀口直角尺,可使其長邊靠緊四棱平尺;對于100mm×63mm及以下的刀口直角尺,可使其短邊靠緊四棱平尺。靠緊面不應(yīng)漏光。3)為保證L值盡量大,Ⅰ、Ⅱ點應(yīng)盡量靠近刀口直角尺端部位置,同時需避開端部倒角的影響,一般取距離端部(1~3)mm位置;為了簡化計算,可取L為整數(shù)值。4)翻面測量時,刀口直角尺靠緊四棱平尺的位置應(yīng)與第一次一致,以消除四棱平尺、刀口直角尺工作棱邊及縱向?qū)к壷本€度誤差的影響。5)讀數(shù)時,在同側(cè)的Ⅰ、Ⅱ位置應(yīng)采用相同的狹縫對線,以減小對線瞄準(zhǔn)讀數(shù)誤6)如果測量時坐標(biāo)系方向與圖示不同，應(yīng)注意判斷正負符號。6.3十字線芯軸6.3.1頂尖孔錐面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。6.3.2十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量選擇五倍物鏡，在萬能工具顯微鏡上測量。測量前應(yīng)使萬能工具顯微鏡的測角目鏡將十字線芯軸裝在兩頂尖之間。調(diào)整顯微鏡焦距，使十字線芯軸的十字線影像清晰。移動萬能工具顯微鏡的縱橫向滑板，使十字線中心與顯微鏡米字線分劃板中心重合。將萬能工具顯微鏡立柱向左旋轉(zhuǎn)12°(即α=12°),如圖10所示位置I,測量出校對桿的十字線中心影像在萬能工具顯微鏡縱向上的偏移x?.1-xo.1;再將萬能工具顯微鏡立柱向右旋轉(zhuǎn)12°(即α=12°),如圖10所示位置Ⅱ,測量出校對桿的十字線中心影像在萬能工具顯微鏡縱向上的偏移xn.?-xo.1。在圖示坐標(biāo)系中，可按公式(4)進行計算h上：將十字線芯軸繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)180°,應(yīng)可以在視場中看到十字線清晰影像，如圖按公式(6)計算h'的測得值：可按公式(7)簡化計算：按公式(8)計算偏移量：至少測量3次，取3次測得值的平均值為十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量。應(yīng)用上述方法測量時，應(yīng)注意以下事項：1)測量前應(yīng)將十字線芯軸裝在兩頂尖之間，在正反兩面觀察，都應(yīng)能看到清晰的2)顯微鏡立柱翻轉(zhuǎn)的角度應(yīng)與第一次一致，以消除立柱偏轉(zhuǎn)誤差的影響。3)十字線芯軸翻面的位置應(yīng)與第一次一致；讀數(shù)時，在同側(cè)的I、Ⅱ位置應(yīng)采用相同的虛線對線，以減小對線瞄準(zhǔn)讀數(shù)誤差的影響。6.4錐體芯軸6.4.1工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕JJF1941—202113跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。6.4.2工作面母線直線度在研磨面平尺上用光隙法進行測量。6.4.3工作面圓跳動錐體芯軸的圓柱工作面的徑向圓跳動、圓錐工作面的斜向圓跳動和定位面的端面圓跳動用跳動檢查儀和測微計測量。將錐體芯軸夾持在跳動檢查儀兩頂尖之間,使測微計與圓柱工作面垂直接觸,將錐體芯軸繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周,記錄測微計最大示值與最小示值之差作為該位置的圓跳動測得值。在基準(zhǔn)軸線方向均勻分布的3個截面位置測量,取3個測得值中的最大值作為圓柱工作面的徑向圓跳動。使測微計與圓錐工作面垂直接觸,將錐體芯軸繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周,記錄測微計最大示值與最小示值之差作為該位置的圓跳動測得值。在基準(zhǔn)軸線方向均勻分布的3個截面位置測量,取3個測得值中的最大值作為圓錐工作面的斜向圓跳動。使測微計在盡量靠近最大直徑處與定位面垂直接觸,將錐體芯軸繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周,記錄測微計最大示值與最小示值之差作為定位面的端面圓跳動。6.4.4圓錐半角將錐體芯軸夾持在萬能工具顯微鏡兩頂尖之間,用狹縫對線法測量,測量示意圖如圖12所示。移動縱橫向滑板到位置Ⅰ處(盡量靠近大端直徑位置)。轉(zhuǎn)動測角目鏡使米字線分劃板虛線與圓錐母線平行,瞄準(zhǔn)讀數(shù),記錄坐標(biāo)值(x1,y1)。移動縱橫向滑板到位置Ⅱ處(盡量靠近小端直徑位置)。測角目鏡不動,瞄準(zhǔn)讀數(shù),記錄坐標(biāo)值(x2,y2)。移動橫向滑板(縱向滑板不動)到位置Ⅲ處,轉(zhuǎn)動測角目鏡使米字線分劃板虛線與圓錐母線平行,瞄準(zhǔn)讀數(shù),記錄坐標(biāo)值(x2,y)。移動縱向滑板,使縱向坐標(biāo)為與位置I完全相同,再移動橫向滑板到位置Ⅳ處。測角目鏡不動,瞄準(zhǔn)讀數(shù),記錄坐標(biāo)值(x1,y1')。按公式(9)進行計算α:α=(arctan|--||+arctan|'--||)(9)測量3次,取3次測得值的平均值的作為該截面上的圓錐半角。將錐體芯軸繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)90°,按上文方法測得垂直截面上圓錐半角。取兩個截面上圓錐半角的平均值作為錐體芯軸的圓錐半角。6.5標(biāo)準(zhǔn)芯軸6.5.1工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。6.5.2母線直線度在研磨面平尺上用光隙法進行測量。6.5.3徑向圓跳動標(biāo)準(zhǔn)芯軸的徑向圓跳動用跳動檢查儀和測微計測量。將標(biāo)準(zhǔn)芯軸夾持在跳動檢查儀兩頂尖之間，使測微計與圓柱工作面垂直接觸，將標(biāo)準(zhǔn)芯軸繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周，記錄測微計最大示值與最小示值之差作為該位置的圓跳動測得值。在基準(zhǔn)軸線方向均勻分布的5個截面位置測量，取5個測得值中的最大值作為圓柱工作面的徑向圓跳動。6.5.4直徑變動量標(biāo)準(zhǔn)芯軸的直徑變動量用測長儀進行測量。用測長儀在標(biāo)準(zhǔn)芯軸中間截面和靠近兩端截面，共3個截面進行測量。每個截面測量2個方向，共測量6個位置的直徑。取6個位置直徑測得值的最大值與最小值之差作為標(biāo)準(zhǔn)芯軸的直徑變動量。6.6.1工作面及基準(zhǔn)面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。6.6.2工作面的平面度工作面的平面度用平面平晶以技術(shù)光波法進行測量。平面度F按公式(10)計算：a——干涉帶寬度b——干涉帶彎曲量；λ——所用單色光波長。測量時應(yīng)在長邊和短邊兩個方向進行測量，如果兩個方向符號相同，則取其中絕對值較大者作為該工作面的平面度；若兩個方向符號不同，則取兩者絕對值之和作為該工作面的平面度測得值。4個工作面分別測量，取4個測得值中的最大值作為四方體工作面的平面度。6.6.3基準(zhǔn)面的平面度基準(zhǔn)面的平面度用平面平晶以技術(shù)光波法進行測量?；鶞?zhǔn)面的平面度F按公式(8)計算。6.6.4工作面對基準(zhǔn)面的垂直度工作面對基準(zhǔn)面的垂直度使用自準(zhǔn)直儀在平板上進行測量。測量前應(yīng)調(diào)整自準(zhǔn)直儀光軸與平板平行。將四方體豎直放在平板上，如圖13(a)所示。首先用自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)工作面1,在自準(zhǔn)直儀鉛錘方向讀數(shù)m?,然后依次轉(zhuǎn)動四方體，分別用自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)其他工作面，得到讀數(shù)m?、m?、m?,最后轉(zhuǎn)動四方體再次將四方體平放在平板上，如圖13(b)所示，使各工作面依次對準(zhǔn)自準(zhǔn)直儀，得到各工作面對基準(zhǔn)面的垂直角度偏差測得值，取4個測得值中絕對值最大的作為，即為四方體工作面對基準(zhǔn)面的垂直角度偏差。6.6.5工作角偏差四方體的工作角偏差用0級多齒分度臺和1級自準(zhǔn)直儀直接測量，也可以用1級多齒分度臺和1級自準(zhǔn)直儀使用排列互比法測量。6.6.5.1校準(zhǔn)前的調(diào)整(1)四方體位置的調(diào)整將四方體、多齒分度臺、自準(zhǔn)直儀按圖14位置放在基座上，自準(zhǔn)直儀應(yīng)位于水平角測量方向(以下均相同)。調(diào)整四方體中心與多齒分度臺回轉(zhuǎn)中心一致，跳動值應(yīng)小于0.02mm.圖14四方體工作角偏差測量示意圖(2)自準(zhǔn)直儀分劃板正確位置的調(diào)整調(diào)整自準(zhǔn)直儀，使其光軸與四方體工作面中心重合(在鉛錘面上),并調(diào)整其十字線分劃板的豎線與反射回十字像的豎線平行。(3)自準(zhǔn)直儀光軸相對于四方體測量軸垂直度的調(diào)整旋轉(zhuǎn)多齒分度臺，用自準(zhǔn)直儀分別對準(zhǔn)四方體的兩相基準(zhǔn)面的垂直度要求，應(yīng)重新清潔四方體基面后再次調(diào)整。直面的垂直度要求(或制造誤差)以內(nèi)。(4)調(diào)整自準(zhǔn)直儀光軸與四方體工作面中心重合(在水平面內(nèi))待自準(zhǔn)直儀穩(wěn)定后，可以開始測量。測量過程中，自準(zhǔn)直儀不得重新調(diào)整。多齒分度臺上起始位置為0°,自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)四方體第1(0°)工作面，在自準(zhǔn)直儀上取3次讀數(shù)，其平均值為a?,依次將多齒分度臺轉(zhuǎn)至90°方體第2(90°)工作面、第3(180°)工作面、第4(270°)工作面，得到各位置3次讀數(shù)的平均值a?,a?,a?。最后回到第1個(0°)工作面，回零誤差應(yīng)不大于0.5”,否則需要重新測量。將數(shù)據(jù)記錄在表4中。四方體位置讀數(shù)值(")工作角偏差(")按公式(11)～公式(14)分別計算工作角偏差△a;:6.6.5.3排列互比法測量JJF1941—202117第一測回的測量過程與直接法測量相同,從自準(zhǔn)直儀上分別得到各個位置3次讀數(shù)的平均值a11,a12,a13,a14。然后分別將多齒分度臺的起始位置轉(zhuǎn)動至90°、180°和270°,自準(zhǔn)直儀依舊照準(zhǔn)四方體0°為起始位置,得到第二測回的讀數(shù)值a21,a22,a23,a24,第三測回的讀數(shù)值a31,a32,a33,a34,第四測回的讀數(shù)值a41,a42,a43,a44。將數(shù)據(jù)記錄在表5中。表5排列互比法測量數(shù)據(jù)表測回序號多齒分度臺位置四方體位置及讀數(shù)aij第1(0°)工作面第2(90°)工作面第3(180°)工作面第4(270°)工作面10°a11a12a13a14290°a21a22a23a243180°a31a32a33a344270°a41a42a43a44豎行和SjS1S2S3S4工作角偏差ΔajΔa1Δa2Δa3Δa4按公式(15)計算豎行和Sj:Sj=a1j+a2j+a3j+a4j(15)按公式(16)~公式(19)分別計算工作角偏差Δaj:Δa1=(S1-S2)/4(16)Δa2=(S2-S3)/4(17)Δa3=(S3-S4)/4(18)Δa4=(S4-S1)/4(19)6.7偏心軸6.7.1工作面及頂尖孔錐面的表面粗糙度選用與被測測量面的加工方法、材料、形狀、表面色澤盡可能一致的表面粗糙度比較樣塊比較測量。目力觀測被測量面的痕跡深度應(yīng)不超過表面粗糙度比較樣塊工作面痕跡的深度。也可以用表面粗糙度測量儀測量。6.7.2圓柱工作面母線直線度在研磨面平尺上用光隙法進行測量。6.7.3偏心量測量。將偏心軸夾持在跳動檢查儀兩頂尖之間,使測微計與圓柱工作面在中間截面處垂直接觸,將偏心軸繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)一周,以測微計最大示值與最小示值之差的二分之一作為偏心軸的偏心量。6.8專用玻璃刻線尺JJF1941—2021186.8.1刻線面與基面的平行度將專用玻璃刻線尺的基面放在平板上,用測微計在刻線面上測量,取最大值與最小值的差值作為刻線面與基面的平行度。6.8.2工作長度偏差將專用玻璃刻線尺放在影像測量儀工作臺上,調(diào)整專用玻璃刻線尺測量線與影像測量儀測量方向平行,首先在0刻線位置瞄準(zhǔn)讀數(shù),然后以50mm刻線間隔依次瞄準(zhǔn)讀數(shù),測量得到各個刻線相對于0刻線的工作長度偏差。7校準(zhǔn)結(jié)果表達經(jīng)校準(zhǔn)的檢具出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄I。8復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。建議復(fù)校間隔一般不超過1年。JJF1941—202119附錄A四棱平尺平面度的測量不確定度評定A.1測量方法用平面等厚干涉儀校準(zhǔn)200mm的四棱平尺:將被測四棱平尺置于平面等厚干涉儀工作臺上,調(diào)整工作臺高低位置,使目鏡視場中出現(xiàn)干涉條紋。調(diào)整工作臺水平傾斜旋鈕使干涉帶的兩端和目鏡中十字分劃線對準(zhǔn)。讀取干涉帶寬度a和干涉帶彎曲度b。A.2測量模型由測量原理和方法,得到測量模型:F=×-×F0式中:F—四棱平尺工作面的平面度;a—干涉條紋間距;b—干涉條紋彎曲量;F0—標(biāo)準(zhǔn)平晶工作面的平面度。A.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式考略到各分量之間彼此獨立,根據(jù)不確定度傳播律:uy=∑[]2u2xi得:u2=c(a)2ua+c(b)2ub+c(F0)2uF0其中:c(a)=-,c(b)=,c(F0)=-(A.1)(A.2)(A.3)四棱平尺的寬度為10mm,在視場中的寬度約為3mm,測量時應(yīng)使目鏡視場中出現(xiàn)3條干涉條紋,所以條紋間距a一般在1mm左右,四棱平尺L=200mm時,允許的平面度公差為0.3μm,對應(yīng)的干涉條紋的彎曲量b=1mm。則:ca=-=-0.000295,cb==0.000295,cF0=-=-。A.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定A.4.1干涉條紋間隔的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(a)A.4.1.1由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(a)由經(jīng)驗,由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度大于由儀器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。在相同條件下,短時間內(nèi)對a值重復(fù)測量數(shù)據(jù)(單位:mm)如下:0.869,0.872,0.846,0.848,0.866,0.868,0.872,0.835,0.848,0.843。由貝塞爾公式計算得到sn(x)=0.014mm,由于重復(fù)性與被測樣品無直接關(guān)系,JJF1941—202120所以此處直接引用sn(x)=0.014mm,則u1(a)=sn(x)=0.014mm(A.4)A.4.1.2由測微器示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(a)由JJF1100—2016平面等厚干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范,測微器示值誤差在1mm內(nèi)不超過0.005mm,區(qū)間半寬度為0.0025mm,估計為均勻分布,k=,則u2a=0.0025mm3=0.0014(A.5)A.4.1.3由干涉條紋的質(zhì)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(a)視場中干涉條紋一般為非均勻圖形,且明暗變化的邊界不清晰,會影響人眼壓線的位置。當(dāng)L=200mm對于平面誤差小于0.3mm時,估計不超過±0.08mm,區(qū)間半寬度為0.08mm,估計為均勻分布,k=,則u3a=0.08mm3=0.046(A.6)u(a)===0.048mm(A.7)A.4.2干涉條紋彎曲量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(b)A.4.2.1由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(b)由經(jīng)驗,由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量大于由儀器分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。在相同條件下,短時間內(nèi)對b值重復(fù)測量數(shù)據(jù)(單位:mm)如下:0.918,0.936,0.925,0.915,0.953,0.921,0.934,0.953,0.960,0.956。由貝塞爾公式計算得到sn(x)=0.017mm,由于重復(fù)性與被測樣品無直接關(guān)系,所以此處直接引用sn(x)=0.011017mm(A.8)A.4.2.2由測微器示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(b)由JJF1100—2003平面等厚干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范,測微器示值誤差在1mm內(nèi)不超過0.005mm,區(qū)間半寬度為0.0025mm,符合均勻分布,k=,則u2b==0.0014mm(A.9)A.4.2.3由干涉條紋的質(zhì)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(b)視場中干涉條紋一般為非均勻圖形,且明暗變化的邊界不清晰,會影響人眼壓線的位置。u3b=u3a(A.10)當(dāng)L=200mm對于平面誤差小于0.3mm時,估計不超過±0.08mm,區(qū)間半寬度為0.08mm,u3b=u3a(A.10)當(dāng)L=200mm:u3(b)==0.047mm,則JJF1941—202121u(b)===0.050mm(A.11)A.4.3標(biāo)準(zhǔn)平晶的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(F0)由標(biāo)準(zhǔn)平晶的校準(zhǔn)證書得知,其平面度的測量不確定度為U=0.07μm(k=2),則uF0==0.035μm(A.12)A.4.4由溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4在測量過程中,實驗室溫度保持在(20±2)℃的范圍內(nèi),在測量前,研磨面平尺已經(jīng)放置在儀器上充分定溫,所以研磨面平尺和標(biāo)準(zhǔn)平晶由溫度引起的變形均可以忽略不計,即u4≈0μm(A.13)A.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)不確定度傳播律,計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u2=c2au2a+c2bu2b+c2F0u2F0(A.14)u=μm=0.031μm(A.15)A.6擴展不確定度取包含因子k=2,則擴展標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U=ku=0.03μm×2=0.06μm(A.16)JJF1941—202122附錄B刀口直角尺角度偏差的測量不確定度評定B.1測量方法在萬能工具顯微鏡上對200mm×100mm的刀口直角尺的直角角度偏差進行測量,測量位置Ⅰ點和Ⅱ點取距離端部2.5mm處,即L=95mm;測量中采用狹縫對線法,且Δx不超過±0.005mm。對刀口直角尺的工作角進行了三次重復(fù)測量,測量原始數(shù)據(jù)和測量結(jié)果見表B.1。表B.1刀口直角尺工作角測量測量原始讀數(shù)/mm角值偏差(″)次數(shù)位置正面測量反面測量xyx'y'=yΔαi取值第1次Ⅰ0.00000.0000-0.00130.0000-2.0-1.9Ⅱ-0.000595.00000.000095.0000第2次Ⅰ0.00000.0000-0.00110.0000-1.7Ⅱ-0.000595.00000.000095.0000第3次Ⅰ0.00000.0000-0.00120.0000-2.1Ⅱ-0.000795.00000.000095.0000B.2測量模型Δα=×1.03×105+×1.03×105式中:Δα—刀口直角尺的直角角值偏差,(″);Δx、Δx'同側(cè)的相對差值,mm;L—有效測量長度,mm。B.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式考略到各分量之間彼此獨立,根據(jù)不確定度傳播律:u=cu+cu+cu(B.1)(B.2)其中:c1==×1.03×105;c2='=×1.03×105;c3==-×1.03×105按(Δx+Δx')max為0.01mm,L為95mm考慮,則c1=c2=1.08?103,c3=-0.11。B.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定JJF1941—202123B.4.1Δx的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1該分量由萬能工具顯微鏡的示值誤差影響引入,實際測量中采用狹縫壓線法,位置Ⅰ和位置Ⅱ瞄準(zhǔn)狀態(tài)一致且Δx不超過±0.005mm,因此主要考慮讀數(shù)裝置示值誤差的影響,該誤差不超過0.6μm,區(qū)間半寬度為a=0.3μm,按均勻分布,則u11==μm=0.17μm(B.3)通過實驗得到實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.4μm,實際測量取三次結(jié)果的平均值,則u12==μm=0.23μm所以:u1==μm=0.29μmB.4.2Δx'的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2由于Δx和Δx'測量方法及影響因素基本相同,則B.4.3L的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3u2B.4.3L的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(B.4)(B.5)(B.6)該分量由萬能工具顯微鏡讀數(shù)裝置的示值誤差及橫向示值誤差影響引入,實際測量±(1μm+1×10-5L),L值接近95mm,按均勻分布,則=1.2u2===1.2B.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)不確定度傳播律,計算其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u==0.44″B.6擴展不確定度取包含因子k=2,則擴不4″=0.9″(B.7)(B.8)(B.9)24附錄C十字線芯軸十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量的測量不確定度評定C.1測量方法十字線與兩頂尖孔連線的重合度的校準(zhǔn):將十字線芯軸裝在兩頂尖之間,調(diào)整萬能工具顯微鏡,使十字線芯軸影像清晰且與顯微鏡網(wǎng)狀十字線重合。然后,將萬能工具顯微鏡立柱先后向左、右旋轉(zhuǎn)12°之后,觀察十字線芯軸刻線在目鏡中的偏移N并讀出偏移量,十字線與兩頂尖孔中心連線的偏離量h按公式計算。C.2測量模型h'==(C.1)C.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式考略到各分量之間彼此獨立,根據(jù)不確定度傳播律,得u=cu+cu(C.2)其中:c1==1.18;c2==1.18。C.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定C.4.1Δx1的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1該分量由萬能工具顯微鏡讀數(shù)裝置的示值誤差及縱向示值誤差影響引入,實際測量中采用狹縫壓線法,位置Ⅰ和位置Ⅱ瞄準(zhǔn)狀態(tài)一致且Δx不超過0.005mm,因此主要考慮讀數(shù)裝置的示值誤差的影響,讀數(shù)裝置的示值誤差不超過0.6μm,區(qū)間半寬度為a=0.3μm,按均勻分布,則u11==通過實驗得到,實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差按s=1μm,(C.3)=0.17(C.3)實際測量取三次結(jié)果的平均值,則=0.58u12===0.58所以:u1==μm=0.60μmC.4.2Δx2的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2由于Δx和Δx'測量方法及影響因素基本相同,則u2=u1=0.60μmC.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)不確定度傳播律,計算其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u==μm=1.0μmC.6擴展不確定度(C.4)(C.5)(C.6)(C.7)25取包含因子k=2,則擴展標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U=k·uc=2×1.0μm=2.0μm(C.8)26附錄D錐體芯軸圓錐半角偏差的測量不確定度評定D.1測量方法錐體芯軸圓錐半角的校準(zhǔn):將錐體芯軸裝在萬能工具顯微鏡兩頂尖之間。先使顯微鏡瞄準(zhǔn)錐尾部分上部,瞄準(zhǔn)大端,記錄坐標(biāo)值(X1,Y1),移動橫向滑板到小端,瞄準(zhǔn)后記錄坐標(biāo)(X2,Y2)。同樣的方法測量錐尾的下部,記錄記錄坐標(biāo)值(X3,Y3)和(X4,Y4)。距離兩端5mm位置不應(yīng)計算在內(nèi)。圓錐半角由公式進行求得。D.2測量模型α=tan-1--1+tan-1--3(D.1)式中:α—錐體芯軸的圓錐半角,(°);Xi—相應(yīng)瞄準(zhǔn)點的橫坐標(biāo)讀數(shù),mm或μm;Yi—相應(yīng)瞄準(zhǔn)點的縱坐標(biāo)讀數(shù),mm或μm。D.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式設(shè)X2-X1=XA,X4-X3=XB,Y2-Y1=XA,Y4-Y3=YB,將公式簡化為α=12tan-1+tan-1考略到各分量之間彼此獨立,根據(jù)不確定度傳播律:u=cu+cu+cu+cu其中:c1==··c2=-=-··c3==··c4=-=-··(D.2)(D.3)(D.4)(D.5)(D.6)(D.7)其中:u1、u3表示與Xi有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,u2、u4表示與Yi有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度?？紤]到其圓錐半角約為3°,錐尾長度100mm,此時按照95mm長度測量時其錐度引起的橫向差值約5mm故=0.053,以上各式簡化為:27c1==··=5.25×10-3c2=-=-··=-2.76×10-4c3==··=5.25×10-3c4=-=-··=-2.76×10-4注:上述靈敏系數(shù)的單位為1/mm。D.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定D.4.1Xi有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ux(D.8)(D.9)(D.10)(D.11)該分量由萬能工具顯微鏡測量讀數(shù)的影響及縱向示值誤差影響引入,測量讀數(shù)時的瞄準(zhǔn)與估讀誤差以及讀數(shù)裝置的示值最大允許誤差確定。該瞄準(zhǔn)為虛線壓實線的瞄準(zhǔn),其瞄準(zhǔn)精度±10″,其瞄準(zhǔn)誤差估計為均勻分布,則ux1==μm=0.24μm(D.12)讀數(shù)時的估讀誤差為最小分度的1/10,即0.1μm,大于數(shù)顯分辨力的量化誤差帶來的影響,故以估讀誤差的影響估計,估計為均勻分布,則ux2==萬工顯示值誤差的影響為其最大允許誤差,布,則(D.13)=0.06(D.13)讀數(shù)示值差在3mm內(nèi),估計為均勻分ux3===0.59μm(D.14)ux==μm=0.76μm=0.64×10-3mm(D.15)D.4.2Yi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uy與以上影響項基本一致,只是ΔY值接近100mm(按照95mm)估計,則uy==μm=1.25μm=1.16×10-3mm(D.16)D.5所.64×10-3mm,u2=u4=uy=1.16×10-3mm。根據(jù)不確定度傳播律,計算其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u===3.86×10-6rad=0.75″(D.17)28D.6擴展不確定度取包含因子k=2,則擴展標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U=k·u=2×0.75″=1.5″(D.18)JJF1941—202129附錄E標(biāo)準(zhǔn)芯軸徑向跳動的測量不確定度評定E.1測量方法在跳動檢查儀上測量標(biāo)準(zhǔn)芯軸的徑向跳動:取指示表一圈內(nèi)最大值與最小值的差值作為測量結(jié)果。E.2測量模型由測量原理和方法,得到測量模型如下:(E.1)F=Amax-Amin(E.1)式中:F—徑向跳動值;Amax—指示表顯示的最大值;Amin—指示表顯示的最小值。E.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式u2(F)=c2u2(P)(E.2)E.4式F/P=1。E.4.1測微計示值誤差引入的不確定度u1由于分度值為0.5μm測微計±30分度內(nèi)的最大允許誤差為±0.25μm,估計為均勻分布,則u1=0.25μm/=0.144μm(E.3)E.4.2扭簧比較儀估讀引入的不確定度u2由于分度值為0.5μm測微計,估讀誤差為1/10格,為0.05μm,其半?yún)^(qū)間寬度為±0.025μm,估計為均勻分布,由于最大值和最小值各一次讀數(shù),因此影響兩次,則u2=0.025μm×/=0.020μm(E.4)E.4.3頂尖軸線的同軸度引入的不確定度u3估計偏擺儀的頂尖跳動及表面質(zhì)量,頂尖軸線的同軸度等綜合示值變動性不超過50μm,則按最大情況分析:檢定100mm長的標(biāo)準(zhǔn)芯軸時,圓棒軸線與水平軸的夾角α為α=atan(0.05/50)=0.0573°(E.5)被測圓棒的直徑均小于50mm。當(dāng)被測圓棒的直徑為50mm時,引起圓棒半徑的最大變化為R'=25mm/cos0.0573°=25.000013mm(E.6)其引起的長、短軸差為:0.013μm,估計為均勻分布,則u3=0.013μm/=0.007μm(E.7)E.4.4圓棒圓度引入的不確定度u4JJF1941—2021300.2μm,估計為均勻分布,則u4=0.2μm/=0.115μm(E.8)E.4.5由溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5在測量過程中,實驗室溫度保持在(20±0.5)℃的范圍內(nèi),圓棒的半徑變化均勻,略的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6用標(biāo)稱值為?20mm×200mm標(biāo)準(zhǔn)芯軸某一截面進行重復(fù)性實驗,實驗數(shù)據(jù)為(單位μm):2.3,2.3,2.3,2.4,2.4,2.5,2.4,2.4,2.3,2.2,由貝塞爾公式計算得到sn(x)=0.07μm,由于重復(fù)性與標(biāo)準(zhǔn)芯軸無直接關(guān)系,所以此處直接引用sn(x)=0.07μm,則重復(fù)性引入的分量為:(E.9)E.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由于以上各項標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量之間沒有值得考慮的相關(guān)性,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u==μm=0.198μm(E.10)E.6擴展不確定度包含因子k=2,則擴展標(biāo)準(zhǔn)不確定度U:U=ku=0.198μm×2=0.396μm≈0.4μm(E.11)JJF1941—202131附錄F四方體工作角偏差的測量不確定度評定F.1測量方法四方體工作角偏差的校準(zhǔn):多齒分度臺上起始位置為0°,自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)四方體0°工作面,在自準(zhǔn)直儀上取3次讀數(shù),其平均值為a2,以此將多齒分度臺轉(zhuǎn)至90°、180°、270°,從自準(zhǔn)直儀上分別得到各個位置3次讀數(shù)的平均值a2,a3,a4。最后回到零位置,回零誤差應(yīng)不大于0.5″,否則需要重新測量。F.2測量模型δαi=αi-Δi(F.1)式中:δαi—四方體相應(yīng)位置的工作角誤差,(″);αi—四方體相應(yīng)位置的工作角測量值,(″);Δi—多齒分度臺相應(yīng)位置的工作角實際值,(″)。F.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式考略到各分量之間彼此獨立,根據(jù)不確定度傳播律:u=cu+cu(F.2)其中:c1==1;c2==-1。u1表示αi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,u2表示Δi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。F.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定F.4.1αi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1該分量由自準(zhǔn)直儀瞄準(zhǔn)與讀數(shù)的影響及自準(zhǔn)直儀示值最大允許誤差的影響引入,測量讀數(shù)時的估讀誤差按照其分度值的1/5控制,為0.04″,估計為均勻分布,則u11==″=0.023″(F.3)自準(zhǔn)直儀示值最大允許誤差在任意1'內(nèi)為0.5″,采用任意段內(nèi)的最大值與最小值的差確定,為其整個區(qū)間,則半寬為±0.25″,估計為均勻分布,則u13==″=0.14″(F.4)u1===0.15″(F.5)F.4.2Δi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2該項由多齒分度臺的示值最大允許誤差影響,0級多齒分度臺的最大分度間隔誤差為0.2″,按照均勻分布估計,則0.2″=3u2=0.2″=3F.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度=0.12″(F.6)JJF1941—202132根據(jù)不確定度傳播律,計算其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uc===0.19″(F.7)F.6擴展不確定度取包含因子k=2,則擴展標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:U=k·uc=2×0.19″=0.4″(F.8)JJF1941—202133附錄G偏心軸偏心量的測量不確定度評定G.1測量方法偏心軸偏心量的測量:將偏心軸放在跳動檢查儀兩頂尖之間,使測微計與偏心軸的偏心部分接觸,轉(zhuǎn)動偏心軸觀察測微計示指變化。應(yīng)在不少于三個截面進行測量,取3個位置的最大值的一半作為測量結(jié)果。G.2測量模型e=(X2-X1)(G.1)式中:e—偏心量,μm;ΔX—指示儀的讀數(shù)差,μm。G.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式u=cu(G.2)其中:c1==。u1表示ΔX的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。G.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定ΔX的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1該分量由跳動檢查儀頂尖連線與底座導(dǎo)軌的平行度、測微計讀數(shù)的估讀誤差及示值最大允許誤差引入。跳動檢查儀頂尖連線與底座導(dǎo)軌的平行度,從其校準(zhǔn)規(guī)范可知為0.01mm/100mm(垂直方向),而偏心軸工作區(qū)域在中間區(qū)域,可以控制長度在5mm范圍內(nèi),其影響不超過0.5μm,估計為均勻分布,則u11===0.29μm(G.3)讀數(shù)時的估讀誤差為最小分度的1/10,即0.1μm,影響兩次,估計為均勻分布,則u12==·a=×0.1μm=0.08μm(G.4)測微計的最大允許誤差MPE:±0.3μm,影響兩次,估計為均勻分布,則u13=·a=×0.3μm=0.25u1==μm=0.39μmG.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)不確定度傳播律,計算其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為(G.4)(G.5)JJF1941—202134u==μm=0.39μmG.6擴展不確定度(G.6)取包含因子k=2,則擴展標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U=k·u=2×0.39μm=0.8μm(G.7)35附錄H專用玻璃刻線尺刻線偏差的測量不確定度評定H.1測量方法專用玻璃刻線尺的刻線偏差是在影像測量儀上測量,將比例尺放置在儀器工作臺上,調(diào)整刻線方向與影像測量儀X方向平行,然后依次測量各個點X坐標(biāo)值。各個點的測量值與各點標(biāo)稱值的差值,為該點的刻線偏差。H.2測量模型δi=Li-Ai(H.1)式中:δi—相應(yīng)測量點的刻線偏差,mm或μm;Li—比例尺相應(yīng)測量點的測量值,mm或μm;Ai—比例尺相應(yīng)測量點的標(biāo)稱值,mm或μm。H.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算公式考略到各分量之間彼此獨立,根據(jù)不確定度傳播律:u=cu+cu(H.2)其中:c1==1;c2==-1u1表示Li的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,u2表示Ai的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。H.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定H.4.1Li的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1該分量由影像測量儀測量讀數(shù)的影響及示值最大允許誤差影響引入,即測量讀數(shù)時的瞄準(zhǔn)誤差與讀數(shù)裝置的數(shù)顯量化誤差以及讀數(shù)裝置的示值最大允許誤差確定。讀數(shù)瞄準(zhǔn)為虛線壓實線的瞄準(zhǔn),其瞄準(zhǔn)精度±20″,瞄準(zhǔn)誤差估計為均勻分布,則u11==μm=0.72μm(H.3)讀數(shù)時的數(shù)顯量化誤差0.5μm,估計為均勻分布,則u12===0.29μm