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三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)技術(shù)校準(zhǔn)規(guī)范
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)技術(shù)校準(zhǔn)規(guī)范
依中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范“三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范”<< JJF 1064－2000>>
本規(guī)范經(jīng)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2000年03月07日批準(zhǔn)并自2000年07月01日起執(zhí)行
歸 口 單 位：全國(guó)幾何量長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)
主要起草單位：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
參加起草單位：青島前哨朗普測(cè)量技術(shù)有限公司
中國(guó)航空機(jī)密機(jī)械研究所
機(jī)械科學(xué)研究院
1、范圍
本規(guī)范適用于使用接觸式測(cè)頭的正交坐標(biāo)系坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的校準(zhǔn)。不包括對(duì)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的校準(zhǔn)。
2、引用文獻(xiàn)
中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 16857.2—1997 eqv ISO 10362—2 :1994坐標(biāo)計(jì)量學(xué)第二部分：坐標(biāo)測(cè)量 機(jī)的性能評(píng)定
中華人民共和國(guó)計(jì)量檢定規(guī)程 JJG 146— 1994 量塊
中華人民共和國(guó)計(jì)量技術(shù)規(guī)范 JJF 1001— 1998 通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義
中華人民共和國(guó)計(jì)量技術(shù)規(guī)范 JJF 1059— 1999 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示
中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15481—1995 校準(zhǔn)和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求
3、計(jì)量性能要求
3.1 長(zhǎng)度測(cè)量zui大允許示值誤差（MPEE）：
MPEE = ± （A+L/K） 見(jiàn)下圖
式中：A—— 常數(shù)項(xiàng)，mm，由坐標(biāo)測(cè)量機(jī)制造商提供或由用戶根據(jù)需要確定；
L——被測(cè)長(zhǎng)度，mm;
K——無(wú)量綱常數(shù)，由坐標(biāo)測(cè)量機(jī)制造商提供或由用戶根據(jù)需要確定；
B——MPEE 的zui大值，mm，由坐標(biāo)測(cè)量機(jī)制造商提供或由用戶根據(jù)需要確定。
3.2 軸向長(zhǎng)度測(cè)量zui大允許示值誤差（MPEE1）
MPEE1 = ± （A1+L/K1） 見(jiàn)下圖
3.3 zui大允許探測(cè)誤差（MPEP）：
MPEP，以mm為單位 ，是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)探測(cè)誤差允許的zui大值，由坐標(biāo)測(cè)量機(jī)制造商提供或由用戶根據(jù)需要確定。
4、校準(zhǔn)條件
4.1 長(zhǎng)度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器:“經(jīng)校準(zhǔn)的量塊”
4.2 環(huán)境條件
4.2 .1環(huán)境條件要求
1．設(shè)備應(yīng)安裝于避光、避潮、避震及無(wú)塵恒溫室內(nèi)；
2．不受腐蝕性氣體、可燃?xì)怏w、油霧和微粒侵襲。
3．外接電源220 V，50Hz，可靠接地，接地電阻小于4歐姆，并標(biāo)配500W UPS穩(wěn)壓電源。
4．溫度要求：溫度（20±2）℃，溫度梯度1℃/m ，溫度變化 1℃/h
5．濕度要求：濕度30%-65% ，
6. 供氣壓力：0.4 MPa - 0.5 Mpa
7．供氣流量：100 L/min – 120 L/min
4.2 .2環(huán)境條件的測(cè)量
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度應(yīng)有記錄。校準(zhǔn)時(shí)需檢查至當(dāng)日的一周溫度記錄。
測(cè)量過(guò)程中應(yīng)測(cè)量和記錄坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的溫度變化和溫度梯度的情況。測(cè)量點(diǎn)應(yīng)不少于4點(diǎn)，分布在不同方向和不同高度。
5、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法
5.1使用量塊進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量示值誤差校準(zhǔn)（如下圖所示）
A. 探針——在制造商規(guī)定范圍內(nèi)任意配置
B. 標(biāo)準(zhǔn)器的方位——7個(gè)不同方位，至少包含四個(gè)空間對(duì)角線方向。
C. 量塊數(shù)及長(zhǎng)度的選擇——每個(gè)方位用三塊量塊，zui大長(zhǎng)度不小于測(cè)量空間對(duì)角線長(zhǎng)度的66%；zui小長(zhǎng)度不超過(guò)200mm; 其他量塊長(zhǎng)度間隔基本均勻。
*應(yīng)理解為：不小于被測(cè)方位zui大長(zhǎng)度的66%
D. 標(biāo)準(zhǔn)器長(zhǎng)度方向的確定：
常數(shù)A較小的：用工作面確定長(zhǎng)度方向。（上圖一）
常數(shù)A較大的：用標(biāo)準(zhǔn)器的側(cè)面確定長(zhǎng)度方向。（上圖二）
E.長(zhǎng)度測(cè)量值——量塊兩個(gè)工作面上兩點(diǎn)間沿標(biāo)準(zhǔn)器長(zhǎng)度方向的距離。
F .測(cè)量次數(shù)——每方位三量塊，每一量塊測(cè)3次（組），共得21組63個(gè)長(zhǎng)度測(cè)量值。
G .校準(zhǔn)結(jié)果的處理——對(duì)所有63個(gè)長(zhǎng)度測(cè)量值計(jì)算其E和E1
a.標(biāo)準(zhǔn)器的校準(zhǔn)值（帶修正量的值）作為約定的真值。
b.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)有修正系統(tǒng)誤差的軟件，可以對(duì)示值進(jìn)行系統(tǒng)誤差修正；
當(dāng)用戶具備了規(guī)定的環(huán)境條件時(shí)，除測(cè)量機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)原有誤差自動(dòng)修正外，不允許對(duì)計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果進(jìn)行溫度或其他因素的人工修正；
當(dāng)被測(cè)測(cè)量機(jī)軟件帶有溫度修正功能時(shí)，可以進(jìn)行修正，如需人工輸入溫度值，只能在測(cè)量前輸入。
H.綜合性的評(píng)定
— 長(zhǎng)度測(cè)量示值誤差 E 不大于zui大允許示值誤差MPEE
— 軸向長(zhǎng)度測(cè)量示值誤差E1不大于軸向長(zhǎng)度zui大允許示值誤差MPEE1
— 21組長(zhǎng)度測(cè)量值，允許zui多有3組，其中三次重復(fù)測(cè)量中有一次超出制造商規(guī)定的E值。對(duì)超差的測(cè)量長(zhǎng)度，在相應(yīng)的方位重復(fù)測(cè)10次。
5.2 探測(cè)誤差的校準(zhǔn)
探針位置——按制造商限定范圍任意配置，一般用20mm的測(cè)桿。
校準(zhǔn)過(guò)程——在標(biāo)準(zhǔn)球上選取25個(gè)探測(cè)點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)點(diǎn)須均布。
探測(cè)點(diǎn)建議：極點(diǎn)上一點(diǎn)；極點(diǎn)下30 º 4點(diǎn)均布；極點(diǎn)下60 º 8點(diǎn)均布，相對(duì)上組旋轉(zhuǎn)22.5 º ；極點(diǎn)下90 º 12點(diǎn)均布，相對(duì)前一組旋轉(zhuǎn)20 º 。
結(jié)果處理：用25個(gè)測(cè)量值計(jì)算出zui小二乘球中心，求出25個(gè)測(cè)點(diǎn)到球心的距離R，P=RMAX-RMIN
綜合性評(píng)定：探測(cè)誤差P不大于zui大允許探測(cè)誤差MPEP，允許重復(fù)再測(cè)一次。
6、復(fù)校時(shí)間間隔
復(fù)校（檢定）周期：建議為1年
當(dāng)中間檢查發(fā)生突變時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，排除故障重新校準(zhǔn)。
附錄
中 間 檢 查
在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)復(fù)校間隔內(nèi)進(jìn)行定期中間檢查是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用戶的責(zé)任。其作用是確認(rèn)校準(zhǔn)的有效性。中間檢查是使用簡(jiǎn)單工具了解坐標(biāo)測(cè)量機(jī)性能的變化。長(zhǎng)度測(cè)量誤差和探測(cè)誤差可以作為中間檢查的指標(biāo)。
長(zhǎng)度測(cè)量誤差的中間檢查可以使用各種明確定義了特征參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)器。標(biāo)準(zhǔn)器的特征參數(shù)必須穩(wěn)定，機(jī)械結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，表面粗糙度不應(yīng)顯著影響測(cè)量不確定度。根據(jù)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量任務(wù)，建議選擇下列標(biāo)準(zhǔn)器：
——量塊
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的差異
| GB/T16857.2—1997 | JJF1064—2000 | |
| 時(shí)間 | 1997.6 | 2000.3 |
| 適用范圍 | 明確規(guī)定性能評(píng)定的三種檢測(cè)方法：驗(yàn)收檢測(cè)；周期復(fù)檢；中間檢測(cè) | 適用于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的校準(zhǔn) |
| 性能表示 | a. 長(zhǎng)度測(cè)量示值誤差（E）三個(gè)表達(dá)式：E=A+L/K£B； E=A+L/K； 無(wú)圖示 E=B b. 探測(cè)誤差（R） | a. 長(zhǎng)度測(cè)量zui大允許示值誤差（MPEE）三個(gè)表達(dá)式： MPEE = ±[ （A+L/K） £B ] ； MPEE = ± （A+L/K） ； 有圖示 MPEE = ±B b. 軸向長(zhǎng)度測(cè)量zui大允許示值誤差（MPEE1）三個(gè)表達(dá)式： MPEE 1= ±[ （A1+L/K1） £ B1]； MPEE1 = ± （A1+L/K1） 有圖示 MPEE1 = ±B1 c. zui大允許探測(cè)誤差（MPEP） |
| 量塊的方位 | 由用戶任意選定7個(gè)方位 | a. 7個(gè)方位至少應(yīng)包含四個(gè)空間對(duì)角線方位。 b. zui長(zhǎng)量塊超過(guò)1m，zui長(zhǎng)軸小于2m的測(cè)量機(jī)增加測(cè)量方位12個(gè)，其中至少有6個(gè)空間方位。 c. 2m以上測(cè)量機(jī)測(cè)12個(gè)方位同時(shí)用激光測(cè)6個(gè)位置示值誤差。 |
| 實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)器 | 量塊或步距規(guī) | 量塊、步距規(guī)、球板、孔板 |
| 實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)器的精度要求 | a. 標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度小于E值的20% b. 標(biāo)準(zhǔn)球直徑10-50mm，通常采用直 徑不超過(guò)30mm的球。 | a. 沒(méi)有明確要求。 b. 標(biāo)準(zhǔn)球直徑10-50mm. |
| 標(biāo)準(zhǔn)球的方位及觸測(cè)位置 | 隨機(jī)取25個(gè)典型點(diǎn)，點(diǎn)在半球上盡量均勻。半球的方位由用戶選定。 | 半球方位由用戶選定，建議25點(diǎn)分四層均布。 |
| 環(huán)境條件 | 以附錄表格形式提出 | 對(duì)環(huán)境溫度特別重視，一周溫度記錄空間測(cè)溫不少于四點(diǎn) |
幾類校準(zhǔn)方法的比較
各類標(biāo)準(zhǔn)的性能指標(biāo)實(shí)例：
B89性能指標(biāo)（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）用RenishawTP2-5五方向測(cè)頭作標(biāo)準(zhǔn)性能測(cè)試
線性位移X-Axis（mm）4.4 （.00017”）
精度Y-Axis（mm）5.2 （.00020”）
Z-Axis（mm）3.8 （.00015”）
空間性能
（mm） 8.8 （.00035”）
球棒長(zhǎng)度 （mm） 550 （21.6”）
重復(fù)性 （mm） 3.3 （.00013”）
VDI/VDE 性能指標(biāo)（歐洲標(biāo)準(zhǔn)）
U1 （mm）3.5+3.9L/1000
U3 （mm） 3.8+4.1L/1000
L=以mm為單位的測(cè)量長(zhǎng)度
ISO 10360-2性能指標(biāo)
E: （mm）3.8+L/245
R: （mm） 6.2
JIS性能指標(biāo)（日本標(biāo)準(zhǔn)）
U1 X: （mm） 3.5+3.9L/1000 £5.5
U1 Y: （mm） 3.5+3.9L/1000 £6.6
U1 Z: （mm） 3.5+3.9L/1000 £5.5
U3: （mm） 3.8+4.1L/1000 £5.9
L=以mm為單位的測(cè)量長(zhǎng)度
關(guān)鍵詞：數(shù)控雕銑機(jī),雕銑機(jī),影像儀,影像測(cè)量?jī)x,三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x 資料來(lái)源：寧波怡信光電科技有限公司/。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。