JJF 1561-2016 齿轮测量中心校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 6 12 0 1 6齿轮测量中心校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rG e a rM e a s u r i n gC e n t e r s 2 0 1 6-0 6-2 7发布2 0 1 6-0 9-2 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布齿轮测量中心校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rG e a rM e a s u r i n gC e n t e r sJ J F1 5 6 12 0 1 6 归 口 单 位:全国几何量长度计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院浙江省计量科学研究院 参加起草单位:哈尔滨量具刃具集团有限责任公司 本规范委托全国几何量长度计量技术委员会解释J J F1 5 6 12 0 1 6本规范主要起草人:杨国梁(中国计量科学研究院)薛 梓(中国计量科学研究院)茅振华(浙江省计量科学研究院)参加起草人:杨福来(哈尔滨量具刃具集团有限责任公司)林 虎(中国计量科学研究院)叶怀储(浙江省计量科学研究院)J J F1 5 6 12 0 1 6目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 计量特性(2)4.1 回转主轴顶尖的斜向圆跳动(2)4.2 上顶尖轴线与回转主轴的同轴度(2)4.3 轴向导轨移动与两顶尖连线之间的平行度(2)4.4 齿廓偏差测量的示值误差(2)4.5 齿廓倾斜偏差测量的一致性(2)4.6 齿廓总偏差测量的重复性(2)4.7 螺旋线偏差测量的示值误差(2)4.8 螺旋线倾斜偏差测量的一致性(2)4.9 螺旋线总偏差测量的重复性(2)4.1 0 齿距累积总偏差测量的示值误差(2)4.1 1 单个齿距偏差测量的重复性(2)4.1 2 齿轮径向跳动测量的示值误差(2)5 校准条件(3)5.1 环境条件(3)5.2 测量标准及其他设备(3)6 校准项目和校准方法(4)6.1 校准项目(4)6.2 校准方法(4)7 校准结果表达(8)8 复校时间间隔(8)附录A 齿轮测量中心的补充测量(9)附录B 仪器测量齿廓倾斜偏差的示值误差不确定度评定(1 1)附录C 仪器测量齿距累积总偏差的示值误差不确定度评定(1 3)附录D 校准证书内容及内页格式(1 5)附录E 齿轮测量中心计量特性的推荐值(1 7)J J F1 5 6 12 0 1 6引 言 本规范是针对圆柱坐标测量原理的齿轮测量中心制定的计量技术法规。J J F1 0 7 12 0 1 0 国家 计 量 校 准 规 范 编 写 规 则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通 用 计 量 术 语 及 定 义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示和J J F1 0 9 42 0 0 2 测量仪器特性评定共同构成支撑本规范制修订工作的基础性系列规范;本规范同时参照下列国际标准和技术文件:I S O1 8 6 5 3:2 0 0 3 齿轮用于单个齿轮测量仪器的评价(G e a r sE v a l u a t i o no fi n s t r u m e n t s f o r t h em e a s u r e m e n to f i n d i v i d u a l g e a r s)。I S O/T R1 0 0 6 4.5:2 0 0 5 圆柱齿轮实用检验规则第5部分:与齿轮测量仪器的评价相关的建议(C y l i n d r i c a lg e a r sC o d eo fi n s p e c t i o np r a c t i c eP a r t5:R e c o m-m e n d a t i o n s r e l a t i v e t oe v a l u a t i o no fg e a rm e a s u r i n g i n s t r u m e n t s)。其中,本规范中计量特性的推荐值和校准用标准器分别采纳了I S O/T R1 0 0 6 4.5:2 0 0 5和I S O1 8 6 5 3:2 0 0 3的要求;具体的参量符号和定义与I S O1 3 2 8-1:2 0 1 3一致。本规范为首次发布。J J F1 5 6 12 0 1 6齿轮测量中心校准规范1 范围本规范适用于测量模数不小于0.3mm,3级及以下精度等级齿轮的齿轮测量中心的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示J J F1 0 6 42 0 1 0 坐标测量机校准规范J J F1 3 3 12 0 1 1 电感测微仪校准规范I S O1 3 2 8-1:2 0 1 3 圆柱齿轮齿面公差等级的国际单位制第1部分:轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值(C y l i n d r i c a lg e a r sI S Os y s t e mo f f l a n kt o l e r a n c ec l a s s i f i c a-t i o nP a r t1:D e f i n i t i o n sa n da l l o w a b l ev a l u e so fd e v i a t i o n sr e l e v a n tt of l a n k so fg e a rt e e t h)I S O1 3 2 8-2:1 9 9 7 圆柱齿轮I S O精度制第2部分:径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值(C y l i n d r i c a lg e a r sI S Os y s t e mo fa c c u r a c yP a r t2:D e f i n i t i o n sa n da l l o w a b l ev a l u e so f d e v i a t i o n s r e l e v a n t t o r a d i a l c o m p o s i t ed e v i a t i o n s a n dr u n o u t i n f o r m a-t i o n)I S O/T R1 0 0 6 4.5:2 0 0 5 圆柱齿轮实用检验规则第5部分:与齿轮测量仪器的评价相关的建议(C y l i n d r i c a lg e a r sC o d eo fi n s p e c t i o np r a c t i c eP a r t5:R e c o m-m e n d a t i o n s r e l a t i v e t oe v a l u a t i o no fg e a rm e a s u r i n g i n s t r u m e n t s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 概述齿轮测量中心是采用圆柱坐标或极坐标测量原理,按照电子展成法进行测量的仪器,一般包括3个直线坐标轴X、Y、Z和一个回转坐标轴C,其工作原理见图1,主要由机械主体、控制系统、测头单元和计算机软件等部分组成,具备一次装卡可实现齿轮多个参数的测量。另外,还可用于齿轮刀具、蜗杆及蜗轮和锥齿轮等工件的测量。1J J F1 5 6 12 0 1 6图1 齿轮测量中心工作原理示意图齿轮测量中心根据其回转主轴的安装方式可以分立式和卧式两种结构,通常使用的多为立式结构,其外观结构示意图详见图2所示。图2 齿轮测量中心(立式)外观结构示意图4 计量特性4.1 回转主轴顶尖的斜向圆跳动4.2 上顶尖轴线与回转主轴的同轴度4.3 轴向导轨移动与两顶尖连线之间的平行度4.4 齿廓偏差测量的示值误差4.5 齿廓倾斜偏差测量的一致性4.6 齿廓总偏差测量的重复性4.7 螺旋线偏差测量的示值误差4.8 螺旋线倾斜偏差测量的一致性4.9 螺旋线总偏差测量的重复性4.1 0 齿距累积总偏差测量的示值误差4.1 1 单个齿距偏差测量的重复性4.1 2 齿轮径向跳动测量的示值误差2J J F1 5 6 12 0 1 6注:测头的示值误差和坐标轴定位示值误差是针对大范围齿轮测量中心的补充测量,详见附录A。5 校准条件5.1 环境条件校准环境的温度和湿度应该满足齿轮测量中心的使用要求,具体可参照表1,校准用的标准器建议至少恒温4h以上。表1 校准环境的温、湿度要求被测齿轮精度等级345891 2温度要求/2 01.02 02.02 03.0温度变化/(/h)0.51.0相对湿度要求/%3 07 0 校准环境内无影响齿轮测量中心正常工作的振动、噪声、腐蚀性气体和较强磁场等因素。5.2 测量标准及其他设备对于齿轮测量中心不同的计量特性,所用标准器见表2。表2 校准项目及校准用标准器序号校准项目测量标准计量特性要求1回转主轴顶尖的斜向圆跳动测微仪或扭簧表;磁力表座分辨力1m、最大允许误差0.6m2上顶尖轴线与回转主轴的同轴度标准芯轴;测微仪或扭簧表标准芯轴(短)的长度2 0 0 mm,标准芯轴(长)长度根据被校仪器尾座移动范围而定a,两端径跳1m、母线直线度1m;分辨力1m3轴向导轨移动与两顶尖连线之间的平行度标准芯轴;测微仪或扭簧表标准芯轴的长度可根据仪器轴向导轨移动范围而定b,两端径跳1m、母线直线度1m;分辨力1m、最大允许误差0.6m4齿廓偏差测量的示值误差齿轮渐开线样板样板尺寸包含3个不同的基圆半径值c、二等5齿廓倾斜偏差测量的一致性齿轮渐开线样板样板尺寸包含3个不同的基圆半径值c、二等6齿廓总偏差测量的重复性齿轮渐开线样板样板尺寸包含3个不同的基圆半径值c、二等3J J F1 5 6 12 0 1 6表2(续)序号校准项目测量标准计量特性要求7螺旋线偏差测量的示值误差齿轮螺旋线样板样板包含(0 4 5)3个不同螺旋角度值d、二等8螺旋线倾斜偏差测量的一致性齿轮螺旋线样板样板包含(0 4 5)3个不同螺旋角度值d、二等9螺旋线总偏差测量的重复性齿轮螺旋线样板样板包含(0 4 5)3个不同螺旋角度值d、二等1 0齿距累积总偏差测量的示值误差1 1单个齿距偏差测量的重复性1 2齿轮径向跳动测量的示值误差标准齿轮e3级及以上附录A测头的示值误差标准球;量块圆度0.1m、直径1 03 0 mmf;三等及以上仪器直线坐标轴的定位误差量块组(步距规)或激光干涉仪测量不确定度U0.3m,k=2回转台的角定位误差标准齿轮e3级及以上 注:a 建议标准芯轴(长)的长度尺寸应接近仪器尾座移动范围的8 0%以上;b标准芯轴长度应满足轴向导轨垂直移动范围的8 0%以上;c根据被校齿轮测量中心的测量范围选择相应的齿轮渐开线样板,建议所用该样板半径尽量接近被校仪器测量范围的5 0%;d建议所用齿轮螺旋线样板的螺旋角包含(0、1 5、3 0、4 5)中的3个角度值;e建议标准齿轮齿顶圆半径尽量接近被校齿轮测量中心测量范围的5 0%;f标准球的直径与被校齿轮测量中心标配的测针校准球的直径应不一致。6 校准项目和校准方法6.1 校准项目校准项目的内容可参照表2。6.2 校准方法6.2.1 回转主轴顶尖的斜向圆跳动将测微仪或扭簧表安装在磁性表座上,把磁性表座固定在被校仪器的基座位置(不4J J F1 5 6 12 0 1 6和回转工作台一起运动),使扭簧表或测微仪测头沿回转主轴顶尖圆锥面的法线方向接触,如图3所示,转动主轴两周后读数装置的示值最大变化量即为回转主轴顶尖的斜向圆跳动,具体可参照附录E中表E.1的要求。图3 回转主轴顶尖的斜向圆跳动示意图6.2.2 上顶尖轴线与回转主轴中心的同轴度将两根标准芯轴分别安装在被校齿轮测量中心的两顶尖之间,把装有扭簧表或测微仪的磁性表座安装在回转工作台上随主轴一起转动,使扭簧表或测微仪的测头与标准芯轴上顶尖外圆面垂直接触,如图4所示,转动回转主轴两周,读数装置的最大示值变化量即为上顶尖轴线与回转主轴的同轴度,具体可参照附录E中表E.1的要求。图4 上顶尖轴线和回转主轴的同轴度6.2.3 轴向导轨移动与两顶尖连线之间的平行度将标准芯轴安装在齿轮测量中心的两顶尖之间,把扭簧表或测微仪牢固安装在轴向导轨上,使其测头分别沿径向和切向垂直接触标准芯轴的母线,移动轴向导轨确保校准范围不小于该导轨最大移动距离的8 0%;此时扭簧表或测微仪的示值变化量即为轴向导轨与两顶尖连线在径向和切向的平行度,如图5所示,具体可参照附录E中表E.1的要求。5J J F1 5 6 12 0 1 6图5 轴向导轨垂直运动与两顶尖连线间的平行性6.2.4 齿廓偏差测量的示值误差6.2.4.1 齿廓倾斜偏差fH测量的示值误差将3个不同基圆半径值的标准渐开线样板分别安装在被校齿轮测量中心的两顶尖之间,在样板齿宽中截面处测得3组(每组5次)齿廓倾斜偏差fH曲线共计1 5条。取每组的齿廓倾斜偏差fH i(i=1,2,5)与对应样板参考值f H之差的最大值记为fHm a x,作为被校仪器在3个不同半径值处的齿廓倾斜偏差fH测量的示值误差;具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.4.2 齿廓总偏差F测量的示值误差由6.2.4.1测量过程同样可得3组(每组5次)齿廓总偏差F i(i=1,2,5)曲线共计1 5条,取每组的齿廓总偏差F i(i=1,2,5)与对应样板参考值F 之差的最大值记为Fm a x,作为被校仪器在3个不同基圆半径值处的齿廓总偏差F测量的示值误差,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.5 齿廓倾斜偏差fH测量的一致性在相同测量条件下,将标准渐开线样板同一齿面分别作为右齿面和左齿面在同一齿轮测量中心上测量时所得结果之间的差值。将齿廓倾斜偏差fH测量的示值误差最大的齿轮渐开线样板同一齿面在齿轮测量中心上翻转后进行测量,取该次测量结果f H与翻转前5次齿廓倾斜偏差fH的平均值之差,作为被校仪器齿廓倾斜偏差fH测量的一致性,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.6 齿廓总偏差F测量的重复性6.2.6.1 测量4级及以下齿轮的齿轮测量中心,由6.2.4.1测量过程可得3组(m=3)5次(n=5)齿 廓 总 偏 差F的 测 量 数 据,采 用 样 本 合 并 标 准 差sp=mj=1ni=1(F i j-F-j)2m(n-1)表征齿廓总偏差F的测量重复性,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.6.2 测量5级及以下齿轮的齿轮测量中心,可对齿廓总偏差F进行5次连续测量,采用极差法s=Fm a x-Fm i n2.3 3表征仪器齿廓总偏差测量的重复性,具体可参照附录6J J F1 5 6 12 0 1 6E中表E.1的要求。6.2.7 螺旋线偏差测量的示值误差6.2.7.1 螺旋线倾斜偏差fH测量的示值误差将3个不同螺旋角的螺旋线样板安装在齿轮测量中心两顶尖之间,在样板分度圆处测得3组(每组5次)螺旋线倾斜偏差fH曲线共计1 5条。取每组的螺旋线倾斜偏差fHi(i=1,2,5)与对应样板参考值f H之差的最大值记为fHm a x,作为被校仪器在3个不同螺旋角范围的螺旋线倾斜偏差fH测量的示值误差;具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.7.2 螺旋线总偏差值F测量的示值误差由6.2.7.1测量过程可得3组(每组5次)螺旋线总偏差Fi(i=1,2,5)曲线共计1 5条,取每组的螺旋线总偏差Fi(i=1,2,5)与对应样板参考值F 之差的最大值记下为Fm a x,作为被校仪器在3个不同螺旋角范围的螺旋线总偏差F测量的示值误差;具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.8 螺旋线倾斜偏差fH测量的一致性在相同测量条件下,将标准螺旋线样板同一齿面分别作为右齿面和左齿面在同一齿轮测量中心上测量时所得结果之间的差值。将螺旋线倾斜偏差测量的示值误差最大的齿轮螺旋线样板同一齿面在齿轮测量中心上翻转后进行测量,取该次测量结果f H与翻转前5次螺旋线倾斜偏差fH的平均值之差,作为仪器螺旋线倾斜偏差fH测量的一致性,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.9 螺旋线总偏差F测量的重复性6.2.9.1 测量4级及以上齿轮的齿轮测量中心,由6.2.7.1测量过程可得3组(m=3)5次(n=5)螺 旋 线 总 偏 差 的 测 量 数 据,采 用 样 本 合 并 标 准 差sp=mj=1ni=1(Fi j-F-j)2m(n-1)表征螺旋线总偏差F测量的重复性,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.9.2 测量5级及以下齿轮的齿轮测量中心,对螺旋线总偏差F可进行5次连续测量,采用极差法s=Fm a x-Fm i n2.3 3表征螺旋线总偏差F测量的重复性,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.1 0 齿距累积总偏差Fp测量的示值误差将标准齿轮安装在齿轮测量中心的两顶尖之间或回转主轴中心处,在确保不发生干涉的情况下选择较大直径的测头,在标准齿轮的分度圆(或变位齿轮的工作圆)且位于齿宽的中截面处对左、右齿面进行连续测量1 0次,分别得到左齿面齿距累积总偏差平均值F-p L和右齿面的齿距累积总偏差平均值F-p R,取左齿面F-p L与其对应的参考值和右齿面F-p R与其对应的参考值之差中的较大值作为齿距累积总偏差Fp测量的示值误差,具体可参照附录E中表E.1的要求。7J J F1 5 6 12 0 1 66.2.1 1 单个齿距偏差fp t测量的重复性将标准齿轮安装在齿轮测量中心两顶尖之间或回转主轴中心处,对同一个齿距fp t连续进行不少于1 0次测量,用实验标准差s=1 0i=1(fp ti-fp t)2n-1(i=1,2,1 0)表征单个齿距偏差测量的重复性,具体可参照附录E中表E.1的要求。6.2.1 2 齿轮径向跳动Fr测量的示值误差将标准齿轮安装在被校齿轮测量中心的两顶尖之间或回转主轴中心处,在标准齿轮的分度圆(或变位齿轮的工作圆)且位于齿宽的中截面处对左、右齿面连续测量1 0次,取1 0次径跳测量结果的平均值F-r与标准齿轮的径向跳动参考值F r之差作为仪器齿轮径向跳动测量的示值误差,具体可参照附录E中表E.1的要求。7 校准结果表达齿轮测量中心校准后应出具校准证书,校准证书应包含校准结果和测量不确定度。8 复校时间间隔建议齿轮测量中心复校时间间隔不超过1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定,因此使用单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。8J J F1 5 6 12 0 1 6附录A齿轮测量中心的补充测量对于实物齿轮标准器的尺寸无法达到齿轮测量中心测量范围的5 0%时,建议增加针对仪器的测头示值误差和坐标轴位置示值误差的测量。A.1 测头的示值误差A.1.1 齿轮测量中心配备的测头多为三维数字式,对于该类型测头示值误差的校准可参照J J F1 0 6 42 0 1 0中7.1的要求,测针沿标准球尽量均匀分布(至少测量半个球)得到2 5个测量点,通过确定2 5个测量点到最小二乘拟合球的球心距离,评价测头的三维探测误差,该误差不应超过供应商提供的最大允许误差。A.1.2 若 齿 轮 测 量 中 心 配 备 电 感 式 测 头,该 类 型 测 头 示 值 误 差 的 校 准 可 参 考J J F1 3 3 12 0 1 1中7.2.6的要求。校准时采用不低于3等量块组中最小尺寸的量块对准零位,用其他尺寸的量块按正向依次测量示值误差;再以最大尺寸量块对准零位,用其他各尺寸的量块按负向依次测量示值误差,各校准点的示值误差由式(A.1)求得:i=ri-(Li-L0)(A.1)式中:ri 测头读取的示值,m;Li 校准点所用量块的实际尺寸,mm;L0 对零用量块的实际尺寸,mm。在量程范围内,测头最大允许误差按式(A.2)计算:i=0.3%(si+l)(A.2)式中:si 校准点的标称值,m;l 校准点挡位的量程,m。A.2 坐标轴位置示值误差的测量A.2.1 在齿轮测量中心允许的测量范围内,使用5个不同尺寸的量块组(或步距规),在X、Y、Z3个轴线位置以及3个对角线位置对5个尺寸的量块组(或步距规)往返各校准1次。在每个量块的工作端面上各测量一个点,尺寸测量值为两点间沿量块长度方向的距离。计算各个测量值与量块组(或步距规)的参考值之差,得到每个尺寸测量的示值误差E。对具有位置补偿功能的齿轮测量中心,对位置误差进行补偿后再作判断,该示值误差不应超出制造商提供的最大允许误差。A.2.2 对于使用激光干涉仪测量误差补偿的齿轮测量中心,校准时将激光干涉仪尽量靠近被测坐标轴,反射镜牢固安装在测头附近,沿着该轴线方向分别移到量程的极限位置,调整光路使其满足测量的要求,根据坐标轴移动范围设定合适的测量间距,在整个坐标轴的量程范围往返测量一次,则仪器的光栅计数l 与激光测量数据l的差值即为该轴的位置误差。对具有位置补偿功能的齿轮测量中心,对位置误差进行补偿后再作判断,该示值误差不应超出制造商提供的最大允许误差。9J J F1 5 6 12 0 1 6A.3 回转主轴的角定位误差将标准齿轮安装在齿轮测量中心两顶尖间或回转工作台中心处,在齿轮上设定起测位置,使回转工作台与标准齿轮的起测位置按序依次错位4 5,每次从起测位置开始测量标准齿轮的齿距累积总偏差Fp,共测量8个位置得Fpi(i=1,2,8),则由式(A.3)近似得到回转主轴的角定位误差。=(Fp m a x-Fp m i n)/r分圆(A.3)式中:表征为回转主轴的角定位误差;Fp m a x 8次齿距累积总偏差的最大值;Fp m i n 8次齿距累积总偏差的最小值;r分圆 标准齿轮的分度圆半径。01J J F1 5 6 12 0 1 6附录B仪器测量齿廓倾斜偏差的示值误差不确定度评定B.1 测量方法使用标准渐开线样板校准齿轮测量中心的齿廓倾斜偏差测量的示值误差时,仪器的示值与校准用标准器的参考值之间的差值作为齿廓倾斜偏差测量的示值误差。B.2 测量模型fH=fH-f H 式中:fH 示值误差;fH 仪器的示值;f H 标准器的参考值。B.3 方差和灵敏系数根据方差定理:u2c(fH)=u2(fH)+u2(f H)灵敏系数:c1=fHfH=1,c2=fHf H=-1 注:以基圆半径rb=1 9 7mm,=1 0 5mm,=0.5 3r a d的标准器为例。B.4 标准不确定度一览表(见表B.1)表B.1 标准不确定度一览表标准不确定度分量u(xi)不确定度分量来源标准不确定度值u(xi)灵敏系数ci=f/xiu1仪器测量重复性的影响0.1 1m1u2环境温度的影响量0.1 5m1u3安装误差对齿廓倾斜偏差的影响0.2 9m1u4所用标准器引入的分量0.7 8m-1uc(fH)=0.8 5m11J J F1 5 6 12 0 1 6B.5 标准不确定度分量的分析B.5.1 仪器量重复性所引入的分量B.5.1.1 在重复性条件下,用仪器连续测量过程可得3组(m=3)5次(n=5)齿廓倾斜偏差的测量数据,采用样本合并标准差sp=mj=1ni=1(F i j-F-j)2m(n-1)表征齿廓倾斜偏差的测量重复性,则sp=0.1 1m。B.5.1.2 仪器配备的测头系统分辨力约0.3m,则由此引入的标准不确定度分量:u()=0.2 90.3m=0.0 8 7m。由贝塞尔公式计算得出的重复性已包含分辨力的影响,当重复性引入的不确定度分量大于分辨力所引入的分量时,可以不考虑分辨力的影响。则:u1=0.1 1mB.5.2 测量环境温度的影响所引入的分量测量环境的温度波动(相对于标准温度2 0)控制在0.5之内,则其材料膨胀系数=1 1.51 0-6-1,仪器测长光栅膨胀系数9.01 0-6-1,则温度综合的影响为=1 0 51 032.51 0-61m=0.2 6m,按服从矩形分布考虑,则:u2=0.2 6m/3=0.1 5mB.5.3 标准器安装误差的影响所引入的分量测量仪器两顶尖连线与轴向导轨在径向的平行性1m/4 0 0 mm,假定其半宽0.5m在径向上全部对齿廓倾斜偏差产生影响,按服从矩形分布考虑,则:u3=0.5m/3=0.2 9mB.5.4 校准用标准器的不确定度所引入的分量所用标准渐开线样板按二等要求分析,其不确定度U=2.0m,k=2.5 8,则:u4=2.0m/2.5 8=0.7 8mB.6 合成标准不确定度uc由于各分量没有明显的相关性,所以合成标准不确定度为:uc(fH)=u21+u22+u23+u24=0.1 12+0.1 52+0.2 92+0.7 82m=0.8 5mB.7 扩展不确定度U取包含因子k=2,则扩展不确定度U=20.8 5m=1.7m。21J J F1 5 6 12 0 1 6附录C仪器测量齿距累积总偏差的示值误差不确定度评定C.1 测量方法使用标准齿轮校准仪器齿距累积总偏差测量的示值误差时,仪器的输出示值与所用标准齿轮的参考值之间的差值为示值误差。C.2 测量模型Fp=Fp-F p 式中:Fp 示值误差;Fp 仪器的示值;F p 标准器的参考值。C.3 方差和灵敏系数根据方差定理:u2c(Fp)=u2(Fp)+u2(F p)灵敏系数:c1=FpFp=1,c2=FpF p=-1 注:以mn=3.5,z=3 6,=2 0,=0 的2级标准齿轮为例进行分析。C.4 标准不确定度一览表(见表C.1)表C.1 标准不确定度一览表标准不确定度分量u(xi)不确定度分量来源标准不确定度值u(xi)灵敏系数ci=f/xiu1仪器测量重复性引入的影响量0.0 9 2m1u2环境温度变化引入的影响量0.0 7 3m1u3安装误差所引入的影响量0.3 5m1u4回转台角定位误差引入的分量0.0 7 5m1u5所用标准器引入的分量0.6 7m-1uc(Fp)=0.7 7m31J J F1 5 6 12 0 1 6C.5 各标准不确定度分量的分析C.5.1 仪器测量重复性的影响所引入的分量C.5.1.1 在重 复 性 测 量 条 件 下 仪 器 连 续 测 量1 0次 齿 距 累 积 总 偏 差 得 统 计 序 列:3.2m、3.3m、3.3m、3.4m、3.3m、3.4m、3.4m、3.5m、3.3m、3.4m,由贝塞尔公式得实验标准差s(x)=0.0 9 2m。C.5.1.2 仪器配备的测头系统分辨力约0.3m,则由此引入的标准不确定度分量u()=0.2 90.3m=0.0 8 7m。由贝塞尔公式计算得出的重复性已包含分辨力的影响,当重复性引入的不确定度分量大于分辨力所引入的分量时,可以不考虑分辨力的影响。则:u1=0.0 9 2mC.5.2 环境温度变化所引入的分量环境温度对仪器测量齿距的影响主要取决于标准齿轮对温度变化的敏感程度,材料线胀系数1 1.51 0-6/,按照参数mn=3.5,z=3 6,=2 0,=0,假如测量环境温度变化量约为(2 01),按服从矩形分布考虑,则:u2=mn1 1.51 0-61m/3=0.0 7 3mC.5.3 校准用标准齿轮的安装误差所引入的分量安装误差由芯轴的中心线与上、下顶尖连线的同轴度误差等因素造成,假定最大量e=1.0m,取其半宽0.5m作为影响量,按服从反正弦分布考虑,则:u3=0.5m/2=0.3 5mC.5.4 回转台角定位误差的影响所引入的不确定度分量通常仪器回转工作台的定位最大允许误差约为0.5,其对标准齿轮的分圆直径d=1 2 6mm处的齿距的影响量,按服从矩形分布考虑,则:u4=0.1 3m/3=0.0 7 5mC.5.5 所用标准齿轮的不确定度所引入的分量所用标准齿轮符合2级精度要求,其扩展不确定度U=2.0m,包含因子k=3,则:u5=2.0m/3=0.6 7mC.6 计算合成标准不确定度考虑到上述各分量无明显的相关性,可得到合成标准不确定度为:uc(Fp)=u21+u22+u23+u24+u25=0.0 9 22+0.0 7 32+0.3 52+0.0 7 52+0.6 72m=0.7 7mC.7 扩展不确定度U取包含因子k=2,则U=kuc=20.7 7m=1.6m。41J J F1 5 6 12 0 1 6附录D校准证书内容及内页格式D.1 校准证书至少包括下列信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性应用有关,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。D.2 推荐的校准证书内页格式见表D.1。表D.1 校准证书内页格式证书编号:校准所依据的技术规范(代号、名称)校准环境条件及地点:温度:地点:湿度:其他:校准使用的计量(基)标准装置或主要标准器名 称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号证书有效期至 校准结果:1.回转主轴顶尖斜向圆跳动m;2.上顶尖轴线与回转主轴的同轴度m;51J J F1 5 6 12 0 1 6表D.1(续)校准结果:3.轴向导轨与上、下顶尖连线在切向的平行度m;轴向导轨与上、下顶尖连线在径向的平行度m;4.齿 廓 倾 斜 偏 差 测 量 的 示 值 误 差m,齿 廓 总 偏 差 测 量 的 示 值 误 差m,齿廓倾斜偏差正反一致性m,齿廓总偏差测量的重复性m;5.螺旋线倾斜偏差测量的示值误差m,螺旋线总偏差测量的示值误差m,螺旋线倾斜偏差正反一致性m,螺旋线总偏差测量的重复性m;6.齿距 累 积 总 偏 差 的 示 值 误 差m,单 个 齿 距 偏 差 测 量 的 重 复 性m;7.齿轮径向跳动测量的示值误差m;8.测头示值误差m,直线坐标轴位置示值误差m,转台角定位误差m;9.测量结果不确定度:齿廓m,k=2;螺旋线m,k=2;齿距累积总偏差m,k=2;径向跳动m,k=2。1.本证书所列校准结果均可溯源至复现(S I)单位的中国国家计量基准。2.校准结果不确定度的评定与表示均符合J J F1 0 5 9.1(等同于I S OGUM)的要求。根据客户要求和校准文件的规定,通常情况下建议个月校准一次。61J J F1 5 6 12 0 1 6书 书 书?J J F1 5 6 12 0 1 6