资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1123—2004
基圆齿距比较仪校准规范
2004-06-04发布 2004-12-01 实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
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代替 JJG 78—1982
本规范经国家质量监督检验检疫总局于 2004年 06月 04 日批准 , 并自2004年 12月 01 日起施行。
归口 单位 : 全国几何量长度计量技术委员会
起草 单位 : 东风汽车公司计量所
本规范由归口单位负责解释
本规范起草人 :
郑旭 (东风汽车公司计量所)
目录
1 范围
本规范适用于分度值为 1μm, 模数为 2mm~20mm 的基圆齿距比较仪的校准。
2 引用文献
下列文献所包含的条文 , 通过在本规范中的引用而构成本规范的条文。本规范出版时 , 所示版本均为有效。所有标准、规范或规程都会被修订 , 使用本规范的各方应探讨使用下列文献最新版本的可能性。
JJG 1001—1998 通用计量术语及定义
JJG 1059—1999 测量不确定度评定与表示
GB/Z18620.1—2002 圆柱齿轮检验实施规范第 1部分 : 轮齿同侧齿面的检验
3 概述
基圆齿距比较仪根据测量爪与齿面接触的接触形式 , 分为触刃式和切线式两种 , 用于测量外啮合直齿轮、斜齿轮的基圆齿距偏差。
测量基圆齿距时须预先借助于量块与校对夹具组成的基圆齿距名义尺寸对基圆齿距比较仪测量爪进行调整 , 使指示表对零 ; 然后将基圆齿距比较仪的定位量爪及固定量爪跨压在被测齿面上 , 活动量爪与另一齿面相接触 , 微微摆动基圆齿距比较仪 , 指示表上转折点的示值即为被测齿轮基圆齿距偏差。
典型的基圆齿距比较仪的外形如图 1、 图 2所示。
图 1 触刃式图 2 切线式
4 计量特性
4.1 前、后校对块工作面的平面度
平面度不大于 0.3μm (离边缘 0.5mm 内不计)。
4.2 前、后校对块工作面的平行度
平行度不大于 0.5μm (离边缘 0.5mm 内不计)。
4.3 前、后校对块工作面的研合性前、后校对块应能互相研合。
4.4 前、后校对块工作面的重合性
前、后校对块研合后 , 其另一块工作面应在同一平面上 , 其差值不大于 0.5μm。
4.5 指示表
符合相应检定规程 (或校准规范) 的要求。
4.6 重复性
重复性不大于 0.2μm。
4.7 示值误差
示值误差不应超过表 1 的规定。
表 1 示值误差
注 : 作为校准 , 不判断出合格与否 , 上述计量特性的指标仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 校准基圆齿距比 较仪 时的 温度 为 (20±6)℃ ; 校准 前、后校 对块 时的 温度 为(20±2)℃ ;
5.1.2 被校准仪器在室内平衡温度的时间不少于 4h。
5.2 校准项目和标准器
5.2.1 前、后校对块的校准项目及相应标准器见表 2。
5.2.2 基圆齿距比较仪的校准项目及相应标准器见表 3。
6 校准项目和校准方法
校准前应确认无影响校准正确实施和校准结果的外观缺陷和机械故障。
表 2 前、后校对块的校准项目及相应标准器
表 3 基圆齿距比较仪的校准项目及相应标准器
6.1 前、后校对块工作面的平面度
用 2级平晶以光波干涉法进行测量。
6.2 前、后校对块工作面的平行度
用立式光学计在校对块工作面上均匀分布五点进行校准 , 如图 3所示 , 其五点之间最大读数差即为工作面的平行度。
图 3 前后校对块工作面受检点示意图图 4 前后校对块研合示意图
6.3 前、后校对块工作面的研合性
把后校对块的挡板拆下 , 将其工作面研合在前校对块工作面上 , 当拿住其中一块转
动 90°时 , 另一块不应因自重而脱落。
6.4 前、后校对块工作面的重合性
将后校对块的挡板拆下 , 前、后校对块工作面研合在一起 , 如图 4所示。在立式光学计上对 A 面和 B 面进行测量 , 两者读数差即为重合性。
6.5 指示表
按照相应检定规程 (或校准规范) 进行检定 (或校准)。
6.6 重复性
按校准示值误差方法 , 在任一受检点上进行五次重复测量 , 其重复性 :
式中 : lmax— 重复测量五次读数中最大读数值 , μm;
lmin— 重复测量五次读数中最小读数值 , μm。
6.7 示值误差
校准分度值为 1μm、 ±50分度的测微表的基圆齿距比较仪示值误差时 , 分别用差值为 0.01mm 量块 6块 , 用一块量块对零 , 分别校准正负向各 5个受检点。
校准分度值为 1μm 的基圆齿距比较仪示值误差时 , 分别用差值为 0.01mm 量块 11块 , 用一块量块对零 , 分别校准正负向各 10个受检点。
校准时 , 手持基圆齿距比较仪 , 使固定量爪工作面靠在校对块夹持的预先受检点组合的后校对块工作面上 , 活动量爪工作面与前校对块工作面接触 , 按同一方向摆动基圆齿距比较仪 , 读取最小值。每一点校准不少于三次。取其算术平均值作为测得值。
各受检点的示值误差按下式计算 :
式中 : Δri— 受检点的基圆齿距i得(-)量块标称值之差 , μm;
Δli— 受检点所用量块的尺寸偏差 , μm;
Δl0— 对零位时所用量块的尺寸偏差 , μm。
7 校准结果的表达
经校准的基圆齿距比较仪出具校准证书 , 校准证书内容见附录 A。
8 复校时间间隔
复校时间间隔可根据使用的具体情况确定 , 建议一般不超过 1年。
附录 A
校准证书的内容
校准证书的内容应排列有序、清晰 , 并包括以下内容 :
1. 标题 : 校准证书 ;
2. 校准实验室名称和地址 ;
3. 进行校准的地点 (如果不在实验室内进行校准) ;
4. 校准证书编号 , 页码及总页数 ;
5. 委托方的名称和地址 ;
6. 被校准测量设备名称 ;
7. 被校准测量设备的生产厂、型号规格和出厂编号/系列编号 ;
8. 校准日期 ;
9. 校准人员姓名 : 签名 , 核验人员姓名 : 签名 , 主管人员姓名 : 签名 ;
10. 校准所用校准器的溯源性及有效性说明 ;
11. 采用本校准规范的说明及对本规范的任何偏离、增加或减少的说明 ;
12. 校准时的环境温度情况 ;
13. 校准项目的校准结果 ;
14. 校准条件下的测量不确定度 ;
15. 复校时间间隔的建议 ;
16. 未经实验室许可 , 不得局部复印校准证书的声明。
附录 B
基圆齿距比较仪示值误差的测量不确定度评定
以校准带分度值为 1μm、 ±50分度的测微表的基圆齿距比较仪为例。
B.1 数学模型
δi=Δri+ (Δli-Δl0) (B.1)
式中 : Δri— 受检点的测得值与该点标称值之差 , μm;
由于检定时 量块 实际 温度 相对 于 20℃有所 偏差 , 故设 : α 为量 块的 线膨 胀系 数
(1/℃) , ti 为受检 点所 用量 块的 实际 温度 ( ℃) , t0 为对 零位 时所 用量 块的 实际 温度( ℃) , 则上式变为
δi=Δri+ (Δli-Δl0) +Δliα (ti-20℃) -Δl0α (t0 -20℃) (B.2)
δi=Δri+ (Δli-Δl0) (B.3)
依 uc2 (δ) c(Δ]i·)((c2差(Δ:li)u2 (Δli)+c2 (Δl0)u2 (Δl0)
灵敏系数 : c (Δri) = ∂f/∂Δri=1;
c (Δli) = ∂f/∂Δli=1;
c (Δl0) = ∂f/∂Δl0 = -1;于是 :
uc2 (δ) =u2 (Δri)+u2 (Δli)+u2 (Δl0) B.3 计算标准不确定度
B.3.1 测量读数的不确定度
B.3.1.1 测量重复性的不确定度
标准偏差 s是根 据用 4 等量 块校 准基 圆齿 距比 较仪 重复 测量 10 次求 出的 , 为0.10μm。在实际测量中测量 1次。故 :
u(Δri1)=s/ 1=0.10/ 1=0.10μm
ν(Δri1)= 10-1=9
基圆齿距比较仪指示表估读误差一般为 ±0.2μm, 呈三角形分布 , 故 :
u(Δri2)=e1/ 6=0.2/ 6=0.08μm
该值相对标准不确定度约为 20% , 则其自由度为
测量读数的不确定度为
u(Δri) = u2 (Δri1)+u2 (Δri2)
νeff=uc4[u4 (xi)νi]
U1 = (0.2+2L) μm
U1 = 0.244μm
按正态分布处理 , 覆盖因子 k1 = 2.58, 同时所用量块是由两块量块研合而成 , 故
u(Δli)= 2 (U1k1) = 2(0.244/2.58)= 0.134μm
ν(Δli)= ∞
U2 = (0.2+2L) μm
U2 = 0.244μm
按正态分布处理 , 覆盖因子 k2 = 2.58, 同时所用量块是由两块量块研合而成 , 故
u(Δl0)= 2 (U2k2) = 2 (0.2442.58) = 0.134μm
ν (Δl0) = ∞
表 B.1
B.6 有效自由度
νeff=uc4∑ [c4 (xi)u4 (xi)νi]
取 νeff=184
由于在各不确定度分量中 , 没有任何一个分量为占优势的分量 , 因此可以判定被测量 δ接近于正态分布。
B.8 扩展不确定度
基于自由度 νeff=184, 置信水准 p= 95% , 查 t分布表用插入法得
k=tp(νeff) =t95 (184) = 1.96
U=kuc= 1.96× 0.229=0.449μm≈0.5μm
