JJF 1123-2004 基圆齿距比较仪校准规范.pdf.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范 J J F 1 1 2 3 - 2 侧M 基圆齿距比较仪校准规范 C a li b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r B a s e C i r c l e P i t c h C o m p a r a t o r 2 0 0 4一0 6一0 4发 布2 0 0 4一1 2一0 1实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布 J J F 11 2 3 - 2 0 0 4 心。，悦沪 产弓.。.。. 基圆齿距比较仪校准规范 C a li b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r J J F 代替 11 2 3 - 2 0 04 一4 J J G 7 8 - 1 9 8 2 Ba s e Ci r c l e巧忱h Ca t o r 么. ，. ， . ，. ， . ，. ， . ，. ，. ， . ，. 二. 忿 . ， ， ， 本规范经国家质量监督检验检疫总局于 2 0 0 4 年 0 6 月0 4日 批准，并自 2 0 0 4 年 1 2 月 0 1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 J J F 1 1 2 3 -2 0 0 4 本规范起草人: 郑旭( 东风汽车公司计量所) J J F 1 1 2 3 -2 0 0 4 目录 1 范围 · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 2 引用文献 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 1 ) 3 概述 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 1 ) 4 计量特性 。 · 。 · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 4 . 1 前、后校对块工作面的平面度 · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 4 . 2 前、后校对块工作面的平行度 · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) 4 . 3 前、后校对块工作面的研合性 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 4 . 4 前、后校对块工作面的重合性 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 4 . 5 指示表 · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 4 . 6 重复性 · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) 4 . 7 示值误差 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · ( 2 ) 5 校准条件 · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · 。 · · · · · · · ， · · · · · · ， · · · · 。 · · · · · · “ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 5 . 1 环境条件 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 5 . 2 校准项目 和标准器 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 2 ) 6 校准项 目和校准方法 · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · 一( 2 ) 6 . 1 前、后校对块工作面的平面度 · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 6 . 2 前、后校对块工作面的平行度 · · · ， · · · ， · · · · · · · · · · · · ·· · ， · · · · · · · · · · · · ， · ， 】 · · · · · · · · · · ， ， 二( 3 ) 6 . 3 前 、后校对块工作面的研合性 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 3 ) 6 . 4 前 、后校对块工作面的重合性 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 4 ) 6 . 5 指示表 · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 4 ) 6 . 6 重复性 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 4 ) 6 . 7 示值误差 · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · ( 4 ) 7 校准结果的表达 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 4 ) 8 复校时间间隔 · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · ( 4 ) 附录 A 校准证书的内容· · · · · · 。 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( s ) 附录 B 基圆齿距比较仪示值误差的测量不确定度评定 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ( 6 ) J J F 1 1 2 3 - 2 0 0 4 基圆齿距比较仪校准规范 范 围 本规范 适用于分度值为1 K m ， 模数为2 m m 一 2 0 m m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。 J J G 1 0 0 1 -1 9 9 8 通用计量术语及定义 J J G 1 0 5 9 -1 9 9 9 测量不确定度评定与表示 G B / Z 1 8 6 2 0 . 1 -2 0 0 2 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。 指 示 表 指示 表 调整 固定 量爪 姻杆 调整 固 定f 爪峨 杆 调 整 固定量 爪 蛆杆固定 盆 爪 紧固 螺钉 定位 盘 爪 活动 t爪 活动 里爪固 定里 爪定位 量 爪调整 定 位量 爪峨 杆 图 1 触刃式图 2切线式 J J F 1 1 2 3 - 2 0 0 4 4 计f特性 4 . 1 前、 后校对块工作面的平面度 平面度不大于0 . 3 tk m( 离边缘0 . 5 m m内不计) 。 4 . 2 前、后校对块工作面的平行度 平行度不大于0 . 5 1 r m( 离边缘0 . 5 m m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 . 5 m o 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 . 2 1 L m 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 指示表类型 基圆齿距比较仪分度值 最大允许示值误差 土 0 . 0 2 m m范围t 0 . 0 5 m m范围l mm范围 测微表 I E e m 土f p m士 2 p m t 2 p m土 4 p m 千分表 1 K mt 5 p m 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 ( 2 0 土6 ) 9 C ;校准前、后校对块时的温度为 ( 2 0 t 2 ) ; 5 . 1 . 2 被校准仪器在室内平衡温度的时间不少于4 h . 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 0 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。 J J F 1 1 2 3 - 2 0 0 4 表2 前、后校对块的校准项目及相应标准器 序号校准项 目 标 准器 1 前、后校对块工作面的平面度2 级平面平晶 2 前、后校对块工作面的平行度 立式 光学计 3 前、后校对块工作面的研合性 4 前、后校对块工作面的重合性 立式光学计 表 3 基圆齿距比较仪的校准项目及相应标准器 序号 校准项 目标 准器 1 指示 表 按相应检定规程 ( 或校准规范) 2示值 重复性4等量块 3 示值误差 4等量块 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 J J F 1 1 2 3 - 2 0 0 4 动 9 0 0 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: l m -一l m i. s =2 . 3 3 式中:I m o , 重复测量五次读数中 最大读数值， t m ; l m ,. 重复测量五次读数中最小读数值， l a m . 6 . 7 示值误差 滩准 分 度 值 为 l f cm , t 5 0 分 度 的 侧 微 表 的 基 圆 齿 距 一比 较 仪 示 值 误 差 时 ， 分 别 用 差 值为0 .0 1 m m 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 1 y m 的 基 圆 齿 距 比 较 仪 示 值 误 差 时 。 分 别 用 差 值 ) 7 0 . 0 1 m m 块1 1 块 ， 用 二 块 量 块对 零， 分 别 校准 正 负向 各 1 0 个 受 检 点 、 - - 一 _- - - - 麟xfti iC4Y It R 4X, i JR A 一 翼 嘿: 蒸 翼 薰戳笋 笋 各 受检点 的 示 值 误 差 按 下式 计 算: S 二 O r ; + ( A l i 一 to 式中: : 受检点的 基圆齿距比 较仪测得值与该点量块标称值之差， K m ; A l 受检点所用量块的尺寸偏差， r m ; 2 。 对零位时 所用量块的 尺寸偏差， t m o 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 o 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。 J J F 1 1 2 3 -2 0 0 4 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1 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; 1 0 . 校准所用校准器的溯源性及有效性说明; 1 1 . 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; 1 2 校准时的环境温度情况; 1 3 . 校准项目的校准结果; 1 4 . 校准条件下的测量不确定度; 巧. 复校时间间隔的建议; 1 6 . 未经实验室许可 ，不得局部复印校准证书的声明。 J J F 1 1 2 3 - 2 0 0 4 附录 B 基圆齿距比较仪示值误差的测t不确定度评定 以校准带分度值为l p m , t 5 0 分度的测微表的基圆齿距比 较仪为例。 B . 1 数学模型 S ; = A r , + ( A l 一 O l o ) ( B . 1 ) 式中: ; 受检点的测得值与该点标称值之差， l x m ; A l 受检点所用量块的尺寸偏差， p m ; A l o 对零位时所用量块的尺寸偏差， tA m o 由于检定时量块实际温度相对于 2 0 有所偏差，故设 :a为量块的线膨胀系数 ( 1 / 9 C ) , t 为受检点所用量块的实际温度 ( ) ，t 。 为对零位时所用量块的实际温度 ( ) ， 则上式变为 a j =A r ; + ( A l 一 t o )+ O l ,a ( t 一 2 0 C) 一 l a a ( t 。 一 2 0 9 0 ) ( B . 2 ) 但受检点所用量块的尺寸偏差和对零量块的尺寸偏差很小，且两者的温度差也很小，故 可将上式中的最后两项忽略不计，则上式变为 a 二 r ; + ( A l 一 l o ) ( B . 3 ) B . 2 根据数学模型求方差和灵敏系数 依 “ 2 ( a ) 二E L a f l a x : · u 2 ( X i ) 得方差: u , ' ( 8 ) = e 2 ( A r ; ) u 2 ( A r ; ) + c 2 ( A l , ) u 2 ( A l , ) + e 2 ( A l ' ) u z ( A l o ) 灵敏系数:。( A r , )二 a f l a o r 二 1 ; 。( A l i ) = a f i a o l 二1 ; 。( O l p )= a f / d A l o =一 1 ; 于是 : u c 2 ( a ) = u 2 ( O r , ) + u 2 ( A l ; ) + u2(All) 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 、是根据用 4等量块校准基 圆齿距比较仪重复测量 1 0次求 出的，为 0 . 1 0 t m 。 在实际测量中测量 1 次。 故: u ( A r ; , ) = s 沂 = 0 . 1 0 / = 0 . l o tA m 其 自由度为 v ( A r ; , ) = 1 0 一 1 = 9 B . 3 . 1 . 2 估读误差的不确定度 基圆齿距比 较仪指示表 估读误差一般为士 0 . 2 K m ， 呈三角形分布， 故: u ( A r ,s ) = e l 啊 = 0 . 2 /, 1 6- = 0 . 0 8 1 em J J F 1 1 2 3 -2 0 0 4 该值相对标准不确定度约为 2 0 %，则其自由度为 v ( O r , z ) =李 ( 0 Z 2 0 ) 一 2 二1 2 . 5 测量读数的不确定度为 。 ( r ) = 丫 u 2 u ( A r ; ) 二 丫 ( 0 . 1 0 ) 2 其 自由度 为 ( r ; , ) +u + ( 0 . 0 8 ) (0r,) 二 0 . 1 2 8 L m v , 开二 u, v ( A r ; ) = / 。 ( 二 ) / ， 、 ( 0 . 1 2 8 ) ' 0 . 1 了/ 9+0 . 0 8 / 1 2 . 5 二 1 8 . 6 取 v ( O r ; )= 1 8 B . 3 . 2 受检点所用量块的不确定度 对零位时所用量块的不确定度为 U 。 二 ( 0 . 2 + 2 L ) m 对零位时所用量块的名义尺寸不超过 2 2 m m ，故 U , 二 0 . 2 4 4 1 e m 按正 态分布处理， 覆盖因子k ， 二 2 . 5 8 ， 同时所用量块是由两块量块研合而成， 故 u ( O l ; ) 二 , r2- ( U , 1 k , ) 二 x( 0 .2 4 4 / 2 .5 8 ) = 0 . 1 3 4 j m 其值可靠性很高， 其自由度为 v ( A l ; ) 二二 B . 3 . 3 对零位时所用量块的不确定度 校准用量块的不确定度为 U 2 = ( 0 . 2 + 2 L ) fL m 校准时所用量块的名义尺寸不超过 2 2 m m ，故 U 2 = 0 . 2 4 4 1 cm 按正态分布 处理， 覆盖因 子 k 2 = 2 . 5 8 ，同时所用量块是由 两块量块研合而成， 故 u ( O lo )涯( U 2 1 k 2 ) = 涯( 0 .2 4 4 / 2 .5 8 ) = 0 . 1 3 4 1 m 其值可靠性很高，其自由度为 ，( A l l )二， B . 4 标准不确定度一览表 BS 合成标准不确定度 u , = 丫名。 ， ( 二 ) u 2 ( x ) u , ( S ) = 丫c 2 ( A r ; ) u 2 ( O r . ) + c 2 ( 0 l ; ) u 2 ( O l ; ) + c 2 ( A l l ) u 2 ( A i l ) 二了 ( 0 . 1 2 8 ) 2 + ( 0 . 1 3 4 ) 2 + ( 0 . 1 3 4 ) 2 =0 . 2 2 9 1 e m J J F 1 1 2 3 - 2 0 0 4 表 B. 1 标准不 确定 度分量u ( x) 不确定度来源 标准不确定度 值u ( x ; ) / t a m 分布自由度评定方法 u ( Ar ; )测量读数的不确定度 测量重复性的不确定度 基圆齿距比较仪指示表估 读误差的不确定度 0 . 1 2 8 0 . 1 0 0 . 0 8 正态 三角 1 8 9 1 2 . 5 A B u ( A l ; )受检点所用量块的不确定度 0 . 1 3 4正态 盆 B u ( A l o )对零位时所用量块的不确定度 0 . 1 3 4正态 因 B B . 6 有效自由度 ， 。 二 u 0 / y , c ( x ; ) u 0 ( x , ) 八 ( 0 . 2 2 9 ) 0 v rc = 0 . 1 2 8 / 1 8 + 0 . 1 3 4 / a+ 0 . 1 3 4 0 / 00 = 1 8 4. 4 取 ， 、 = 1 8 4 B . 7 被测量分布的 估计 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 8 接近于正态分布。 B . 8 扩展不确定度 基于自由度 ， ， ， 二1 8 4 ，置 信水准P 二 9 5 %， 查 分布表用插人法得 k 二 t ,， 、 ) = t 9 5 ( 1 8 4 ) 二 1 . 9 6 U二k u =1 . 9 6 x 0 . 2 2 9 二0 . 4 4 9 ! m二0 . 5 t : m