JJG-740-2005.pdf
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1、UU场 中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 7 4 0 -2 0 0 5 研 磨 面 平 尺 Mi l l i n g S t r a i g h t E d g e s 2 0 0 5 一0 3 一 0 3 发布 2 0 0 5一0 9一0 3实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 研磨面平尺检定规程 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f Mi l l i n g S t r a i g h t E d g e s 代 替
2、 J J G 7 4 0 - 1 9 9 1 40 、 . 0. 0 . o. o . 0- 一 一 。 - 一-一 0 o . 0 . o. 本规程经国家质 量监督检验检疫总局于 2 0 0 5年 3月 3日批准 ,并 自 2 0 0 5 年9 月 3日 起施行。 归 口 单 位 :全国几何量工程参量计量技术委员会 起 草 单 位 :北京市计量科学研究所 本规程委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 本规程起草人 : 马桂茹( 北京市计量科学研究所) 吴迅( 北京市计量科学研究所) 刘振福( 北京市计量科学研究所) J J G 7 4 0 -
3、 2 0 0 5 目录 1 范围 , ( 1 ) 2 引用文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 1 ) 3 概述 4 ( 1 ) 4 计 量 性能 要 求 ( 1 ) 4 . 1 工作面的表面粗糙度 ( 1 ) 4 . 2 工 作 面 的 平面 度 . . . . . .
4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) 5 通用技术要求 , ( 2 ) 5 . 1 外观 ( 2 ) 5 . 2 表面质量 ( 2 ) 6 计量器具控制 ( 2 ) 6 . 1 检定条件 ( 2 ) 6 . 2 检定项目 ( 2 ) 6 . 3 检定方法 ( 2) 6 . 4 检 定结果的 处理 ( 4 ) 6 . 5 检定周期 ( 4) 附录 A 等倾干涉法测量平面度及计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、. . . . . . . . . . . . .( 5) 附录 B 常用段 ( n = 3 一 6 )分段法计算式 ( 1 )的简化公式 , ( 8) 附录 C 分段测量研磨面平尺工作面平面度的数据处理示例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 9) 附录 ll 研磨面平尺工作面平面度测量结果不确定度评定 ( 1 3 ) 附录 E 检定证书和检定结果通知书内页格式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一 , ( 2 1 )
6、J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 研磨面平尺检定规程 范围 本规程适用于研磨面平尺首次检定、后续检定和使用中检验。 2 引用文献 本规程引用下列文献: J J G 2 8 -2 0 0 0 平晶 J J G 6 6 1 -2 0 0 4 平面等倾干涉仪 J J F 1 0 0 1 -1 9 9 8 通用计量术语及定义 J J F 1 0 5 9 -1 9 9 9 测量不确定度评定与表示 J J F 1 0 9 4 -2 0 0 2 测量仪器特性评定 I S O 1 4 2 5 3 . 2 : 1 9 9 9 测量设备校准和产品检验中G P S 测 量不确定度评定指南 使用本规程时,应
7、注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3 概 述 研磨面平尺是一种精密的平面标准器具,其结构形状如图 1 中 ( a ) , ( b )所示。 研磨面平尺主要用于检定刀口形直尺工作棱边的直线度。 口 ( a ) 皿 图 1 研磨面平尺结构示意图 4 计t性能要求 4 . 1 工作面的表面粗糙度 研磨面平尺工作面的表面粗糙度 , 应符合表 1 的规定。 表1 研磨面平尺工作面的表面粗糙度 研磨面平尺长度/ m m 五 . 值/ 1! m 毛 3 3 0 3 3 0 ,0 . 0 2 5X0 . 0 5 d .1 G 7 4 0 - 2 0 0 5 4 . 2 工作面的平面度 研磨面平尺工作面的平
8、面度,应符合表 2的规定。 表2 研磨面平尺工作面的平面度 研磨面 平尺长度L / m m2 0 0 _ L3 0 0 3 0 0 _ L 5 0 05 0 0 _ L 工作 面 平 面度 纵向 全长/ p m 续0 . 1 5(0 . 4(0. 5 局部/ ( 1, m / m m ) X0. 2 5 / 2 4 0X0. 4 / 4 0 0 横向/ p m _0. 1 5 注: 研 磨面 平尺 有 效 工 作 长 度从 , 二 L 一 2 a . 2 a 研磨面平尺两端点减去的长度,一般取 a = 5 m m o 5 通用技术要求 5 . 1 外观 研磨面平尺非工作面上应标有制造厂名 (
9、或厂标) 、产品编号、尺寸规格及退互 二 标 志 。 5 . 2 表面质量 研磨面平尺工作面不得有锈迹、裂纹、划痕、碰伤及影响测量准确度的其他缺陷。 研磨面平尺应无磁。 后续检定和使用中检验允许有不影响测量的上述缺陷。 计,器具控制 计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检验。 6 . 1 检定条件 6 . 1 . 1 环境条件 6 . 1 . 1 . 1 检定室温度应为 ( 2 0 士 5 ) 1 C ;温度变化不得超过0 . 1 C / h 和 1 C / 2 4 h . 6 . 1 . 1 . 2 检定室内的温度与仪器保温箱内的温度之差应不大于0 . 2 90o 6 . 1 . 1
10、. 3 研磨面平尺在检定室内平衡温度的时间应不少于 1 0 h 。长平晶与研磨面平尺放 置在仪器内的时间,对小于等于 3 3 0 m m研磨面平尺和 2 1 0 m m长平晶应不少于 l h ;对大 于3 3 0 m m研磨面平尺和3 1 0 m m长平晶应不少于 1 . 5 h . 6 . 1 . 2 检定设备 检定设备见表 3 0 6 . 2 检定项目 检定项目见表 3 0 6 . 3 检定方法 6 . 3 . 1 外观及表面质量 目力观察与手动试验。 6 . 3 . 2 工作面的表面粗糙度 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 用表面粗糙度比较样块比较法测量。有争议时用表面粗糙度测
11、量仪测量。 6 . 3 . 3 工作面的平面度 以长平晶作为标准,在平面等倾干涉仪 ( 装置)中对研磨面平尺平面度进行测量。 当被测研磨面平尺的有效长度小于或等于长平晶的长度时,采用等倾千涉法 ( 见附 录 A )整段测量。 当被测研磨面平尺的有效长度超过长平晶长度 ( 如 3 0 0 m m或 5 0 0 m m研磨面平尺和 2 1 0 m m长平晶)时,采用等倾干涉法分段测量。 表 3 检 定项 目和主要检定设 备 J -T-剂 碱 p to H1 3h 1 tfi t 主要检定设备首次检定后续检定 使用中检验 带11.AR9aRtc AR ftkf61X ( T)f l ! 11 “1l
12、. 一 注 :表 中 “十”表示应检项 目;“一”表 示可不检项 目。 分段测量的步骤: 等倾干涉法分段测量时,每段测量长度为 1 8 0 m m,在 1 8 0 m m长度上测7 个点, 计算 各测点对 0 与 1 8 0 m m两点连线的偏差。然后仪器工作台退回一半即9 0 m m ,加接长管, 光斑中心对准 9 0 m m处十字线,移动长平晶 ( 此时被测研磨面平尺不许做任何移动) , 并使长平晶的零 十字刻线处于光斑中心上;且移动工作台时长平晶上所有十字线都能通 过光斑中心,取下接长管,让十字线与干涉环中心重合,移动工作台保证所有十字线都 能通过千涉环 中心。经过适当等温后 ,进行测量
13、 ( 9 0 一2 7 0 ) m m间各测点对 9 0 m m与 2 7 0 m m两点连线的偏差。 对于研磨面平尺长度不足 9 0 m m的部分,可以将长平晶只移位 3 0 m m或 6 0 m m 。例 如,测量 3 3 0 m m的研磨面平尺可分为三段测至 2 7 0 m in , 然后再将长平晶移动 3 0 m m即测 量 1 2 0 m m至 3 0 0 m m间各测点对 1 2 0 m m与 3 0 0 m m两点连线的偏差。 根据 9 0 m m处对 。 与 1 8 0 m m两点连线的偏差 a , , 1 8 0 m m处对9 0 m m与 2 7 0 m m两点连 线的偏差
14、 a 2 , ,a ; _ , , 按式 ( 1 )求出9 0 m m , 1 8 0 m m , 2 7 0 m m ,各点对。 与3 0 0 m m 两端点连线的偏差关。 f = 2 三 ( 。 一 , ) a , + ( n - 2 ) a , + . + a _ ,一 厂 “- 1 ) a , + ( i - 2 ) a , + 二 。, I ( 1 ) 式中:n 段数; i -测点序号。 常用段 ( , : 二 3 一6 )的分段法计算式 ( 1 )的简化公式见附录 S o 按.瓜, f l 8 0 ,一之值将其余各点补插进去。对 1 2 0 m m , 1 5 0 m m等位置有重
15、复偏差 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 五 、 , f e w 的 ( 重复偏差之差应不大于1 / 6 平面度要求, 否则应重测) , 取其平均值 为 测量值。 并根据长平晶各点平面 度偏差和自 重变形量 ( 见J J G 2 8 -2 0 0 0 平晶检定规程 附录 F )对研磨面平尺各对应点进行修正后,按符合最小条件准则处理后得到测量结 果。 分段测量研磨面平尺工作面平面度的数据处理示例见附录 C o 研磨面平尺横向平面度用平面平晶等厚干涉法进行测量。 也可用带有 笋 3 1 0 m m标准平晶的等厚干涉仪测量。当有争议时以等倾干涉法测量结 果为准 。 6 . 4 检定结果的处
16、理 经检定符合本规程要求的研磨面平尺发给检定证书。不符合本规程要求的,发给检 定结果通知书,并注明不合格项 目。 6 . 5 检定周期 研磨面平尺的检定周期根据使用情况确定,一般不超过 1 年。 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 附 录 A 等 倾干 涉法 测量 平面度 及计 算 等倾干 涉法测量原理如图A . 1 所示。 将两块尺寸差小于0 . l tL m的量块,分别研合在长平晶工作面上两端。也可用专用 的三球支承 架 ( 钢球直径为3 . 1 8 m m三个钢球的直径差应小于0 . l y m )代替量块。 使用 球支承架时,支承架的 3 个支承点应尽量与工作台支承点相重合。
17、图A. 1 等倾干涉仪 ( 装置)测量原理示意图 1 一观察孔;2 一玻璃分化板;3 一半反射镜;4 -透镜;5 一光阑;6 一光源: 7 一长平晶;8 一支承量块;9 -被测研磨面平尺;1 o-一 支承;I 1 一可称动工作台 被测研磨面平尺工作面向上,放在仪器工作台的两个可调距离支承点上,两支承点 a w T R m 1iff ft f * R 普 : 处( 1,-IR M R * R ikc f ) 。 此 、将 长 、。研 、其 上的量块 ( 或球形支承架)放在被测研磨面平尺工作面上。 被测研磨面平尺工作面与长平晶工作面,由量块支承 ( 或球形支承架支承)形成一 个平行空气层。它位于平
18、面等倾干涉仪 ( 装置)光路中的聚焦点附近,并与光轴垂直, 此时在平面等倾干涉仪 ( 装置)目镜里可观察到一组等倾干涉环。这时工作台从一端移 至另一端时,两端干涉环级数的变化应不超过一环。再将测微 目镜取下,装上接长管, 重新套上测微 目镜,调整 目镜 ( 即调整接长管的工作长度) ,使 目镜视场内能同时见到 照明光斑的像与长平晶上的十字线。调整长平晶上各点的十字刻线与工作台运动方向平 行,且光斑中心与十字刻线重合。将零十字刻线调到光斑中心上,并调整位移手轮上的 刻度至零位或需要 的位置上 ,然后取下接长管,装上测微 目镜,再次检查干涉环的变 5 J J G 7 4 0 - 2 0 0 5 化
19、,直至两端的干涉环变化小于一环为止。将仪器保温箱门关上,按要求平衡温度。 用等倾干涉法测量研磨面平尺平面度,实质上是测量研磨面平尺工作面与长平晶工 作面间空气 层厚度的 变化。设各点空气层厚度为 H o , H , H 2 , ,H n , 则某一点 i 对 两端点 ( 0 点和 n点)连线的偏差 F : o F 一 卜 L;1。 L;Ln H a + Ln H n 一 H i ( A. 1 ) 式中:F : -i 点对。 点与 n 点连线的 偏差; H o , H、H - 0 点、i 点及n 点的空气层厚度; L : -i 点到。 点的距离, m m ; L a -n 点到。 点的 距离,。
20、 。 设。 点的空气层厚度H 。 二 K 。 十 K o , K o 为。 点空气层厚度中干涉仪级数, A K o 为 其干涉级数的小数部分, 其他各点的空气层厚度 H , = A K ; + K o , A K为i 点空气层厚度 减去K o 而剩下的干涉级数。若用干涉级数表示对两端点连线偏差,则 F = 朴 一 L 1 A K “ L O K , K = (A K 。 一 K , 一 会 ( A K 。 一 、 ) ( A. 2 ) 工作台移动时,当移向空气层厚度变小处 ,在视场中可以看到干涉环会一环一环向 中心收缩以致消失,每消失一个干涉环,表明长平晶与被测研磨面平尺表面空气层厚度 (亦
21、即 长 平 晶 与 被 测 研 磨 面 平 尺 工 作 面 距 离 刁 、 了 合 ; 当 干 涉 环 扩 张 时 , 每 扩 张 一 个 干 涉 环 , 则 表 明 其 厚 度 增 大 了 粤 ) o 2 一 卜、 曰 、2 为了使得到的结果 “ + ”表示 凸, “ 一 ”表示凹,规定每收缩消失一个干涉环时, 表示干涉级数 “ 增大”一级 ( 用 “ +1 ”表示) ;每扩大产生一个新干涉环时,表示干涉 环级数 “ 减少”一级 ( 用 “ 一 1 ”表示) 。 通常,干涉环收缩或扩张不到一个环的小数部分 K i ,可用下式计算: “ 干 涉 环 扩 张 时 , “ = 一 (D i)2 (
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