內(nèi)徑千分尺檢定規(guī)程

1內(nèi)徑千分尺檢定規(guī)程本規(guī)程適用于：分度值為0.01mm或分辨力為0.001mm,測微頭示值范圍為13mm、25mm、50mm,測量上限不大于6000mm的接桿內(nèi)徑千分尺、單桿內(nèi)徑千分尺、數(shù)顯接桿內(nèi)徑千分尺和數(shù)顯單桿內(nèi)徑千分尺(以下簡稱內(nèi)徑千分尺)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件GB/T8177兩點內(nèi)徑千分尺GB/T22093—2008電子數(shù)顯內(nèi)徑千分尺凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。內(nèi)徑千分尺主要用于測量工件的內(nèi)徑、槽寬和兩個內(nèi)表面之間的距離。其主要結(jié)構(gòu)形式分別為接桿內(nèi)徑千分尺(見圖1)、單桿內(nèi)徑千分尺(見圖2)、數(shù)顯接桿內(nèi)徑千分尺(見圖3)、數(shù)顯單桿內(nèi)徑千分尺(見圖4)。1—固定測頭；2—接長桿；3—鎖緊裝置；4—測微頭；5—固定套管；6一微分筒；7—可調(diào)測頭1—固定測頭；2—鎖緊裝置；3—固定套管；4—微分筒；5—可調(diào)測頭21—固定測頭；2—接長桿；3—電子數(shù)顯裝置；4—鎖緊裝置；5—固定套管；6—微分筒；7—可調(diào)測頭1—固定測頭；2—電子數(shù)顯裝置；3—鎖緊裝置；4—固定套管；5—微分筒；6—可調(diào)測頭4計量性能要求4.1測頭測量面的曲率半徑測頭測量面曲率半徑，應(yīng)不大于內(nèi)徑千分尺測量下限的50%。4.2測量面的表面粗糙度兩測頭測量面的表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.20μm,后續(xù)檢定和使用中檢查Ra應(yīng)不大于0.40μm;內(nèi)量桿端面的表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.20μm;校對用卡規(guī)的工作面表面粗糙度Ra應(yīng)不大于0.10μm。4.3刻線寬度及寬度差固定套管上的毫米刻線和微分筒上的刻線寬度為(0.08～0.20)mm,刻線寬度差應(yīng)不大于0.03mm。4.4微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離應(yīng)不大于0.4mm。4.5微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對位置當測量下限調(diào)整正確后，微分筒的零刻線與固定套管縱刻線對準時，微分筒錐面的端面與固定套管刻線的右邊緣應(yīng)相切；若不相切，壓線應(yīng)不大于0.05mm,離線應(yīng)不大于0.10mm。4.6測微頭鎖緊裝置鎖緊和松開時的示值變化當測微頭鎖緊裝置鎖緊和松開時，引起的示值變化應(yīng)不大于0.002mm。4.7數(shù)值漂移數(shù)顯內(nèi)徑千分尺的數(shù)值漂移在1h內(nèi)應(yīng)不大于1個分辨力，帶有自動關(guān)機功能的數(shù)顯內(nèi)徑千分尺可不檢此項。4.8數(shù)顯值與微分筒讀數(shù)的一致性數(shù)顯值與微分筒讀數(shù)的一致性應(yīng)不大于0.002mm。4.9示值誤差3內(nèi)徑千分尺組裝任意接長桿后的示值最大允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。尺寸范圍L示值最大允許誤差尺寸范圍L示值最大允許誤差L≤50500<L≤800士0.01650<L≤100800<L≤1250士0.022士0.006士0.032200<L≤2502000<L≤2500250<L≤300士0.0092500<L≤3000士0.050300<L≤3503000<L≤4000士0.060350<L≤4004000<L≤5000400<L≤4505000<L≤6000士0.090450<L≤500注：1.測微頭示值誤差在測微頭鎖緊裝置鎖緊和松開時，均應(yīng)符合要求。2.測量范圍跨越表1分檔時，按測量范圍的上限查表。例如測量范圍(200mm<L≤300mm)的內(nèi)徑千分尺示值誤差為±0.009mm。4.10剛性引起長度尺寸的變化對于測量上限大于2000mm的內(nèi)徑千分尺，當支撐點處于離端面200mm和支撐點處于離端面距離為內(nèi)徑千分尺長度的2/9處時，兩次測得示值誤差的差值應(yīng)符合表2尺寸范圍L尺寸變化值尺寸范圍L尺寸變化值3000<L≤40002000<L≤25004000<L≤50002500<L≤30005000<L≤60004.11校對用的卡規(guī)示值誤差和兩工作面的平行度校對用的卡規(guī)示值最大允許誤差和兩工作面的平行度應(yīng)符合表3的規(guī)定。工作尺寸工作尺寸公差平行度4工作尺寸工作尺寸公差平行度5.1外觀5.1.1首次檢定的內(nèi)徑千分尺及其校對用的卡規(guī)均不應(yīng)有碰傷、銹蝕、鍍層脫落等外觀缺陷，刻線應(yīng)清晰、平直、均勻、無斷線。電子數(shù)顯裝置的數(shù)字顯示屏應(yīng)清潔、無劃痕和氣泡等影響讀數(shù)的缺陷。5.1.2內(nèi)徑千分尺上應(yīng)刻有出廠編號、廠名或商標。5.1.3后續(xù)檢定及使用中檢查的內(nèi)徑千分尺及校對用的卡規(guī)允許有不影響準確度的外觀缺陷。5.1.4內(nèi)徑千分尺測頭球面中心不應(yīng)明顯偏離測量軸心線。5.1.5內(nèi)徑千分尺必須附有組合尺寸的選用表。5.2各部分相互作用5.2.1微分筒在全部工作行程內(nèi)往返轉(zhuǎn)動時必須靈活、平穩(wěn)、無卡滯和摩擦現(xiàn)象，無手感覺到的徑向擺動和軸向竄動，測微頭鎖緊裝置的作用應(yīng)有效、可靠。5.2.2各接長桿裝卸應(yīng)靈活，連接要可靠，無手感覺到的晃動。接長桿內(nèi)的量桿接觸應(yīng)良好，移動應(yīng)靈活。5.2.3數(shù)顯內(nèi)徑千分尺數(shù)字顯示應(yīng)清晰、完整及無閃跳現(xiàn)象；各工作按鈕應(yīng)靈活、6計量器具控制計量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。6.1檢定條件室內(nèi)溫度和被檢內(nèi)徑千分尺平衡溫度的時間，應(yīng)符合表4的規(guī)定。6.2檢定項目和檢定設(shè)備內(nèi)徑千分尺的檢定項目和主要檢定器具見表5。表4室內(nèi)溫度及內(nèi)徑千分尺平衡溫度的時間內(nèi)徑千分尺的尺寸范圍L/mm檢定室內(nèi)溫度/℃室內(nèi)平衡溫度的時間/h金屬平板上平衡溫度的時間/h檢定時的溫度變化/(℃/h)內(nèi)徑千分尺校對用卡規(guī)50<L≤80020士242800<L≤160042633000<L≤6000845序號檢定項目主要檢定器具檢定類別首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1外觀十十十2各部分相互作用十十十3測量頭測量面的曲率半徑或投影儀MPE:士(4μm+20×10-?L)十十—4測量面表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊：Ra對其標稱值的偏離量不應(yīng)超過+12%～—17%十十 5刻線寬度及寬度差十 一6微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離十一-7微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對位置十十十8測微頭鎖緊裝置鎖緊和松開時的示值變化測長機示值誤差：毫米MPE:±(0.6μm+5×10~6L)微米MPE:±0.25μm+十9數(shù)值漂移———十十十數(shù)顯值與微分筒讀數(shù)的一致性十示值誤差測長機毫米MPE:±(0.6μm+5×10~6L)激光干涉儀：士(0.03μm+1.5×10-L)十十—剛性引起長度尺寸的變化值十一校對用的卡規(guī)示值誤差和兩工作面的平行度臥式光學(xué)計MPE:士0.25μm;四等量塊十十 注：表中“十”表示應(yīng)檢定，“—”表示可以不檢定。6.3檢定方法6.3.1外觀目力觀察。6.3.2各部分相互作用目力觀察和試驗。6.3.3測頭測量面的曲率半徑用半徑樣板進行比較測量，也可用工具顯微鏡或投影儀進行測量。66.3.4測量面的表面粗糙度用表面粗糙度比較樣塊以比較法進行測量。在進行比較時，所用的表面粗糙度樣塊和被校測量面的加工方法應(yīng)該相同，表面粗糙度樣塊的材料、形狀、表面色澤等也應(yīng)盡可能與被校測量面一致。判斷的準則是根據(jù)被校測量面加工痕跡的深淺來決定表面粗糙度是否符合要求，當被校測量面的加工痕跡深淺不超過表面粗糙度樣塊工作面加工痕跡深度時，則被校測量面的表面粗糙度一般不超過表面粗糙度樣塊的標稱值。6.3.5刻線寬度及寬度差在工具顯微鏡上測量，微分筒和固定套管上至少各均勻分布地抽檢3條刻線。取測量結(jié)果中的最大值與最小值之差為刻線寬度差的測得值。6.3.6微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離使用厚度為0.4mm的塞尺進行比較測量，在微分筒全量程范圍內(nèi)最大位置上進行測量。也可以在工具顯微鏡上進行測量。6.3.7微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對位置首先將內(nèi)徑千分尺測量下限調(diào)整正確，然后使微分筒錐面的端面與固定套管任意毫米刻線的右邊緣相切，此時讀取微分筒的零刻線與固定套管縱刻線的偏移量即為離線、壓線的測得值(見圖5)。離線0.010mm壓線0.005mm圖5微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對位置6.3.8測微頭鎖緊裝置鎖緊和松開時的示值變化測量測微頭示值誤差時測量此項。測微頭鎖緊裝置鎖緊和松開時的示值變化取同一被檢點在微分筒固定和松開情況下測得的差值作為測得值。6.3.9數(shù)值漂移對于數(shù)顯內(nèi)徑千分尺，在測量范圍內(nèi)的任意位置鎖緊測微頭，在1h內(nèi)每隔15min觀察1次，記錄讀數(shù)值，取最大與最小讀數(shù)值差值作為測得值。6.3.10數(shù)顯值與微分筒讀數(shù)的一致性測量數(shù)顯值與微分筒讀數(shù)的一致性時，在示值量程任意位置上，記錄微分筒讀數(shù)值，數(shù)字顯示裝置清零，每隔0.040mm為測量點，共測量12個點，讀取各點數(shù)字顯示與微分筒讀數(shù)值之差，取最大差值為測得值。6.3.11示值誤差示值誤差采用測長機配激光干涉儀進行測量(安裝及讀數(shù)方法見附錄C)。測量時先在測長機頭座和尾座的測桿上安裝不小于φ8mm的平面測帽，并將其兩測帽的工作面調(diào)整平行。被檢內(nèi)徑千分尺直接或借助支撐架安置在儀器工作臺上，根據(jù)7儀器的示值調(diào)整測微頭的測量下限至正確位置。每次測量均需調(diào)整工作臺或支撐架至轉(zhuǎn)(1)測微頭示值誤差測微頭的示值誤差在測長機上測量。測微頭的示值量程上限不大于25mm時，被檢點應(yīng)均勻分布5點；示值量程為50mm時，被檢點應(yīng)均勻分布10點。測微頭被檢點的尺寸見表6。測微頭示值量程不大于25被檢點尺寸A+2.5A+15.0A+5.5A+30.0A+5.1A+17.6A+10.1A+35.6A+7.7A+20.2A+15.7A+40.2A+10.3A+22.8A+20.3A+45.8A+12.9A+25.0A+25.9A+50.0注：A表示測量下限。(2)測微頭組合接長桿示值誤差被檢尺寸：首先將測微頭對準測量下限，然后將測微頭鎖緊后分別與每根接長桿組合，再將測微頭與所有接長桿組合。在整個組合尺寸范圍內(nèi)至少選擇均勻分布的三組尺寸，這三組尺寸須選用接長桿數(shù)量較多且接長桿尺寸偏差同向較多。對于組合尺寸大于200mm的，其支撐點離端面的距離應(yīng)為組合尺寸的2/9處。將內(nèi)徑千分尺繞測量軸旋轉(zhuǎn)360°,每轉(zhuǎn)90°測量一次，讀取儀器測得值與內(nèi)徑千分尺的標稱值計算示值誤差，四次測量的示值誤差最大值作為測得值。內(nèi)徑千分尺的示值誤差e按公式(1)計算求得：式中：示值誤差可使用滿足測量不確定度要求的其他計量器具檢定。6.3.12剛性引起長度尺寸的變化在測長機上測量。測量時將內(nèi)徑千分尺全部尺寸組合后安裝在測長機上，首先按6.3.11的方法測得示值誤差；再把支撐點移至距離兩端面200mm處，以上述同樣方法測得示值誤差。前后兩次測量的示值誤差之差的絕對值為測得值。6.3.13校對用的卡規(guī)示值誤差和兩工作面的平行度在臥式光學(xué)計上測量。測量時在儀器上安裝內(nèi)測附件，在卡規(guī)工作面上選擇5點(如圖6所示)以四等量塊和量塊附件組合成內(nèi)尺寸，以比較法測量。工作面上5點尺寸的最大值與最小值的差值為兩工作面的平行度。工作面距邊緣1.5mm范圍內(nèi)允許有塌邊。8校對用卡規(guī)的工作尺寸，也可以使用其他相應(yīng)準確度的儀器檢定。圖6校對用的卡規(guī)測量位置示意圖6.4檢定結(jié)果處理按照檢定規(guī)程的規(guī)定和要求，檢定合格的內(nèi)徑千分尺發(fā)給檢定證書；檢定不合格的內(nèi)徑千分尺發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。6.5檢定周期內(nèi)徑千分尺的檢定周期可根據(jù)使用的實際情況確定，一般不超過1年。9附錄A測微頭與接長桿的組合方式舉例測微頭與接長桿的組合方式舉例如下。測量范圍為(100～900)mm的內(nèi)徑千分尺：測微頭的測量范圍為(100～125)mm,測量下限A=100mm,測微頭與每根接長桿的尺寸：A+1A+2A+3A+4A+5測微頭與所有接長桿的尺寸：A+5+4+3+2+1875mm測微頭與部分接長桿的尺寸：A+5+3+2+1A+4+3+2+1A+3+2+1…少…少內(nèi)徑千分尺示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定B.1測量方法依據(jù)本規(guī)程，在規(guī)定的條件下采用測長機配激光干涉儀直接測量內(nèi)徑千分尺的示值誤差。下面以分度值為0.01mm、測量范圍為(250～6000)mm內(nèi)徑千分尺的部分長度為例，在(20±1)℃條件下評定示值誤差測量結(jié)果的不確定。B.2測量模型由內(nèi)徑千分尺的示值誤差公式e=la-l。得：e=lm-l?+lm·αm·△tm-[lmm·α?·△t?+(lm—lmm)·am·△t?]lm——被檢內(nèi)徑千分尺標稱值(20℃條件下),mm;l?——儀器測得值(20℃條件下),mm;αm和a?——內(nèi)徑千分尺和測長機的線脹系數(shù)，℃-1;△tm和△to——內(nèi)徑千分尺和測長機偏離參考溫度(20℃)的數(shù)值，℃;△t?——激光干涉儀偏離參考溫度(20℃)的數(shù)值，℃。B.3方差和靈敏系數(shù)為便于合成標準不確定度時計算，令lm≈lm—lmm;為使輸入量獨立，舍去括號內(nèi)則由公式(B.1)得：e=lm-lo+lmm·△t·δa+lmm·α·δt+則靈敏系數(shù)：;用u?,uz,u?,u?,us分別表示由lm、l?、δa、δt和δt?引入的標準不確定度分量。由于各分量彼此獨立，按不確定度傳播律合成，其輸出量估計值e的方差為：u2(e)=uí+u2+(lmm△t)2u3+(lmma)2ui+(lmam)2u;(B.3)B.4計算標準不確定度分量u;B.4.1測量重復(fù)性引入的標準不確定度分量u?選用內(nèi)徑千分尺示值誤差對應(yīng)點，在重復(fù)測量條件下，用測長機連續(xù)測量10次，由貝塞爾公式計算單次測量實驗標準差，見表B.1。表B.1測量尺寸及標準不確定度u?u?/μmB.4.2測長機示值誤差引入的標準不確定度分量u?B.4.2.1測長機分米示值誤差引入的標準不確定度uzi使用激光干涉儀的讀數(shù)值作為分米的示值，根據(jù)JJG739—2005《激光干涉儀》檢定規(guī)程已知，最大允許誤差為：±(0.03μm+1.5×10-6L),在其分布范圍內(nèi)服從正態(tài)分布，各點計算結(jié)果見表B.2。uzi=(0.03μm+1.5×10-?L)/2表B.2測長機分米尺寸及標準不確定度uziuzi/μmB.4.2.2測長機毫米刻度尺示值誤差引入的標準不定度uzz測量內(nèi)徑千分尺時測長機毫米值只用到50mm,引用測長機校準規(guī)范中毫米刻度尺的示值誤差士(0.6μm+5×10-6L),在其分布范圍內(nèi)服從均勻分布，則：B.4.2.3測長機微米刻度尺示值誤差引入的標準不確定度uz?引用測長機校準規(guī)范中微米刻度尺的示值誤差±0.25μm,在其分布范圍內(nèi)服從均將uz?、uzz和uz?項合并，應(yīng)用公式(B.4)計算，各點計算結(jié)果見表B.3。uz=√ui+u2z+u2?測量尺寸及測長機示值誤差引入的標準不確定度u?4250u?/μm4.54B.4.3內(nèi)徑千分尺與測長機毫米刻度尺線脹系數(shù)差引入的標準不確定度u?內(nèi)徑千分尺線脹系數(shù)為(11.5±1)×10-6℃-1,測長機毫米刻度尺線脹系數(shù)為(10.0±1)×10-6℃-1,兩者之差為(1.5±2)×10-6℃-1。在2×10-6℃-1范圍內(nèi)，近似取均勻分布，則：最大偏離溫度按△t=1℃,測量內(nèi)徑千分尺時測長機毫米值最大用到50mm,lmm△tu?=1.15×10-6℃-1×1℃×50mJJG22—2014B.4.4內(nèi)徑千分尺與測長機溫差引入的標準不確定度分量u?檢定環(huán)境溫度為(20±1)℃,內(nèi)徑千分尺和測長機在符合要求的溫度條件下，充分等溫后進行測量讀數(shù)的。估計千分尺與測長機的溫度差等概率落于±0.5℃范圍內(nèi)，服從均勻分布，內(nèi)徑千分尺線脹系數(shù)按α=11.5×10-6℃-1,lmm=50mm,有：B.4.5激光干涉儀材料溫度傳感器測溫誤差引入的標準不確定度us實際測量時內(nèi)徑千分尺和激光干涉儀的偏離溫度均由激光干涉儀的溫度傳感器測量，激光干涉儀自動計算材料溫度進行修正補償，其材料溫度傳感器的溫度測量時的最大允許誤差為士0.1℃,近似取均勻分布，則：內(nèi)徑千分尺線脹系數(shù)按α=11.5×10-6℃-1,根據(jù)不同的測量長度lm,計算結(jié)果見表B.4。表B.4激光干涉儀材料溫度傳感器測溫誤差引入的標準不確定度usB.5不確定度一覽表u(e)=√uì+u2+(lmm△t)2u:+(lmma)2uí+(lmam)2uf取△t=1℃;k=2,詳見表B.5。表B.5內(nèi)徑千分尺示值誤差不確定度一覽表us×|csl/μmu(e)U內(nèi)徑千分尺最小尺寸的測量結(jié)果的擴展不確定度U與MPEV的比值為23%,最大尺寸的U與MPEV比值為25%,滿足U≤MPEV/3要求；測量方法可行。測長機配合激光干涉儀測量示值誤差的說明C.1安裝方法激光干涉儀安裝于測長機的尾座外，干涉鏡安裝于測長機體上，反射鏡安裝于測量的材料溫度傳感器均勻貼附于被檢內(nèi)徑千分尺上，空氣傳感器貼附于測長機機體之上并在檢定小尺寸內(nèi)徑千分尺時也可以通過專用固定座將激光干涉儀安裝在測長機機體上，見圖C.2。1—激光干涉儀；2—干涉鏡；3—反射鏡；4—尾座；5—被檢內(nèi)徑千分尺；6—材料溫度傳感器；7—頭座1—激光干涉儀；2—干涉鏡；3—反射鏡；4—尾座；5—被檢內(nèi)徑千分尺；6—材料溫度傳感器；7—頭座C.2讀數(shù)方法分米讀數(shù)，毫米及微米測量值在測長機上讀取，三部分的讀數(shù)之和為測得值。附錄D檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁信息及格式D.1.2.1計量基準或計量