三坐标测量机校准规范

8、校准项目和校准方法 8.1 .2 使用量块进行长度测量示值误差校准
（如下图所示）
Z
Y X
A. 探针——在制造商规定范围内任意配置 B. 标准器的方位——7个不同方位，至少包含四个空间对角线方向。 C. 量块数及长度的选择——每个方位用五块量块，最大长度不小于测量空间对角线长度的66%；最小长度
本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释
坐标测量机校准规范目录
• • • • • • • • • 范围 引用文献 术语和定义 概述 计量性能要求 校准条件 校准项目和校准方法 复校时间间隔 附录F 中间检查
坐标测量机校准规范介绍
1、范围
本规范适用于使用接触式测头的正交坐标系坐标测量机的校准。不包括对坐标测量机上的旋转工作台的校准。
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坐标测量机校准规范
JJF1064-2000 代替JJG799-1992
本规范经国家质量技术监督局于2000年03月07日批准 并自2000年07月01日起执行
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 参加起草单位：青岛前哨朗普测量技术有限公司 中国航空机密机械研究所 机械科学研究院
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8.1 .3 通过球（孔）板进行长度测量示值误差校准
注：交付验收时，不用此法， 避免与国家标准产生矛盾。
8.2 探测误差的校准
探针位置——按制造商限定范围任意配置，一般用20mm的测杆。
校准过程——在标准球上选取25个探测点进行探测，探测点须均布。
探测点建议：极点上一点；极点下30 º 4点均布；极点下60 º 8点均布，相对上组旋转22.5 º ；极点下90 º 12 点均布，相对前一组旋转20 º 。
1
2
3
4
5
6
7
699.9993 499.9990 400.0004 199.9999 30.0005 499.9994 400.0024 300.0008 200.0014 30.0003 499.9981 399.9993 299.9978 199.9991 30.0007 700.0007 499.9986 400.0002 200.0003 30.0009 699.9999 499.9976 400.0002 199.9998 30.0010 700.0026 499.9987 400.0003 200.0001 29.9993 700.0012 499.9990 400.0022 200.0015 30.0012
不超过30mm; 其他量块长度间隔基本均匀。
例：ZC8645 对角线长=1100 66%726 选 800 mm
*应理解为：不小于被测方位最大长度的66% D. 标准器长度方向的确定： 常数A较小的：用工作面确定长度方向。 常数A较大的：用标准器的侧面确定长度方向。
E. 长度测量值——量块两个工作面上两点间沿标准器长度方向的距离。 F . 测量次数——每方位五量块，每一量块测3次（组），共得35组105个长度测量值。 G . 校准结果的处理——对所有105个长度测量值计算其E和E1 a. 标准器的校准值（带修正量的值）作为约定的真值。 b. 坐标机有修正系统误差的软件，可以对示值进行系统误差修正； 当用户具备了规定的环境条件时， 除测量机数据处理系统原有误差自动修正外，不允许对计算机输 出结果进行温度或其他因素的人工 修正； 当被测测量机软件带有温度修正功能时，可以进行修正，如需人工输入温度值，只能在测量前输入。 H. 综合性的评定 — 长度测量示值误差 E 不大于最大允许示值误差MPEE — 轴向长度测量示值误差E1不大于轴向长度最大允许示值误差MPEE1 — 35组长度测量值，允许最多有5组，其中三次重复测量中有一次超出制造商规定的E值。对超差的测 量长度，在相应的方位重复测10次。
¾ Á ¾ é Þ Õ Ð ý Ö µ Ì ¦ m
1.1 -1.0 1.1 0.1 0.1 -1.0 1.1 -0.6 0.1 0.1 -1.0 1.1 -0.6 0.1 0.1 1.1 -1.0 1.1 0.1 0.1 1.1 -1.0 1.1 0.1 0.1 1.1 -1.0 1.1 0.1 0.1 1.1 -1.0 1.1 0.1 0.1
7.2 激光干涉仪位置测量系统的不确定度应小于最大允许位置示值误差的1/5。
7.3 环境条件
7.3 .1 环境条件要求 环境温度20º C。环境温度的偏差，变化的时间梯度和空间梯度应在生产商规定的允许 环境振动应在生产商规定的允许范围内。 7.3 .2 环境条件的测量 实验室环境温度应有记录。校准时需检查至当日的一周温度记录。 测量过程中应测量和记录坐标测量机的温度变化和温度梯度的情况。测量点应不少于4点，分布在不同方 向和不同高度。 范围内。
坐标测量机校准规范介绍
• 国内外有关坐标测量机的校准及标准简 介 • 坐标测量机校准规范JJF 1064－2000介绍 • 各类校准方法的比较
国内外坐标测量机的标准及规范
一、标准及规范
• • • • • • • • • VDI/VDE2617 CMMA-1989 BSI BS 6808 JIS B 7440-1987 B89.1.12M-1985 德国工程师协会关于三坐标测量机的精度特性及其检验 坐标测量机生产商协会关于坐标测量机的检验规范 英国标准研究院关于坐标测量机性能检验的方法 日本“三坐标测量机的精度实验方法” 美国国家标准研究院发布的坐标测量机性能评定的推荐 标准 ISO10360-2：1994 国际标准化组织发布的“坐标测量机性能评定” JJG799-92 中华人民共和国三坐标测量机检定规程（试行） GB/T16857.2-1997 中华人民共和国国家标准“坐标测量机的性能评定” JJF1064-2000 中华人民共和国国家计量校准规范“坐标测量机校准 规范”
MPEP，以m为单位 ，是坐标测量机探测误差允许的最大值，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要 确定。
7、校准条件 7.1 标准器
7.1 .1 长度测量标准器 经校准的量块、步距规或球（孔）板等。 7.1 .2 探测误差测量标准器 经校准的标准球。直径在 10mm 至 50mm ，其形状误差应优于被测坐标测量机最大允 本项校准不应使用随机配备的、用于测头标定的球。 许探测误差的1/5。
5.2 轴向长度测量最大允许示值误差（MPEE1）：
以下列三个表达式的任一式表达： MPEE 1= ±[ (A1+L/K1) B1] ( 见图1 ) MPEE1 = ± (A1+L/K1) ( 见图2 ) MPEE1 = ±B1 ( 见图3 ) (4) (5) (6)
5.3
最大允许探测误差（MPEP）：
*标准器的最大长度超过1000mm 时，如何处理。
a. 所需标准器大于1m，但大于最长运动轴长度的1/2。 即最长轴小于2 m，测12个方位，对角线至少6个方位。
b.最长轴大于2m的测量机，除测12个方位外，同时要用激光干涉仪补充进行三个轴向位置示值误差的测量。
测量方位如图4
a. 三个轴向，测六个位置 X3，Y2，Z1。 b. 每条线在全长上均匀测10个间隔。 c. 往返测三次 。 d. 可以进行误差修正。 e. 修正后的任何一点应在制造商规定的最大允许位置示值误差范围内。
µ à Ê ² 1 mm
ï î Î ² 1 Ì m ¦
-1.8 0.0 -0.7 -0.2 0.4 0.4 1.3 1.4 1.3 0.2 -0.9 -1.8 -1.6 -1.0 0.6 -0.4 -0.4 -0.9 0.2 0.8 -1.2 -1.4 -0.9 -0.3 0.9 1.5 -0.3 -0.8 0.0 -0.8 0.1 0.0 1.1 1.4 1.1
二、六项国际标准
• • • • • ISO/TR 10360—1：1994 《坐标计量学—第1部分：定义，基本几何原则的 应用》 ISO/10360—2：1994 《坐标计量学—第2部分：坐标测量机（CMM）的性 能评定》 ISO/DIS 10360—3：1994 《坐标计量学—第3部分：回转轴为第四坐标的 坐标测量机的性能评定》 ISO/CD 10360—4：1995 《坐标计量学—第4部分：扫描型坐标测量机的性 能评定》 ISO/CD 10360—5：1995 《坐标计量学—第5部分：具有复合多测头探测系 统坐标测量机的性能评定》 ISO/CD 10360—6：1995 《坐标计量学—第6部分：坐标测量几何要素评定 软件的检验一致性》
2、引用文献
GB/T 16857.2—1997 eqv ISO 10362—2 :1994 坐标计量学第二部分：坐标测量 机的性能评定 中华人民共和国计量检定规程 JJG 146— 1994 量块 中华人民共和国计量技术规范 JJF 1001— 1998 通用计量术语及定义 中华人民共和国计量技术规范 JJF 1059— 1999 测量不确定度评定与表示 中华人民共和国国家标准 GB/T 15481—1995 校准和检验实验室能力的通用要求 中华人民共和国国家标准
3、术语和定义
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 坐标测量机 坐标测量机的校准 坐标测量机的示值误差 坐标测量机的测量方案 坐标测量机面向任务的校准 长度实物标准器 坐标测量机长度测量的示值误差 坐标测量机轴向长度测量示值误差 探测误差
4、概述 5、计量性能要求 5.1 长度测量最大允许示值误差（MPEE）：
µ à Ê ² 2 mm
ï î Î ² 2 Ì m ¦
-1.9 0.1 -0.6 -0.1 0.6 0.4 1.4 1.6 1.5 0.2 -0.8 -1.7 -1.4 -0.8 0.7 -0.3 -0.4 -0.6 0.2 1.0 -1.1 -1.1 -0.6 -0.2 1.3 1.5 0.3 -0.5 0.3 -0.4 0.4 0.1 1.4 1.5 1.3
以下列三个表达式的任一式表达： MPEE = ±[ (A+L/K) B ] ( 见图1 ) (1) MPEE = ± (A+L/K) ( 见图2 ) (2) MPEE = ±B ( 见图3 ) (3) 式中：A—— 常数项，m，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； L——被测长度，mm; K——无量纲常数，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定； B——MPEE 的最大值，m，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。
结果处理：用25个测量值计算出最小二乘球中心，求出25个测点到球心的距离R，P=RMAX-RMIN
综合性评定：探测误差P不大于最大允许探测误差MPEP，允许重复再测一次。
检测报告实例：
» ì ² à ¼ µ ¸ û
» ² ì à º Ö Î Ã Á ¾ ¾ é Ã û Ò å Ö µ mm
700 500 400 200 30 500 400 300 200 30 500 400 300 200 30 700 500 400 200 30 700 500 400 200 30 700 500 400 200 30 700 500 400 200 30
699.9992 499.9991 400.0005 200.0000 30.0007 499.9994 400.0025 300.0010 200.0016 30.0003 499.9982 399.9994 299.9980 199.9993 30.0008 700.0008 499.9986 400.0005 200.0003 30.0011 700.0000 499.9979 400.0005 199.9999 30.0014 700.0026 499.9993 400.0006 200.0004 29.9997 700.0015 499.9991 400.0025 200.0016 30.0014
699.9992 499.9990 400.0007 200.0003 30.0008 499.9994 400.0026 300.0011 200.0016 30.0002 499.9981 399.9995 299.9977 199.9994 30.0009 700.0005 499.9982 400.0005 200.0005 30.0010 699.9997 499.9979 400.0007 200.0004 30.0015 700.0026 499.9993 400.0010 200.0010 29.9996 700.0014 499.9991 400.0022 200.0015 30.0015