JJF 1410-2013丝杠动态行程测量仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 1 02 0 1 3丝杠动态行程测量仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rD y n a m i c a l S c r e wT r a v e lT e s t e r s 2 0 1 3-0 5-1 3发布2 0 1 3-1 1-1 3实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布丝杠动态行程测量仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rD yn a m i c a l S c r e
2、wT r a v e lT e s t e r sJ J F1 4 1 02 0 1 3代替J J G6 7 11 9 9 0 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北京机床研究所 参加起草单位:山东博特精工股份有限公司安阳鑫盛机床股份有限公司南京工艺装造制造有限公司大连高金数控集团有限公司 本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释J J F1 4 1 02 0 1 3本规范主要起草人:王为农(中国计量科学研究院)焦 洁(北京机床研究所)参加起草人:朱继生(山东博特精工股份有限公司)李运生(安阳鑫盛机床股份有限公司)黄育全(南京工艺装备制造有限公司
3、)钱永芬(南京工艺装备制造有限公司)赵顺利(大连高金数控集团有限公司)J J F1 4 1 02 0 1 3目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)3.1 目标行程ls(1)3.2 实际平均行程lm(1)3.3 有效行程lu(1)3.4 实际平均行程偏差e0 a或es a(1)3.5 行程变动量V(1)4 概述(1)5 计量特性(3)5.1 旋转头架对顶尖的回转误差(3)5.2 测头架运动的直线度(3)5.3 头架/尾架顶尖连线与主导轨的平行度(3)5.4 尾架运动方向对测头架运动方向的平行度(3)5.5 行程示值误差(3)5.6 综合测量的复现性(3)6 校准条件(3)6
4、.1 环境条件(3)6.2 校准用仪器设备(3)7 校准项目和校准方法(4)7.1 一般性检查(4)7.2 校准项目与方法(4)8 校准结果表达(8)9 复校时间间隔(8)附录A 不确定度分析示例(9)附录B 滚珠丝杠副行程偏差和变动量表(1 1)J J F1 4 1 02 0 1 3引 言 本规范主要依据标准是G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 8e q vI S O3 4 0 8-3:1 9 9 2 滚珠丝杠副 第1部分:术语和符号、G B/T1 7 5 8 7.31 9 9 8e q vI S O3 4 0 8-3:1 9 9 2 滚珠丝杠副 第3部分:验收条件和验收检验。本规范
5、为修订,代替J J G6 7 11 9 9 0 丝杠动态测量仪。从丝杠行程动态测量仪的原理和功能出发,重新规定了计量特性组合,包括:测头架运动直线度代替了工作台移动时在水平面和垂直面的直线度;测头架运动对头架/尾架顶尖连线的平行度由头架/尾架顶尖连线与主导轨的平行度和尾架运动方向对测头架运动方向的平行度2项计量特性组成,代替了头架主轴锥孔中心线和尾架套筒锥孔中心线对工作台移动导轨的距离相差值、头架主轴锥孔中心线与工作台移动方向的平行度、尾架套筒锥孔中心线与工作台移动方向的平行度等;行程示值误差代替了工作台移动时绕x轴、y轴和z轴的摆动;综合测量的复现性代替了一次安装多次测量重复性和多次安装测量
6、重复性。标准器和校准方法也进行了相应的调整。J J G6 7 11 9 9 0为首次发布。J J F1 4 1 02 0 1 3丝杠动态行程测量仪校准规范1 范围本规范适用于丝杠动态行程测量仪的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 0 7 1 国家计量校准规范编写规则G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 8e q vI S O3 4 0 8-1:1 9 9 1 滚珠丝杠副 第1部分:术语和符号G B/T1 7 5 8 7.31 9 9 8e q vI S O3 4 0 8-3:1 9 9 2滚珠丝杠副 第3部分:验收条件和验收检验凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于
7、本规则;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括修改单)适用于本规则。3 术语G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 8界定的术语和定义适用于本规范。3.1 目标行程ls s p e c i f i e dt r a v e l【G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 83.2.4.5】目标导程与旋转圈数的乘积。注:有时目标行程可由公称行程和行程补偿值表示。3.2 实际平均行程lm a c t u a lm e a nt r a v e l【G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 83.2.4.7】对实际行程具有最小直线度偏差的直线。3.3 有效行程lu u s e f u l t
8、 r a v e l【G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 83.2.4.8】有指定精度要求的行程部分(即行程加上滚珠螺母体的长度)。3.4 实际平均行程偏差e0 a或es a a c t u a lm e a nt r a v e l d e v i a t i o ne0 ao res a【G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 83.2.5.3】在有效行程内,实际平均行程lm与公称行程l0之差,或者实际平均行程lm与目标行程ls之差。3.5 行程变动量V t r a v e l v a r i a t i o n【G B/T1 7 5 8 7.11 9 9 83.2.6】平行于
9、实际平均行程lm且包容实际行程曲线的带宽值。注:已经规定的行程变动量有:2 弧度行程与带宽值V2 相对应;3 0 0mm行程与带宽值V3 0 0相对应;有效行程与带宽值Vu相对应。注:以上带宽有允许带宽(符号是“p”)与实际带宽(符号“a”)之区别。例如:3 0 0mm长度内行程允许带宽为V3 0 0 p;有效行程内的实际带宽为Vu a。4 概述丝杠动态行程测量仪(以下简称丝杠测量仪)是测量丝杠行程质量的设备,测量丝1J J F1 4 1 02 0 1 3杠(副)的行程偏差e0 a或es a、行程变动量Vu a、V3 0 0 a、V2 a等参数。图1所示,丝杠测量仪由床身1,主轴箱2,测头架4
10、,激光干涉仪1 0,尾架9,操作台1 1等组成,必要时配备丝杠支承8。床身1上的主导轨为测头架提供导向和支撑,副导轨为尾架提供导向和锁紧。图1 仪器的组成丝杠测量仪的工作原理如下(图2):利用顶尖孔将被测丝杠3安装在主轴箱与尾架的顶尖之间,由主轴箱中的动力带动旋转。载有测头的测头架沿主导轨运动,尾架在副导轨上固定或移动。测量丝杠副综合行程误差时,螺母通过螺母夹具与测头架刚性连接,旋转的丝杠通过螺母驱动测头架作轴向运动。测量丝杠导程误差时,测头架4上的带动测头1 2放在被测丝杠的螺旋槽内(见图3),旋转的丝杠通过带动测头1 2驱动测头架作轴向运动。主轴箱内安装的角度编码器测量丝杠的旋转角度,激光
11、干涉仪测量测头架的位移。计算丝杠转角值及测头架的位移量,得到被测丝杠副行程误差或丝杠导程误差。图2 丝杠测量仪工作原理2J J F1 4 1 02 0 1 3图3 测头架工作原理5 计量特性5.1 旋转头架对顶尖的回转误差5.2 测头架运动的直线度5.3 头架/尾架顶尖连线与主导轨的平行度5.4 尾架运动方向对测头架运动方向的平行度5.5 行程示值误差5.6 综合测量的复现性6 校准条件6.1 环境条件环境温度、梯度及其稳定性,以及环境湿度、气压等,均对校准的不确定度产生明显的影响,应进行控制,并在校准结果的测量不确定度中给予考虑。6.2 校准用仪器设备校准用仪器设备见表1。表1 校准用仪器设
12、备校准项目校准用仪器设备旋转头架对顶尖的回转误差杠杆千分表测头架运动的直线度标准激光干涉仪及其直线度附件头架/尾架顶尖连线与主导轨的平行度圆柱检验棒,杠杆千分表尾架运动方向对测头架运动方向的平行度锥柄圆柱检验棒,杠杆千分表行程示值误差标准激光干涉仪及其长度附件综合测量的复现性标准丝杠(副)3J J F1 4 1 02 0 1 3 标准丝杠(副)的长度L一般应不小于测量仪最大装夹长度的1/3,丝杠外径一般采用最大测量外径的1/32/3。滚珠丝杠副经过充分跑合,预紧转矩检验符合G B/T1 7 5 8 7.31 9 9 8要求,精度等级优于P 3级。7 校准项目和校准方法7.1 一般性检查7.1.
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