JJG 117-2013 平板-(高清正版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 1 72 0 1 3平 板S u r f a c eP l a t e s 2 0 1 3-0 9-0 2发布2 0 1 4-0 3-0 2实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布平板检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fS u r f a c eP l a t e sJ J G1 1 72 0 1 3代替J J G1 1 72 0 0 5 归 口 单 位:全国几何量工程参量计量技术委员会 主要起草单位:北京市计量检测科学研究院中国计量学院山东省计量科学研究院 参加起草单位
2、:海克斯康测量技术(青岛)有限公司青岛前哨精密仪器有限公司 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 G1 1 72 0 1 3本规程主要起草人:吴 迅(北京市计量检测科学研究院)刘兴荣(北京市计量检测科学研究院)赵 军(中国计量学院)孙会庆(山东省计量科学研究院)参加起草人:王 晋(海克斯康测量技术(青岛)有限公司)张五庭(青岛前哨精密仪器有限公司)张 博(北京市计量检测科学研究院)J J G1 1 72 0 1 3目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 计量性能要求(1)4.1 工作面平面度(1)4.2 局部工作面平面度(1)4.3 重复测量变动量(
3、4)4.4 表面粗糙度(4)4.5 侧面夹角(4)5 通用技术要求(5)5.1 外观(5)5.2 表面质量(5)6 计量器具控制(5)6.1 检定条件(5)6.2 检定项目(6)6.3 检定方法(6)6.4 检定结果的处理(9)6.5 检定周期(1 0)附录A 平板工作面平面度允许限的计算方法(1 1)附录B 工作面平面度的数据处理(1 2)附录C 平板工作面平面度测量数据处理示例(1 6)附录D 平面波动量检具(2 2)附录E 平板工作面平面度测量结果不确定度评定(2 3)附录F 检定证书/检定结果通知书内页信息及格式(2 8)J J G1 1 72 0 1 3引 言 J J G1 1 7
4、平板、J J G1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则、J J F1 1 3 02 0 0 5 几何量测量设备校准中的不确定度评定指南和G B/T2 4 6 3 42 0 0 9 产品几何技术规范(G P S)G P S测量设备通用概念和要求、G B/T1 7 1 6 41 9 9 7 几何量测量器具术语 产品术语共同构成支撑J J G1 1 72 0 0 5 平板修订工作的基础性系列技术文件。J J G1 1 7 平板是以等同采用国际标准化组织(I S O)的平板系列标准I S O8 5 1 2-1铸铁平板(S u
5、r f a c ep l a t e sP a r t 1:C a s t i r o n)的G B/T2 2 0 9 52 0 0 8 铸铁平板和修改采用I S O8 5 1 2-2岩石平板(S u r f a c ep l a t e sP a r t2:G r a n i t e)的G B/T2 0 4 2 82 0 0 6 岩石平板为基础,对J J G1 1 72 0 0 5版进行修订的。与J J G1 1 72 0 0 5相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:规范了平板的定义;以平面度允许限术语代替了原规程中平面度最大允许误差术语;取消原规程平板5个准确度级别中的0 0级,与国家标
6、准和国际标准一致将平板分为0级、1级、2级和3级四个准确度级别;根据国家标准,规定了与平板准确度级别相对应的平板工作面平面度允许限;扩大了接触点数、任意两个位置接触点数之差和工作面支撑面积比率的适用范围,将其从应用于刮制铸铁平板的局部工作面扩大至平板整体工作面,并将其限制在新制或修理后的铸铁平板;缩小了局部工作面定义范围,并明确给出平板任意局部工作面平面度允许限;取消了计量性能要求中的测量不确定度要求;修订了对平板工作面和侧面表面粗糙度的测量方法;修订了对平面度测量方法的描述,将平面度的评定方法和示例等放入资料性附录;增加了附录A 平板工作面平面度允许限的计算方法,使得任意规格的平板通过计算均
7、能得到相应统一的平板工作面平面度允许限;增加了附录B 工作面平面度的数据处理,有助于初学者理解平板工作面平面度的测量原理和测量方法;修订了原规程附录中的 平板工作面平面度测量数据处理示例(见附录C),使之与规程变化相应;修订了原规程附录中的 平板工作面平面度测量结果不确定度评定(见附录E),使之更加合理;修订了原规程附录中的 检定证书和检定结果通知书内页格式(见附录F),满足国家技术规范的相关规定。J J G1 1 72 0 0 5的历次版本发布情况为:J J G1 1 71 9 9 1 J J G1 1 71 9 7 8J J G1 1 72 0 1 3平板检定规程1 范围本规程适用于铸铁平
8、板和岩石平板(以下简称平板)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用下列文件:G B/T2 0 4 2 82 0 0 6 岩石平板G B/T2 2 0 9 52 0 0 8 铸铁平板凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 概述平板是用于工件检验或划线的平面基准器具。平板按准确度级别分为0级、1级、2级和3级。一般0级、1级和2级平板作为检验平板使用,3级平板作为划线平板使用。平板按材料分为铸铁平板和岩石平板;按结构型式铸铁平板分为筋板式、箱体式,见图1中(a)、(b);岩石平板分为有凸缘和无凸缘,
9、见图1中(c)、(d)。4 计量性能要求4.1 工作面平面度4.1.1 平板工作面平面度允许限见表1的规定。在规定的平板工作面边缘区域(见表1)内的任意一点,若其不高出区域外工作面的点,则此边缘区域的平面度可不予要求。4.1.2 新制或修理后的刮制铸铁平板工作面上的接触点数及任意两个位置接触点数之差应符合表2的规定。对接触点数的测量结果有争议时,应测量工作面支撑面积比率和任意两个单位面积上支撑面积比率之差,并以此作为最终测量结果,应符合表2的规定。在规定的平板工作面边缘区域内的任意一点,若其不高出区域外工作面的点,则此边缘区域的支撑点数或支撑面积比率可不予要求。4.2 局部工作面平面度4.2.
10、1 平板工作面对角线长度5 6 6mm时,应测量其任意2 5 0mm2 5 0mm局部工作面的平面度。1J J G1 1 72 0 1 3(a)筋板式铸铁平板(b)箱体式铸铁平板(c)有凸缘岩石平板(d)无凸缘岩石平板a平板的长度;b平板的宽度;d 平板的对角线长;H平板厚度。图1 平板结构示意图4.2.2 平板任意2 5 0mm2 5 0mm局部工作面的平面度允许限:1)0级平板为3.5m;2)1级平板为7m;3)2级平板为1 5m;4)3级平板为3 0m。2J J G1 1 72 0 1 3表1 平板工作面平面度要求平板尺寸(公称尺寸)对角线长度(近似值)边缘区域(宽度)平板准确度级别01
11、23平板工作面平面度允许限MP LPmmm长方形:1 6 01 0 01 8 853.061 22 52 5 01 6 02 9 653.571 42 74 0 02 5 04 7 154.081 63 26 3 04 0 07 4 51 05.01 02 03 910 0 06 3 011 8 01 06.01 22 44 916 0 010 0 018 8 02 08.01 63 36 620 0 010 0 022 3 62 09.51 93 87 525 0 016 0 029 6 02 01 1.52 34 69 240 0 025 0 047 1 72 01 7.03 46 71
12、3 4方形:1 6 01 6 02 2 653.061 22 52 5 02 5 03 5 453.571 53 04 0 04 0 05 6 654.591 73 46 3 06 3 08 9 11 05.01 02 14 210 0 010 0 014 1 42 07.01 42 85 616 0 016 0 022 6 22 09.51 93 87 5 注:1 平板工作面平面度允许限的计算方法见附录A,未给出平板尺寸的平面度允许限可按公式(A.1)计算得到。2 平面度允许限值是在温度2 0条件下,且平板工作面已调整至水平或工作面平面度最小的情况下给出。3J J G1 1 72 0 1 3
13、表2 刮制铸铁平板工作面支撑点数和支撑面积比率的要求平板准确度级别0级1级2、3级2 5mm2 5mm的面积中支撑点数(个)2 52 01 2任意两个2 5mm2 5mm的面积中支撑点数之差(个)5单位面积上支撑面积比率2 0%1 5%1 0%任意两个单位面积上支撑面积比率之差5%注:支撑点应分布均匀,支撑面积的比率不应高到引起研合的程度。以上规定的平板局部工作面平面度允许限与表1中2 5 0mm2 5 0mm平板工作面平面度允许限的规定相同。当平板尺寸小于2 5 0mm2 5 0mm时,表1中相应平板尺寸的平面度允许限也适用于其任意局部工作面的平面度允许限。4.2.3 平板局部工作面平面度也
14、可采用平面波动量判定,平面波动量允许限见表3的规定。表3 平板局部工作面的平面波动量允许限m平板准确度级别0级1级2级3级工作面的平面波动量81 63 26 44.3 重复测量变动量各截面测量点的重复测量变动量应满足公式(1)的要求。c16MP LP(1)式中:c 各截面测量点或对角线中点的重复测量变动量,m;MP LP 平板工作面平面度允许限,m。4.4 表面粗糙度4.4.1 非刮制铸铁平板工作面和侧面的表面粗糙度见表4的规定。4.4.2 岩石平板工作面的表面粗糙度R a:(0.40.8)m,侧面的表面粗糙度R a:6.3m。表4 非刮制的铸铁平板工作面和侧面的表面粗糙度(R a)平板尺寸(
15、公称尺寸)工作面表面粗糙度R a/m侧面表面粗糙度R a/m平板准确度级别0级1级2级3级各级4 0 0mm4 0 0mm0.40.81.63.24 0 0mm4 0 0mm0.81.63.26.34.5 侧面夹角平板工作面与侧面及相邻侧面之间的夹角为9 0 1 0。4J J G1 1 72 0 1 35 通用技术要求5.1 外观5.1.1 首次检定的平板应有制造单位(或厂标)、产品名称、规格、级别、编号等标识。5.1.2 平板应有三个主支承点,支承点位置符合最小变形原则,一般取在平板边长的2/9处。尺寸大于(10 0 010 0 0)mm的平板应具备辅助支承点。5.2 表面质量5.2.1 铸
16、铁平板工作面不应有裂纹、划痕、碰伤、锈蚀等缺陷,准确度级别为2级、3级的平板工作面上的细微缺陷允许用与平板成分相同的材料填补。铸铁平板应无磁。首次检定的铸铁平板应清除型砂且平整,无锐边毛刺。后续检定的铸铁平板工作面允许有不影响使用性能的上述缺陷。5.2.2 岩石平板工作面上不应有裂纹、划痕、碰伤、烧伤、凹坑等缺陷。首次检定的岩石平板工作面出现的凹陷或掉角不应进行修补。后续检定的岩石平板工作面上允许有不影响使用性能的上述缺陷。6 计量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查。6.1 检定条件6.1.1 环境条件检定环境温度要求见表5的规定。检定地点应避免振动。检定工具与被检平板温度
17、平衡时间见表6。表5 检定环境温度平板准确度级别温度/温度变化/(/h)0级1级2级3级2 052 081表6 温度平衡时间平板尺寸(16 0 016 0 0)mm(16 0 016 0 0)mm铸铁平板8h1 2h岩石平板1 2h2 4h检定设备4h6.1.2 检定设备主要检定设备见表7。5J J G1 1 72 0 1 3表7 检定项目和主要检定设备序号检定项目主要检定设备首次检定后续检定使用中检查1外观及表面质量+2工作面及其侧面的表面粗糙度表面粗糙度比较样块MP E:-1 7%+1 2%或表面粗糙度测量仪MP E:1 5%+-3侧面夹角分度值为2 的万能角度尺+-4工作面平面度0级平板
18、:分度值为0.2 的自准直仪或分度值为0.0 0 1mm/m平直度检查仪、电子水平仪和桥板;1级、2级平板:分度值为0.0 0 5mm/m平直度检查仪 或0.0 1 mm/m电子水 平仪或合像 水平仪,桥板;3级平板:分度值为0.0 2mm/m水平仪,桥板;尺寸小于4 0 0mm4 0 0mm的研磨平板:5 0 0mm刀口形直尺M P E:4m和4等(或2级)量块。采用涂色对研法时所用设备详见表9。+-5局部工作面平面度平面波动量检具(使用分度值为0.0 0 1 mm指示表)或使用本表序号4中相应的检定设备+-注:表中“+”表示应检项目;“-”表示可不检项目。6.2 检定项目检定项目见表7。6
19、.3 检定方法6.3.1 外观及表面质量目力观察,手动试验。6.3.2 工作面及侧面的表面粗糙度用表面粗糙度比较样块以比较法进行测量。用表面粗糙度比较样块进行比较测量时,选用的表面粗糙度样块和被测表面的加工方法应该相同,表面粗糙度比较样块的材料、形状、表面色泽等也应尽可能与被测表面一致。判断的准则是根据被测表面加工痕迹的深浅判定表面粗糙度是否符合要求,当被测表面的加工痕迹深浅不超过表面粗糙度比较样块工作面的加工痕迹深度时,则被测表面的表面粗糙度一般不超过表面粗糙度比较样块的标称值,记录下该标称值作为被测表面的表面粗糙度测量结果。用表面粗糙度测量仪测量时,在被测表面选择三个不同部位测量,每个部位
20、测量三次取算术平均值作为测量值,取三个位置测量值的算术平均值作为被测表面的表面粗糙度测量结果。仲裁检定时,以表面粗糙度测量仪的测量数据为准。6J J G1 1 72 0 1 36.3.3 侧面夹角用万能角度尺直接测量,将其示值作为测量结果。6.3.4 工作面平面度6.3.4.1 测量前,应调整平板工作面使其基本处于水平状态。对于边长大于1m的平板至少应有三个以上的支撑脚。一般是通过三个主要的调平螺钉将平板仔细地调平,其余的支撑脚可调整得与平板刚好接触,且不影响已调整好的水平位置,或尽量调整其余的支撑脚使其对平板工作面平面度的影响为最小。6.3.4.2 平板工作面的测量点数应符合表8的规定。表8
21、 平板工作面测量点数平板尺寸/mm测量点数(4 0 04 0 0)9(6 3 04 0 0)(16 0 010 0 0)2 5(16 0 010 0 0)4 96.3.4.3 平板工作面测量点采用对角线分布时,测量点位置分布见图2中(a)、(b)和(c)。(a)(b)(c)图2 测量点位置分布7J J G1 1 72 0 1 3 在满足平板工作面平面度测量结果不确定度的条件下,允许采用其他测量点分布形式。6.3.4.4 节距法测量点采用对角线分布,将被测截面分成若干段,用角度测量仪器测量其相对于测量基准(自然水平或光轴)的倾角变化,再经计算求得被测截面各测量点对两端点连线的偏差,然后根据平面度
22、评定方法,计算求得工作面各截面测量点对评定基准的偏差,参见附录B.1。测量时,应考虑角度测量仪器的测量方向。根据被测平板规格分别按公式(2)(4)选取检定平板长边、短边和对角线的桥板跨距La、Lb、Ld:La=an(2)Lb=bn(3)Ld=dn(4)式中:a,b,d 分别为被测平板长边、短边和对角线减去按表1规定的边缘区域后的长度,mm;n 系数,n=N-1(N为平板工作面测量点数。如当测量点数N为9时,n=2)。测量时,将桥板放置在平板各被测截面的一端,反射镜或水平仪固定在桥板上,根据所选跨距依次将桥板沿直线从平板的对角线(或长边、短边)的一端移至另一端,在自准直仪或水平仪上读取每个位置的
23、读数。每次移动桥板时,必须首尾衔接。在桥板移动过程中,反射镜或水平仪与桥板不得有相对位移。根据自准直仪或水平仪在各截面每个测点位置的读数,按平面度评定方法进行数据处理。数据处理时,应先判断各截面测量点重复测量变动量是否满足公式(1)要求(参见附录C.2.1),满足的说明测量数据有效,再选择平面度评定方法计算平板工作面平面度(参见附录B.2);不满足的应重新测量。出现争议时,以“最小条件原则”评定的测量结果作为平板平面度仲裁的最终评定结果。6.3.4.5 刀口形直尺法对于尺寸小于4 0 0mm4 0 0mm研磨平板可用刀口形直尺和量块以比较法进行测量。测量时,在平板被测截面两端放置两块尺寸相同的
24、量块(如1mm),将刀口形直尺放在量块上,用量块在截面测量点处向刀口形直尺与平板之间的间隙试塞,则量块刚刚塞入时的尺寸与两端量块尺寸之差,即为测量点对两端点连线的偏差。根据平面度评8J J G1 1 72 0 1 3定方法进行数据处理,计算得出平板工作面平面度。按“最小条件原则”评定平面度的方法见附录B.3。出现争议时,按“最小条件原则”评定的测量结果作为平板平面度仲裁的最终评定结果。6.3.4.6 涂色对研法对新制或修理后的刮制铸铁平板采用涂色对研法测量平板工作面的接触点数、任意两个位置接触点数之差或工作面支撑面积比率。使用规格符合表9且准确度级别不低于被测平板的研磨工具进行涂色研磨,涂层厚
25、度以(0.0 0 20.0 0 4)mm为宜。着色研磨时,不能对研磨工具施加垂直方向的外力。当研磨工具尺寸小于被测平板尺寸时,研磨工具不允许拖出被测平板工作面之外;研磨工具尺寸与被测平板尺寸相同时,允许拖出,但不得超出自身面积的1/5。表9 研磨工具规格mm被测平板规格研磨工具平板规格平尺规格(4 0 04 0 0)(4 0 04 0 0)5 0 0(4 0 04 0 0)(10 0 010 0 0)(6 3 04 0 0)5 0 015 0 0(10 0 010 0 0)(16 0 016 0 0)(6 3 06 3 0)15 0 025 0 0(16 0 016 0 0)(10 0 010
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