万能分度头校准规范.docx

湖北省地方计量技术规范JJF（鄂）XX2023万能分度头校准规范2024-XX-XX 实施CalibrationSpecificationforUniversalDividingHead2023-XX-XX发布湖北省市场监督管理局发布万能分度头校准规范CalibrationSpecificationforJJF（鄂）XX-2023UniversalDividingHead归口单位：湖北省市场监督管理局主要起草单位：襄阳航泰动力机器厂参与起草单位：襄阳市公共检验检测中心本规范委托襄阳航泰动力机器厂负责解释本规范主要起草人：易传鹏（襄阳航泰动力机器厂）蔡春林（襄阳航泰动力机器厂）王莉（襄阳航泰动力机器厂）郭艳（襄阳航泰动力机器厂）参与起草人：李拥军（襄阳公共检验检测中心）龙四龙（襄阳公共检验检测中心）目录引言(II)1 范围(1)2 引用文件(1)3术语(1)4概述(1)5计量特性(2)5.1 主轴轴线对底座工作面的平行度(2)5.2 三爪卡盘轴线对主轴轴线的跳动(2)5.3 万能分度头的分度误差(2)5.4 主轴轴线与顶尖轴线的高度差(2)6校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 测量标准及配套设备(3)7校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 校准方法(4)7.2.1 校准前准备(4)7.2.2 主轴轴线对底座工作面的平行度(4)7.2.3 三爪卡盘轴线对主轴轴线的跳动(4)7.2.4 万能分度头的分度误差(4)7.2.5 主轴轴线与顶尖轴线的高度差(5)8校准结果表达(6)9复校时间间隔(6)附录A万能分度头分度误差测量不确定度评定(7)附录B校准证书信息、校准证书内页和校准记录格式(10)附录C主要其他设备结构示意图(12)引言JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJFIO71-2010国家计量校准规范编写规则、JJFl059.1-2012测量不确定度评定与表示和JJFl094-2002测量仪器特性评定共同构成本规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。Il万能分度头校准规范1范围本规范适用于蜗轮蜗杆传动、传动比为1/40、主要采用简单分度方式来实现工件分度的万能分度头的校准。其他分度方式的万能分度头可参照本规范进行校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1114-2004光学、数显分度台校准规范GB/T2554-2008机械分度头凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。3术语3.1 万能分度头的分度误差divisionerrorofuniversaldividinghead万能分度头按简单分度法进行分度，产生的分度角度与标准角度之差。3.2 简单分度法simpleindexingmethod简单分度法是万能分度头常用的分度方法。它利用分度盘上不同的孔数通过定位销来实现工件所需要的等分数。计算公式：40n=式中：n-分度手柄(即定位销)转数;Z工件所需要的等分数。4概述万能分度头一般是蜗轮蜗杆结构，其传动比为1/40,手轮转动一周为9。万能分度头带有刻度环，刻度环每小格为1',分度游标每小刻为10。万能分度头的结构原理如图1。一般万能分度头均带有两块分度盘，其均分孔数为:第一块A面(1A)：24；25；28；30；34；37第一块B面(IB)：38；39；41；42；43第二块A面(IIA)：46；47；49；51；53；54第二块B面(IIB)：57；58；59；62；66图1万能分度头的结构原理图I一三爪卡盘：2一刻度盘：3蜗轮蜗杆机构；4一主轴：5一分度盘；6分度手柄：7一定位销5计量特性5.1 主轴轴线对底座工作面的平行度主轴位于0。位置时，主轴轴线对底座工作面的平行度应不大于0.03mmo5.2 三爪卡盘夹头轴线对主轴轴线的径向跳动三爪卡盘夹头轴线对主轴轴线的径向跳动应不大于0.03mm。5.3 万能分度头的分度误差万能分度头的分度误差要求：新制的最大允许误差为±60"；使用中的最大允许误差为±90"。5.4 主轴轴线与顶尖轴线的高度差当万能分度头存在配套顶尖时，主轴轴线与顶尖轴线的高度差应不大于0.03mm。注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性仅供参考。6校准条件6.1 环境条件温度:(20±5)C;湿度：70%RHo被校仪器与测量设备恒温时间N2h。6.2 测量标准及配套设备推荐使用表1所列的校准用测量标准，允许使用满足测量不确定度要求的其他测量设备进行校准。表2为辅助配套设备。表1校准用测量标准序号测量标准名称技术要求1正12面棱体4等2自准直仪3级3平板1级/(750mm×1OOOmm)4杠杆千分表MPE：2m5外径千分尺(2550)mm6量块4等/(0.5100)mm7锥体芯轴30mm×300mm/莫氏3#8锥体芯轴30mm×300mm/莫氏4#9光面芯轴30mm300mm/母线直线度2m表2辅助配套设备序号配套设备名称技术要求1莫氏夹头莫氏3#2莫氏夹头莫氏4#3光面夹头25三mm7校准项目和校准方法7.1 校准项目万能分度头的校准项目：主轴轴线对底座工作面的平行度；三爪卡盘轴线对主轴轴线的径向跳动；万能分度头的分度误差；主轴轴线与顶尖轴线的高度差。7.2 校准方法7.2.1 校准前准备校准前被校仪器与测量设备应按校准条件要求进行恒温；万能分度头在平板上应稳定可靠；对仪器的外观和各部分相互作用进行检查，应无影响测量准确度的缺陷。7.2.2 主轴轴线对底座工作面的平行度在1级平板上用杠杆千分表测量。调整主轴处于0°位置，将锥体芯轴的锥柄插入主轴锥孔内，则锥体芯轴的轴线与平板工作面平行。用杠杆千分表在靠近万能分度头一端的锥体芯轴的圆柱母线上找到最高点，记下杠杆千分表的示值。保持杠杆千分表的零位不变，然后在远离万能分度头一端的锥体芯轴的圆柱母线上再找最高点，记下杠杆千分表的示值。近端远端的间隔距离为300mm。杠杆千分表在近端和远端的示值差，即为主轴轴线对底座工作面的平行度。7.2.3 三爪卡盘夹头轴线对主轴轴线的径向跳动在主轴位于0。位置时，用三爪卡盘装夹中30mmX300mm的光面芯轴。然后在芯轴远端30Omm处，用杠杆千分表找到测量芯轴圆柱母线的最高点，调整表盘让指针对零。用分度手柄转动主轴一周，杠杆千分表最大最小的示值差，即为三爪卡盘夹头轴线对主轴轴线的径向跳动。7.2.4 万能分度头的分度误差用4等正12面棱体作测量标准，按6等份进行分度误差校准。分度盘转过的圈数402产二6：推荐按表3选用孔圈（孔数）。Z3.表3校准推荐选用孔圈分度盘推荐选用孔圈插销转动圈数拔叉间隔孔数IA30V20O3020IB42V28O4228IIA54/36O5436IIB66/44O6644校准前，安装相应的分度盘，并将分度头度盘示值调整到零。按表3选取对应分度盘的校准用孔圈，按转动方向先将定位销入初始孔位，再按对应的拔叉间隔孔数调整好分度叉的夹角。将莫氏夹头安装在万能分度头的莫氏锥孔内，在莫氏夹头上安装正12面棱体。选用合适的垫块高度，让自准直仪的光路垂直12面棱体的0。面，并通过棱体中心。当自准直仪视场内十字光标清晰显示后，调节鼓轮让仪器分划板零线瞄准十字光标。记下自准直仪鼓轮示值劭。按600分度要求转动度盘相应的圈数，此时自准直仪视场中再次出现十字光标，再调节鼓轮让仪器分划板零线瞄准十字光标,记下自准直仪鼓轮示值依次校准120°、180°360°各点，记录自准直仪鼓轮示值。2、6四。各校准点的分度误差4按（2）式计算。4=（tli-（2）式中：OL起始零点的仪器鼓轮示值，（）；必一各校准点的仪器鼓轮示值，（）；£i正12面棱体对应的角度偏差值，（"）。取各点中的最大误差值作为万能分度头的分度误差。万能分度头分度误差校准示意图见图20图2万能分度头的分度误差校准示意图新制的万能分度头的分度误差校准应校准全部的分度盘。使用中的万能分度头的分度误差校准允许只校准任意一个分度盘。7.2.5 主轴轴线与顶尖轴线的高度差主轴轴线中心高的测量方法：先用外径千分尺测量芯轴圆柱直径，然后将锥度芯轴插入万能分度头主轴莫氏锥孔内。用4等量块组合尺寸，立放在1级平板上，使量块的组合高度与锥度芯轴的圆柱母线等高，用杠杆千分表比较测量。万能分度头主轴轴线中心高为：量块的组合高度值-芯轴圆柱直径/2+杠杆千分表的比较偏差。配套顶尖轴线中心高的测量方法：先用外径千分尺测量顶尖圆柱直径，然后用4等量块组合尺寸，立放在1级平板上，使量块的组合高度与顶尖圆柱母线等高，用杠杆千分表比较测量。配套顶尖轴线中心高为：量块的组合高度值-顶尖圆柱直径/2+杠杆千分表的比较偏差。主轴轴线中心高和配套顶尖轴线中心高的理论尺寸可参考万能分度头的规格型号，测量主轴轴线中心高时组合量块的名义尺寸为：理论中心高+芯轴圆柱直径/2；测量配套顶尖中心高时组合量块的名义尺寸为：理论中心高+顶尖轴圆柱直径/2。主轴轴线中心高与配套顶尖轴线中心高之差，即为主轴轴线与顶尖轴线的高度差。8校准结果表达经过校准的仪器出具校准证书，见附录B。9复校时间间隔万能分度头的复校时间间隔，根据使用情况由使用单位自行确定，建议不超过1年。附录A万能分度头分度误差测量不确定度评定A.1测量过程概述万能分度头方位度盘示值误差的校准使用的测量标准为4等正12面棱体和3级自准直仪，按60。间隔周向均布6个点校准。万能分度头在各校准点的读数值与多面棱体对应面的实际角度偏差值之差，为该点分度误差。A.2测量模型万能分度头的分度误差计算公式：Ai=（Qi-的）-=6-BI（A.1）式中：,万能分度头各校准点的分度误差，（”）；的起始零点的仪器鼓轮示值，（）；Qi各校准点的仪器鼓轮示值，（"）；加各校准点相对标准角度的偏差值，（"）；i正多面棱体实际角度偏差值，（）。A.3方差公式与灵敏系数Cl=1,C2=-1（A.2）ii；（,）=c犷（A.3）A.4测量不确定度来源分析校准万能分度头的分度误差，其测量不确定度的主要来源有：读数引入的不确定度分量（加和测量标准引入不确定度分量u（i）i其他因素影响可以忽略不计。A.5标准不确定度的评定A.5.1输入量步引入的标准不确定度（国的评定A.5.1.1分度值引入的测量不确定度分量u（f）3级自准直仪的鼓轮分度值为1”，半宽。=0.5，设其引入的不确定度服从均匀分布，取女=百，则：gaZ=0.5"i0.29"A.5.1.2测量重复性引入的测量不确定度分量u(k)万能分度头分度误差不确定在某个校准点的测量重复性较差，因此采用合并样本标准偏差的方式进行测量重复性评定。按本校准规范要求，校准点设置为60。、12