JJG 740-1991 研磨面平尺检定规程.pdf

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1、JJG 740一1991面尺Straight Edge 1991 -03-04发布1991 -08-10实施国家技术监督局发布L JJG 740-1991 ;1991; 面平尺检定规程Verification Regulation of Milling Straight Edge 研j111i 本检定规程经国家技术监督局于1991年03月04日批准，并自1991年08月10日起施行。北京市标准计量局归口单位:北京市计量科学研究所单位:起以本规程技术条文由起草单位负责解释本规程主要起人:张泰昌刘振福JJG 740-1991 (北京市计量科学研究所)(北京市计量科学研究所)JJG 740-1991

2、 1J 嚼，.晶，、 . . . . . . . . . . . . . .,. . . . . . ) 品，、 . . . . .,. . . .,. . . . . . 检定项目和检定条件一( 2 ) . . . . . . . .,. . . .,. . . 检定要求和检定方法( 7 ) . . . . . . . . . .,. . . .,. . . . 检定结果处理和检定周期四( 8 ) . .,. . . . 研磨面平尺工作面平面度检定的数据附录1录目概述(13) 的简化公式.，. . . (10) 分段法计算式(n =3-6) 、常用段附录2刊JJG 740-1991 研本规程

3、适用于新制的、使用中和修理后的研磨面平尺的检定。一平尺检定规程述概研磨面平尺是一种精密的平面标准器具。其结构形状如图1所示。1 图研磨面平尺主要用于检定。级和1级准确度的样板直尺工作棱边的直线度。、JJif-frJJlili-Il-i)Il- 检定项目和检定条件-尺的检定项目和主要检定工具列于表10表1研磨1 检定类别序号检定项目主要检定工具新制的及使用中修理后1 外观+ + 2 工作面的表面粗糙度干涉显微镜或轮廓仪+ 3 工作面的平面度长平品及等倾干涉仪(装置)或+ + 带j!310mm标准平品等厚干涉仪注:表中+表示应检定3一表示可不检定。化不得超过0.3c衔。尺的室内温度应在(20+5)

4、C范围内，且2 JJG 740一1991用带有310mm标准平品的等厚干涉仪检定研磨面平尺，室内温度变化不得超过0.1 C/h; 24 h温度变化不得超过1c /h。检定前，被检研磨面平尺及所用检定工具在检定室内平衡温度的时间不应少于10ho 3 检定室内的温度与仪器保温箱内的温度之差应不大于0.2C，在检定研磨面平尺之前，长平品与研磨面平尺放置在仪器内的时间，对于330mm研磨面平尺及210mm 长平品应不少于1h;对于330mm研磨面平尺及310mm长平品应不少于1.5h。4 外观4.1 要求一-一要求和检定方法4. 1.1 研磨而平尺工作面不得有锈迹、裂纹、划痕、碰伤及影响测量准确度的其

5、它缺陷。4.1.2 研磨而平尺应无磁。4. 1.3 研磨面平尺非工作面上应标有制造厂名(或厂标)、产品编号、尺寸规格。4.2 检定方法观察和试验。5 工作丽的表面粗糙度5.1 要求研磨面平尺工作面的表面粗糙度，应符合表2的规定。研磨面平尺长度(mm)R.值(m)5.2 检定方法用干涉显微镜或轮廓仪检定。6 工作面的平面度6.1 要求表2;330 三三0.025研磨面平尺工作面的平面度，应不大于表3的规定。表3研磨面平尺长度(mm)二;，200研磨面平尺工作面有效长度(mm)180 全长0.15 工作面平面度纵向局部(m) 横向2 300 300 0.4 0.251240 mm 0.15 330

6、 ;0.05 540 510 0.5 0.4/400 mm JJG 740-1991 6.2 检定方法6.2.1 用长平晶在平面等倾干涉仪(装置)上检定。其检定示意图如图2所示。2 厂H _j _-, 6 图21-观察孔;2-玻璃分划板，3一半反射镜，4一透镜，5一光阑，6一光源g7一长平晶，8一支承量块，9一被检研磨面平尺;10一支承，11-可移动工作台5 789u 3 将两块尺寸差小于0.1mm的支承量块，分别研合在长平晶工作面上。支承量块间距离，对于210mm长平品为200mm;对于310mm长平品为300mm。也可用专用的三球支承架代替量块。钢球直径为3.18mm，3个钢球的尺寸差应小

7、于0.1mo使用球支承架时，要特别注意上、下支承一定要重合。被检研磨面平尺工作面向上，放在仪器工作台上两个可调距离的支承上，两支承座置于被检研磨面平尺tL处(L一研磨面平尺全长)。此时应将长平晶连同研合在其上的量块或球形文承架放在被检研磨面平尺工作面上。被检研磨面平尺工作面与长平品工作面，由两量块支承(或球支承架支承)形成一个平行空气层。它位于平面等倾干涉仪(装置)光路中的聚集点附近，并与光轴垂直;此时在平面等倾干涉仪(装置)目镜里可观察到-组等倾干涉环。这时应使量块与被检研磨面平尺表面接触良好，工作台从一端移至另-端时，干涉环级数的变化应不超过1环。再将测微目镜取下，装上接长管，重新套上测微

8、目镜，调整目镜(即调整接长管的工作长度)，使目镜视场内能同时见到照明光斑的像与长平品上的十字刻线。调整长平晶使各受检点的十字刻线与工作台运动方向平行，且通过光斑中心，同时还要保证与十字刻线重合。将零十字刻线调到光斑中心上，并调整位移手轮上的刻度至零位或所需要3 ;-Jlil i-、JJG 740-1991 的位置上，然后取下接长管，安上测傲自镜，再次检查干涉环的变化，直至两端的干涉环变化小于1环为止。将仪器保混门关上，并根据调整时间的长短和第3条要求平衡温度。当移动工作台就会看到干涉环大小的变化。干涉环的变化即反映了研磨面平尺工作面至长平品空气层厚度的变化量。当长平品工作面平面度无误差时，这个

9、变化量就为被检研磨面平尺平面度。因此用等倾干涉法检定研磨面平尺平面度，实质上是测量研磨面平尺工作面与长平品工作面间空气层厚度的变化。设各点空气层厚度为Ho.HJ H2 , Hn则某一点z对两端点(0点和n点)连线的偏差具可用图解法或计算法求得。根据各测点O.1. 2. n lim得的空气层厚度，可得图3的折线。作图时，为使折线方向与实际表团一致.1、4点为纵坐标的零点，纵坐标向下为U+ 11 ，向上为-。连接首尾两点即可得各测点对两端点连线的偏差。HO-Hn F; 古(Ho-H;JH, 3 2 3 图。Ho 也可按下式计算各测点对两端点连线的偏差。) 咽.( 1Ls|I -cjHo+tHn一F

10、4= 式中:Fi i点对0点与n点连线的偏差:矶、风、Hn一一为0点、i点及n点的空气层厚度;Li一-i点到0点的距离;Ln n点到0点的距离。设0点的空气层厚度Ho= Ko + Ko. K。为0点空气层厚度中干涉级数的整数部分.K。为其干涉级数的小数部分，其他各点的空气层厚度Hi= Ki + Ko. Ki为i点空气层厚度减去K。而剩下的干涉级数。若用干涉级数表示对两端点连线偏差值，则Fz=ll-tlAKo+tAKn-Aka =(AKo-Ma)-t叫一Kn)工作台移动时，当移向空气层厚度变小处，在视场中可以看到干涉环一环一环向中4 (2) L JJG 740-1991 心收缩以致消失，每消失一

11、个干涉环，表明长平品与被检研磨面平尺表团间空气层厚度A 面平尺工作面间距离)小了一;当干涉环扩张时，每扩张一个2 (亦即长平品与被检研干涉环，则表明其厚度增大了言。为了使得到的结果+表示凸，-表示凹，规定每收缩消失一个干涉环时，表示干涉级数增大一级;每扩大产生一个新干涉环时，表示干涉级数减小一级。通常，干涉环收缩或扩张不到一个环的小数部分f:J.K;，可通过测微目镜测量干涉环的直径，用下式计算:当干涉环扩张时，f:J. K; = -当干涉环收缩时，f:J.K; = 1一主2j.i式中:DSDo i点所测干涉环直径(mm);仪器标准干涉环直径(mm);A一-光波波长(m)。D。可以通过实测确定，

12、由式(5)求得:Do = vD7+1 - m 式中:D;+l与Df一相邻两环的直径。(3) (4) (5) 为保证Do的准确，应取多次测量的平均值。测量次数不得少于10次，每次测量时应改变干涉环直径。当测量一组干涉环直径时，标准干涉环直径可由式(6)求得:J K 12 L; (K - l)Dk - 6(K -1) L; Dk Do = K(K - l)(K + 1) 式中:K一一自中心起的干涉环环数:DK一一-自中心起第K环的直径(mm)。当K=4时当K=5时Do = 3(D二DD+ (D - DD 10 (mm) Do = 2(D -Dr豆ID丁三DD10 (6) (7) (8) 5 一一一

13、一一一L JJG 740-1991 检定时，将被检研磨面平尺工作面分为7个测点逐点检定，移动工作台观察并记取每段干涉环的变化量凡，检定每段不到一个环的小数部分并计算出A凡，再按式(9)进行计算，求得被检研磨面平尺工作面各损tl点对两端点连线的偏差矶。F; =才kz+(AKo-MJ-tkn+Mo-Akn)出式中:ka-从0点到t点干涉环变化的整个数:K槐一一从0点到点干涉环变化的整个数tllKo一-0点干涉级数小数部分;AKE-从0点到i点干涉环变化的小数部分;llKn一一从0点到n点干涉环变化的小数部分;La-从0点到i点的距离(mm);Ln一一从0点到n点的距离(mm)。(9) 当被检研磨面

14、平尺长度超过长平晶长度时(如330及540mm研磨面平尺)，仍可用210mm长平品以分段法检寇。其方法是:每次测量180mm 长，在180mm全长上仍测7个点，并求出这180mm t主度上各VN点对0与180mm两点连线的偏差。然后仪器工作台退回一半即90mm，当用等倾干涉仪检定时，加上接长管，光斑中心对准90mm处十字刻线，用手移动长平晶(此时尺不许做任何位移)，并使长平品的零十字刻线处于光斑中心上;且移动工作台时长平品所有十字刻线都能通过光斑中心，取下接长管。当用等顷干涉装置检定时，让十字线与干涉环中心重合，且移动工作台时应保证所有十字刻线都能通过圆环中心。经过适当等温后可进行检测90-2

15、70mm间各测点对90与270mm两点连线的偏差。对于不够90mm长的部分，可以只移位30mm或60mm，例如检定330mm长研平尺可分3段测至270mm，然后再移动长平品30mm即检定120mm至330mm 间各测点对120与300mm两点连线的阳z。根据90mm处对O与180mm两点连线的偏差肉，180 mm处对90与270mm两点连线的偏差2按式(10)求出90mm、180mm、270mm各点对其两端点连线的偏差。元=咛(n-,. l)a, + (n - 2)a2 +. +川= ( i - l)a, + (i - 2)a2 + + a;_,) (10) 式中:n一一-段数;i一一测点序号

16、。按190，1，80之值将其余各点补插进去，对于1120、1150有两个测值取其平均值为最终结果。当对两端点连线偏差仅出现单向偏差时，其最大偏差IIp为其纵向平面度;若出现双向偏差时，应按最小条件处理。6 L ( 一一，-，-JJG 740-1991 6.2.2 也可用带310mm标准平品的平面等厚干涉仪检定。结和定期7 经检定符合本规程要求的研磨面平尺发给检定证书。不符合本规程要求的，发给检定结果通知书。8 研磨面平尺的检定周的具体情况确定，但不得超过1年。7 一L飞f JJG 740-1991 ;/ 平面度检定的数据处理平尺工作研附录1对于330mm研磨面平尺，可用210mm长平品在平面等

17、倾干涉仪以分段法检定。检定时分0180mm、90270mm、120300mm3次测量，每次测量180mm 长的7个测点，共得21个读数，按下述方法进行数据处理。1 检定0180mm间各点对0与180mm两点连线的偏差按式。)且考虑长平品平面度偏差计算这180mm长度上点连线的偏差。2 检定90270mm间各点对90与270mm两点连线的偏差按式(9)且考虑长平品平面度偏差计算这180mm 长度上各测点对90与270mm 两点连线的偏差。检定120300mm间各点对120与300mm两点连线按式。)且考虑长平品平面度偏差计算这180mm长度上两点连线的偏差。计算0270mm间各点对0与270mm

18、两点连线的偏差根据附表1，90 mm处对0与180mm两点连线的偏差al= -0.076m，及180 mm处对90与270mm两点连线的偏差a2= -0.205m，按式(10)或附录2中简化公式计算，求得90mm及180mm处对0与270mm两点连线的偏差点对0与180mm两3 点对120与300mm f四=丝上土2旦=4x(- 0.076) + 2 x (-0.2时)3 3 1180 =坐上土豆豆22x (一0.076)+ 4 x (- 0.205) 180 - 3 - 3 = - 0.238 (m) = - 0.324 (m) 4 再根据190及1180的值将其余各点补插进去，从而求得被检

19、研磨面平尺0270mm 间各点对0与270mm两点连线的偏差。对于1120及1150各有两个结果，应取其平均值，作为最终结果。) m r ( P、JUw 吨匈、d, -AU - ) ，、=呵，一坷，3-AHVE (-+-肉，)-，、以-A丛Z句、JV同-F OU-( = 。5 I FJ (- 0.314) + (- 0.310) fuo=2=-0.312(m) IlP : 8 / JJG 740-1991 5 计算。-300mm间各点对0与300mm两点连线在120-300mm测量段内，以120与270mm两点连线为基准并延长至300mm , 得到300mm这点对此连线的偏差。这点偏差与在0-

20、270mm测量段内测量结果中连接120与270mm两点并延长至300mm得到的偏差叠加起来，得到300 mm这点偏差。即可求得0-300mm间各点对0与300mm两点连线的偏差。 9 一-JJG 740一1991附表1Do=3.92 mm 干涉环直径(mm)检测位置干涉带级数C, = t.K, - t.Ko (mm) AKS d , d, d=d,-d, 。6.62 2.53 4.09 -0.09 。30 6 .41 2.57 3.84 + 0.04 +0.13 、-0.01 60 6.38 2.68 3.70 + 0.11 +0.20 -0.02 90 6.39 2.60 3.79 + 0.

21、06 + 0.15 - 0.035 120 6.52 2.50 4.02 -0.05 +0.04 -0.05 150 6.59 2.43 4.16 -0.13 -0.04 -0.06 180 6.61 2.39 4.22 -0.16 -0.07 -0.07 90 6.66 2.56 4.10 -0.09 。120 6.79 2.45 4.34 -0.23 -0.14 。150 5.80 2.44 3.36 - 0.26 0.17 - 0.01 180 5.80 2.47 2.33 一0.35-0.26 -0.01 210 6.77 2.48 4.29 - 0.20 -0.11 -0.01 24

22、0 6.74 2.54 4.20 -0.15 -0.06 -0.02 270 6.70 2.57 4.13 -0.11 - 0.02 -0.02 120 6.69 2.52 4.17 -0.13 。150 6.30 2.42 3.88 -0.02 +0.11 -0.01 180 6.10 2.12 3.98 - 0.03 + 0.10 - 0.03 210 6.32 2.15 4.19 0.13 。一0.04240 6.42 2.20 4.22 - 0.16 -0.03 -0.05 270 6.45 2.23 4.22 - 0.16 -0.03 -0.07 300 6.50 2.20 4.32

23、 -0.21 -0.08 -0.08 10 一JJG 740-1991 ). =0.590m 长平品平面被检研磨面被检研磨面平尺平面度偏差Ae z A 平尺局部偏Fa=Aa-E fhn (严m)度偏差A，c-主iG主主F二=FZf，=F汁u仨nhn (m) ，嘈L. (m) -A, 。+0.14 +0.041 +0.070 -0.029 -0.054 -0.083 + 0.22 + 0.065 +0.119 -0.054 一0.108- 0.162 + 0.185 +0.055 + 0.131 -0.076 - 0.162 -0.238 +0.09 +0.027 +0.125 -0.098 -

24、 0.216 - 0.314 + 0.02 + 0.006 + 0.081 - 0.075 -0.270 -0.345 一0.312。一0.324-0.324 - 0.335 。- 0.238 - 0.238 -0.14 -0.041 +0.070 -0.111 - 0.199 - 0.310 - 0.16 -0.047 +0.119 - 0.166 - 0.159 -0.325 -0.25 -0.074 + 0.131 一0.2050.119 -0.324 -0.10 -0.030 + 0.125 0.155 -0.079 -0.234 - 0.04 - 0.012 +0.081 0.093

25、 -0.040 - 0.133 。-0.312 + 0.12 + 0.035 +0.070 -0.035 - 0.250 +0.13 + 0.038 +0.119 -0.081 - 0.187 +0.04 + 0.012 + 0.131 -0.119 - 0.125 +0.02 +0.006 + 0.125 -0.119 -0.062 +0.04 +0.012 + 0.081 -0.069 。+0.062 L一11 L 一一一-一一二一一一千一-.-二-=-广H N 附表2120 -3 120 - 300 120 - 300 。-300rnm 。-3rnm对0与270rnm间各点mm间各点rn

26、m间各点120 - 270 间各点对0各点对0与检测位置mm两点连mm两点连对120与旋转量对120与对0与270旋转量与270rnm 3mm两(mm) 线的偏差线的坐标值300口m两(严n)270 mm两mm两点连(严n)网点连线的点连线的偏(严n)(阳)点连线的偏点连线的偏线的偏差偏差(严n)差(阳n)差(严n)差(阳)(m) 寸。30 -0.083 卢0.083-0.015 0.098 60 -0.162 -0.162 一0.029-0.191 90 -0.238 一0.238-0.044 -0.282 120 - 0.312 - 0.312 。-0.312 -0.312 -0.058

27、-0.370 150 -0.335 -0.250 一0.035+ 0.014 -0.021 -0.271 一0.303-0.073 -0.376 180 0.324 -0.187 -0.081 +0.028 0.053 -0.240 -0.282 0.087 -0.369 210 - 0.234 -0.125 - 0.119 + 0.041 -0.078 -0.203 -0.219 -0.102 -0.321 240 -0.133 0.062 卢0.119+0.055 -0.064 0.126 -0.130 一0.116-0.246 寸270 。- 0.069 +0.069 。-0.131 -

28、0.131 300 +0.062 。+ 0.083 +0.083 +0.145 +0.145 - 0 .145. 。已。泣。iM咀涅f = 0-(-0.376)句0.38(阳n)JJG 740-1991 2 化公式计算式(10)的常用段(n=3-6)分n=3 a ? +-3 a-A斗-FJ 2a , + 4a? f2=-43-n =4 f 坠i土豆豆2+ 2a3 1 - 4 ，、va A噜十2 a-A哼。一+-1-a-A斗-一句，伽rrJ r 2a1+4a2+63 J3一4=5 A-Y a 鸣，一+-3-A斗一+需vz a au-+-1-a nxu-f1 6a1 + 12a2 + 8a3 +

29、4a4 12 =-一一-丁4 U + 3 a 。-EA -5 一-3 FJ r 2a1+4a2+63 + 8a4 J4 - 5 n=6 1Oa1 + 8a2 + 6a3 + 44 + 2as 6 f1 = j 8a1 + 16a2 + 12a3 + 8a4 + 45 6 fz= r 6a1十12a2+ 18a3 + 12a4 + 65 J3 - 6 5 a 。+ a句a ZU 咽E+ 3 ab ?= -zA-+-2-av eo-十一- a-A斗-A FJ 13 2I + 4a2 + 63 + 8a4 + 10as 6 f5 = 中华人民共和国国家计量检定规程研平尺JJG 740 1991 国家技术监督局颇布唔中国计量出版社出版北京相平里西街甲2号邮政编码1000口电话(010)64275360北京市迫鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印唔880 mm x 1230 mm 16开本印张1.25字数19千字1991年7月第1版2001年1月第Z次印刷印数6001-8000统一书号155026- 1247