QJ 3194-2004 大尺寸圆度误差测量方法.pdf

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1、QJ 3194-2004 大尺寸圆度误差测量方法1 古国本标准规定了对被测工件圆形要素进行圆度误差测量的测量要求、测量方法和盘据处理等本标准适用于直?径大子等于500mm、圆形要素圆度公差不小子。10mm的被测工件的圆度误差测量.对直径小子500mm的被测工件，其困形要素的困度误差测量亦可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款:iii过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是庄日期的引用士件，其随后所有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准1然而!鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注目朔的引用文件!其最俨咀本适用于本标准.GBIT 1958-19

2、80 形状和位置公差检测规定GBIT 7234-987 阅度测量术语、走义旦参数3 术语和定义3.1 3.2 GIT 7234-1987确立的以及节列术语和定义适用于末标准。测量截面measurcd cross-sect刷垂直子被测工件圆形要素轴线的平面。测量点measure pOllt 在恻量截商上选取的点。4 测量要求4.1 测量原则采用GBIT1958-1980中规定的与理想要素比较原则和测量坐标值原则。4.2 测量工具主要测量工具有一-团转精度f、径向跳动。但mm瑞丽跳动0，02mm的可旋转转台精度等级为1级的百分表用于固定百分表的百分表表架。用于固定被测工件的夹紧装置;精度为1级或2

3、级、尺寸按被圳工件选取的平板将度为0.5，且与计算机相连的电子绞纬仪(主少两台)系统。动态测量精度为201.1m阔的激光跟踪测量仪精度为20mlm的三坐在布则量饥。QJ 319今-20044.3 环境温度和湿度测量环境的温度为(20土5)c，温度:如40%-80%5 测量方法5.1 转告现l量法5.1.1 到量原理在被测工件的圆形要素上选取若子个测量截面l测量每个测量截面上各点半径在回转一周过程中与且始点半程之差，通过数据处理得到l单个测量截面的圆匿误差!取其中最大的误差值作为被测工件的圆直误差。测量示意图如圄1所示!本方法遵循与理想要素比较原则.iiiUI 飞干二t, l 被测件2二百分表3

4、一转台4表较5一测量戳面分布点圈1引2测量步骤5.1.2.1 调整被测工件圆形要素的轴线将被测工件安放在可旋转的合格转台上!根据图样括在的基准因按0。、180。和90, 270对径调整，使基准回与转台的回转轴线同轴保证对径调整的两点同轴度在O.02mm以内。周夹紧装置在转台上固定好被测工件。5.1.2.2选取测量裁面和测量点根据被测工件圆形要素的高度选取测量裁面每500mm高度至少取三个截面每个测量截面至少取口个均匀分布的测量点优先按12，24 , 48 均布取点) 生1.2.3测量与记录5.1.2.3.1 用表架固定百分表!调整百分表的位置，转动转台!在选取的测量截窗1上测量各测量点相对于起

5、始点半径的变化量，并记录数据。5.1.2.3.2 按5.1.2.3.1的要求测量选取的其余测量截丽。5.1.2.4 计算圃度误差5.2 用每个测量截面的记录数据接本标准61规定作数据处理!得到j被测工件的困度误差E非接触式二坐标测量法5.2.1 测量原理, 声明：本资料仅供学习和交流，严禁用于商业用途！目录下载：http:/ Q1 3194-2004 在被测工件的圆形要素上选取若干个测量截菌，用电子经纬仪测量系统或激光跟踪仅测量每个测量截面上的点，得到各点坐标值矿、y，Z，通过数据处理得到单个测量截丽的圆庄误差取其中最大的误差值作为被测工件的田庄误差，电子经纬仪测量系统(以两台为负b棚量单个测

6、量截面如图2所示，激光跟踪仅测量单个测量截面如图3所示。本方法遵循测量坐标值原则.电子经纬仪测点位置位宦圈2测在温光跟踪仪位置位置图35.2，2甜量步骤5.2.2.1 固定被测工件将被测工件在平板或工装上固走好便被圳工件的囚形要素裸露在外。5.2.2.2 架设仪器逃走便于观测被洲工件圆形要萃的位置!并技照仪器与被圳工件的距离在仪器焦距允许西围内越小越好的原则架设电子经纬仪或激光跟踪仪，如仪器架设一个位置圆形要素的测量截固不能全部看到应移动仪器采取转站圳量方式。5.2.2.3 选测量戴苗和测量点接5.1.2.2的方法选取测量裁面栩栩量，rJ，当2.2.4测量与记录5.2.2.4.1 在固2或图3

7、的位置1处测量选取的测量截商1上的点16(且图2固川，得到这些点的坐标值X、y，Z.并记录数据5.2.2.4.2 按5.2二4.1的方法得到其余测量裁面上的点的坐标值。3 声明：本资料仅供学习和交流，严禁用于商业用途！目录下载：http:/ QJ 39 -2004 5.2.2.4.3 在仪器架设的位置2处重复5.2.2.4.和5.2.2.4.2，得到选定测量裁丽上其余是72的坐标值.5.2.2.5计算固度误差用每个测量裁恒的记录数据接本标准6.2规定作数据处理，得到被测工件的圆匮误差E5.3 三坐标测量机测量法5.3.1 测量原理在被础工件圆形要素上选取若干个测量截面，用三坐标测量机测量每个测

8、量截面上的点!得到各点坐标值X、y，Z，通过数据处理得到单个测量截曲的圆度误差，取其中最大的误差值作为被测工件的圆庄误差。本方法遵循测量坐标值原则。5.3.2 测量步骤5.3.2.1 固定被测工件将被测工件在三坐标测量机的平台上固定好，便被I圆形要素裸露在外-5.3.2.2 建立测量坐标辙取被iijlj工件圆形要素的轴线为测量坐标轴。氢3.2.3选取测量锻面和测量点沿建立的测量坐标轴方向!按5.2.2的方法选取测量截面和拥量点5.3.2.4副量与记录5.3.2.4.1 在选取的裁面l上测出各点的坐标值X、y、Z并记录数据旦3.2.4.2按5.3.2.4.测量选取的其余截面5.3.2.4.3计算

9、圄度误差用每个测量裁面的记录数据续本标准6.3规运作数据处理，得到被制工件的回度设差.6 数据处理6.1 转台测量法数据处理6.1.1 用最小二乘方国作评定圆也、的计算法6.1.1.1 测量点到最小二乘方国的径向屁离根据单个测量截面上测量点的记录盘据按公式() (引进行计算em m a A aEd A a=(2!n)Iilr, COSI), .(2) ) 3 6 n hm b v AU 啊?同) n / 2 ( = b 式()-(3)中一一当前测量截面上的各测量点到最小二乘方圆的径向距离，单位为毫米(mm)1一一当前测量截窗上的测量占月号L1r，-一当前测量截面上的各测量点相对于起始测量点半径

10、差的变化量，单位为毫米(mm): n 制量点数矿一最小二乘方团中心与回转中心横向偏坐标值，单位为毫米(mm)4 声明：本资料仅供学习和交流，严禁用于商业用途！目录下载：http:/ QJ J 194-2004 。l当前测量截面上的第1个测量点相对于起始测量点的圆心角，单位为匮() 卜一最小二乘方阁中心与回转中心纵向偏4、坐标值!单位为毫米(m时，6.1.1.2 单个测量截面的困度误差单个测量裁面的圆度误差按公式(4)计算af=O.Olmm.A. 1.1.2 A类不确定匮按公式(A.l)计算o，fs万b.(A.I) 式中=U.，一一叫量圆度中的A类不确宣度单位为毫米(mm) 夹紧装置的误差!单位

11、为毫米(mm)S，-一测量截面上测量点的分布误茬，单位为毫米(mm)A.l.1.3 将和的值代入公式(A.l)，得到UA=0.022mm A. t.2 B类不确E度A.l.2.1 按B类不确定度评定结合对应的检定规程测量误是主要来自转台回转误差!取人=4 =1回Ommxsin4作=0.OI9mm; 一一转台在向跳动!取od=O.02mm一一转台端困跳动，取儿=O.02mm; 百分表，取们=012mm.A.l.2.2 B类不确定度按公式(A.2)计算。!B=.s讪00+6 +5斗(A.2)式中u, 测量困度中的B类不确定度!单位为毫米(mm)仁转台回转误差，单位为毫米(mm)h一一-转台径向跳动

12、误差，单位为毫米(mm): 5 , 转台端困跳动误差!单位为毫米(mm)S，一一百分表误差，单值为毫米(mm) A.l.2.3将人、们、人和51的值代人公式(A匀，得到UUB= 0.036mmo A.l.3 合成末确定度A. 1.3.1 合成不确定度按公式(A.3)计算!c，.亡百IJ(A3) 6 式中Uc 测量圆度中的合成不确草度，单位为毫米(mm) A. 1.3.2 将的和地的值代人公式(A刀，得到Uc= O.042mm o A.J.4扩展示确定度A. 1.4.1 扩展不确定直按公式(A.4)计算=kUr 式中u二一测量圆度中的扩展不确定度单位为毫米(mm)r一包含因子，在2-J范围内。A

13、. 1.4.2 般取k2，将玩的植代人公式(A份，得到u= O.OS4mmo A.l.5 评定结论显然UO.20oA.2 非接触式三坐标测量法评定示例A.2.1 电子经纬仪测量系统评定示例A.2.1.1 A类示确定度A.2. I. t.l 按A类不确定度评定方法，测量误差主要来自夹草装置，取民=O.02mm -一测量截面上测量点的分布误差取民=O.Olmm经纬l义瞄准误差!取，=O.Olmm目标误差，取们=0.01 mmo A.2.1.1.2 A类不确定度按公式(A引计算。UA =.二芦二芦二，52d 式巾LJVA 测量困度中的A类不确定度!单位为毫米(mm : ra-一夹紧装置的误差!单位为

14、毫米(mm)5b 测量截窗上测量点的分布误差单位为毫米(mm)rc 经纬仪瞄准误差，单位为毫米(mm)ra-一目标误差，单位为毫米(mm)。A.2.1.1.3将凡 , 气、51的值l入公式(A川，得到j =0.026mmo A.2.1.2 B类不确定庭QJ 319今2004(A.4) (A.5) A.l.1.2.1 按B类不确定度评定，测量误差主要来自电子经纬仪测量系统!电子经纬仪测量系统的测量不确定度按公式(A.6)计算。飞=(1 2) X 0.0 1-0.0 1 I.,. 4 X 0.00 1 DJ . . . . . . . . . (A .6) 式中re 置信度为95%的不确定度!单位

15、为毫米(mm); L一一被测长庄，单位为米(m): D一-!2纬仪与被测目标的平均距离!单位为米(m)。QJ 3194-2004 取L=2m , D3m.如l几=0.042-O, 084mm. A.2.1.2,2 B类不确定度按公式(A.7)计算。UB ，严. .(A.7) 式中2tyB一一测量圆度中的B类不确定皮单位为毫米(mm)。A.2.1.2.3将Fe的值仅认公式(A竹，得到UB =O.042mm -O.084mm A.2.1.3 合成不确定度合成不确定度按A.1.3计算。将U，和VB的值;，入公式(A.3).得到Uc =0.049mm-O.088mm。A.2.1.4 扩展不确定度扩展不确定度按A.1.4计算，一般取伊2，将Ve的匾代入公式(A.4)得到U，=O.098mm-O. 176mm. A.2.1.5 评E结论显然U0.20 A.2.2激光跟踪仪测量系统评定示例激光跟踪仪测量系统评定同A.2.1.A.3 三坐标副量机测量法评定示例三坐标测量机测量法评j同A.2.1.其中三坐标测量饥测量系统的测量不确定度小子20时阳。8