GB T 19067.1-2003 产品几何量技术规范(GPS)表面结构 轮廓法 测量标准 第1部分;实物测量标准.pdf

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1、前古草EE习GB/T 19067.1-2003/ISO 5436-1 ,2000 GB/T 19067(产品几何量技术规范(GPS)表面结构z轮廓法测量标准分为二个部分g第1部分2实物测量标准;第2部分:软件测量标准。本部分为GB;T19067的第1部分。本部分等同采用ISO5436-1，2000(产品几何量技术规范(GPS)表面结构z轮廓法测量标准第1部分实物测量标准)(英文版)。本部分规定了实物测量标准的特性，如z设计要求、测量标准的类型、用途和计量特性、标准测量参数的定义、测量标准证书等内容。本标准适用于基于GB;T6062-2002定义的轮廓法表面结构测量仪器计量特性的校准。本部分涉及

2、到的测量标准相当以前的标准样板。本部分的附录A是资料性附录。本部分由全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会提出并归口。本部分起草单位:机械科学研究院、中国计量科学研究院、时代集团公司、哈尔滨量具刃具厂。本部分主要起草人s王欣玲、高思田、王忠滨、王春艳、郎岩梅。本部分系首次发布。1 范围GB/T 19067.1-2003/ISO 5436-1 :2000 产品几何量技术规范(GPS)表面结构轮廓法测量标准第1部分:实物测量标准GB/T 19067的本部分规定了实物测量标准的特性。本部分适用于基于GB/T6062一2002定义的轮廓法表面结构测量仪器计量特性校准的测量标准。2 规范性引用文件下

3、列文件中的条款通过GB/T19067的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 3505-2000产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数(eqvISO 4287: 1997) GB/T 6062-2002产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法接触(触针)式仪器的标称特性(eqvISO 3274 :1 996) GB/T 10610-1998产品几何技术规范表面结构轮廓法评定表

4、面结构的规则和方法(eqvISO 4288 :1 996) GB/T 18618-2002产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法图形参数(eqvISO 12085: 1996) ISO 10012-1 :1 992 测量设备的质量保证要求第1部分测量设备的计量确认体系ISO/TS 14253-2: 1999 产品几何技术规范(GPS)工件的测量检验第2部分s产品检验中测量不确定度的评估指南3 术语及定义GB/T 6062和GB/T3505中确立的术语和定义适用于GB/T19067的本部分。4 设计要求4.1 材料考虑到制造和校准的成本，AE类型的测量标准所使用的材料应有足够的硬度，以确保有足

5、够长的使用寿命。其表面应足够光滑和平坦，不影响评定。4.2 测量标准的尺寸测量窗口应足够大，能够提供可能的测量所需要的全部移动长度。测量窗口由用于校准测量的那部分表面区域构成。一个标准块上可以有一种或多种测量标准。为了保证最佳经济适用性，不规定测量标准的外形尺寸。5 测量标准的类型、用途和计量特性5.1 概述种类繁多的仪器和仪器所具有的多种工作模式要求对仪器的校准要使用多种测量标准。根据标准GB/T 19067.1-2003/1505436-1 ,2000 本身和被校准仪器的计量特性，每种测量标准都有一定的应用范围。仪器校准的有效性取决于计量特性之间的正确关系。为覆盖所要求的范围，给出了五类计

6、量标准，每一类都有几种型式(见表)。表1测量标准类型和名称类型名称A 深度测量标准B 针尖的测量标准C 空间测量标准D 粗糙度测量标准E 轮廓坐标测量标准5.2 A类一一深度测量标准深度测量标准是用于校准触针式仪器的垂直轮廓分量。5.2.1 A1型一一平底宽沟槽这种测量标准有一个校准好的带平底的沟槽、或带平顶的脊台，或分开的多个这种特征，其深度或高度相等或递增。每一特征要足够宽，从而对触针针尖的形状或尺寸不敏感。5.2.2 A2型一一回底宽沟槽这种测量标准与Al型相似，所不同的是圆底槽的半径要足够大，从而对触针针尖的形状或尺寸不敏感(见图2)。5.3 B类一一针尖测量标准针尖测量标准主要是用于

7、校准针尖的几何特性。5.3.1 B1型这种测量标准具有一个窄沟槽或对触针针尖尺寸敏感程度成比例增加的分离的多个窄沟槽。窄沟槽具有圆弧底部，其半径对触针针尖形状或尺寸足够敏感。5.3.2 B2型这种测量标准具有两个Ra名义值相等的沟槽形式，一个对触针针尖尺寸是敏感的，另一个不敏感(见图3和图4)。5.3.3 B3型这种测量标准具有突出的尖锐刀口，如无覆层的剃刀刀片的刃宽约为o.1m或更小。用触针滑过这种测量标准并记录表面轮廓的图形，对触针尺寸进行评定。5.4 C类一一空间测量标准空间测量标准主要用于校准垂直轮廓分量。如果沟槽的问距在可接受的界限内，也可用于水平轮廓分量的校准。本测量标准系列的日的

8、是能够对多个水平和幅值的传输特性进行检查。空间测量标准具有简单形状的重复沟槽的栅格(正弦、三角或弓形)。对C型测量标准一个基本要求是不同波形的标准化的测量标准在一定条件下是相互兼容的，即如果使用方法正确，它们将会产生同样的仪器校准或检定结论。5.5 D类-一粗糙度测量标准5.5.1 概述粗糙度测量标准适用于所有仪器的校准。注，D类标准表面上的变化明显高于C类标准。因此，通常需要在适当的位置根据统计确定的次数进行测量，并取平均值以便利于D类标准的应用。5.5.2 D1型一一单向的不规则轮廓这种测量标准在移动方向上存在不规则轮廓(例如从磨削加工中获得的轮廓)，但为方便使用，垂直子移动方向的横截面轮

9、廓近似恒定。GB/T 19067.1-2003/1805436-1 :2000 这种测量标准模仿实际工件，峰顶间距的范围宽，但减少了达到稳定平均值所需要的测量次数。它们为校准提供了可靠的最终的全面的检查手段。5.5.3 D2型一一圆环不规则轮廓这种测量标准在径向上存在不规则轮廓(例如从磨削加工中获得的轮廓)，为方便使用，沿圆周方向的横截面轮廓近似恒定。5.6 E类一一轮廓坐标测量标准轮廓坐标测量标准是用来校准仪器的轮廓坐标系统。5.6.1 E1型-一精密球或半球这种测量标准由一个球或半球组成。5.6.2 E2型一一精密棱体这种测量标准由一个具有梯形横截面的棱体组成。梯形的基底是平行面的长边。梯

10、形棱体的顶面和斜面为测量面，所设计的两边测量面的角度要保证在仪器的全部测量范围内触针针尖始终与表面接触。6 测量标准的要求6.1 A类一一深度测量标准6. 1. 1 A 1型一一平底宽沟槽这种测量标准土所具有的平坦底部宽沟槽是由其宽度由和深度d表征(见图1)。固1A1型沟槽注:具高平坦顶部的宽脊台是等同的。6. 1. 2 A2型一一圆底宽沟槽这种测量标准上所具有的圆弧底部宽沟槽是由其半径r和深度d表征(见图2)。飞固2A2型沟槽6. 1. 3 评定原则Al型和A2型的评定原则在7.1和7.2中给出;对平均值表达的要求在第8章中给出。6.2 B类一一针尖测量标准6.2.1 B1型这种测量标准上所

11、具有的圆弧底部窄沟槽是由其半径r和深度d表征。6.2.2 B2型这种测量标准具有在同一基体上的两个或两个以上的沟槽形式。6.2.2.1 敏感沟槽型(见图3)出RSm和相应的顶角表征的具有尖锐峰谷的等腰三角形沟槽，使得Ra值与触针针尖尺寸有关。GB/T 19067. 1-2003/ISO 5436-1 : 2000 固3B2型沟槽(敏感沟槽)6.2.2.2 非敏感沟槽型(见图4)近似正弦或弓形沟槽，使得Ra值与触针针尖几何尺寸几乎无关。圄4B3型沟槽(非敏感沟槽)6.2.2.3 评定原则B2型的评定原则在7.3中给出。6.2.3 B3型突出的尖锐刃口的半径和顶角均小于被评定的触针针尖半径和顶角。

12、B3型的评定原则在7.4中给出。6.3 C类一一空间测量标准6.3.1 C1型一一正弦轮廓沟槽(见图5)这种测量标准的特性由RSm和Ra表征。所选择的数值应当使由触针或滤波器引起的衰减可被忽略。Cl型的评定原则在7.5中给出。图5C1型沟槽6.3.2 C2型一一等腰三角轮廓沟槽(见图6)这种测量标准的特性由RSm和Ra表征。所选择的数值应当使自触针或滤波器引起的衰减可被忽略。C2型的评定原则在7.5中给出。RSm 回6C2型沟槽6.3.3 C3型一一模拟正弦轮廓沟槽(见图7)GB/T 19067.1-23/180 5436-1 : 2000 这种测量标准的特性由RSm和Ra表征.模拟正弦包括具

13、有圆弧型的或截顶峰谷的三角轮廓，其谐波分量的总均方根值(r.m. s.)不能超过基波均方根值的10%。C3型的评定原则在7.5中给出。圄7C3型沟槽6.3.4 C4型一一弓形轮廓沟槽(见图8)这种测量标准的特性由PSm和Pa表征。所选择的数值应当使由触针或滤波器引起的衰减可被忽略。C4型的评定原则在7.5中给出。图8C4型沟槽6.4 D类一一粗糙度测量标准6.4.1 D1型一一单向的不规则轮廓(见图9)这种测量标准的特性由Ra和Rz表征。无规则磨削轮廓在测量标准的测量方向上每5个c重复，在垂直于测量方向上轮廓形状保持恒定。Dl型的评定原则在7.5中给出。固9D1型沟槽轮廓每5个c阎隔重复)GB

14、/T 19067.1-2003/180 5436-1 ,2000 6.4.2 D2型一-11辈革不规则轮到事笼001白这种测量标准的特性出Ra和Rz表征a无规则磨削轮廓在测量标准的径肉每5个c重复，在垂直于测量方向上(剧周方向轮廓形状保持恒定。D2型的评定原则在7.5中给出。6.5 E类一一轮廓坐标酒量标准6.5.1 El型一一精密球或半球理1002型沟檀这种测量标准的特性是由其半役和Pt表征，注:球t或半球的半径应当足移大，使得在移动长皮肉和在仪器最大量最糠的范围内，触针从球或半球的最离点的任意边透fi守称扫撞击才，盘盘针针尖的球影部分哥哥不是盘盘针始其他部分3始终保持接盘盘状态。6.5.2

15、 E2型一一精密穰体这种测量标准的特性由其面问角和每一表面的Pt表征。校，梯形横截面的尺寸和形状应当满足在移动长度内和在仪器最大量糠的范围内，触针在棱体上进行对称扫描时，触针针尖的球影部分(荡不是触铃的其他部分始终保持接触状态，测量标准顶窑的1.:度应当足够满足想稳定的方式演平部主喜求觅茵11)。GB/T 19067.1-2003月SO5436-1 : 2000 7 测量标准鹅测量参数定义7.1 A1型公式=之7 图11E2型一一精密楼体z=x+h.占主运华，a，、h为待JE参数，通过毅小二乘回归方法确定。F君子恕妇计算前轮罪曹长度是沟槽宽度的三倍e变量占在A、B:域为十1，在C:域为10沟糟

16、深度d是所估计h值的2倍。C 噩12A1道校准值的评定注，具有平坦顶部的宽脊台是等问的。为了避免可能的圆角的影响，沟槽两边靠近沟糟处的1/3沟槽宽度的上表团不参加囚的计算，沟槽底部只有中心处1/3沟稽宽的农部参加回归计算。参加评定始部分为窗口中A、B，C部分。应当进行不少于5次的吉普盏，豆应平均分布在满量标攘的游量区域内(避开J伤。7.2 A2型代表上表丽的最小二乘平均线通过沟槽上方(该平均线刷上表面轮廓通过最小二乘得到)，由沟槽心处1/3沟稽宽度的轮廓因1日得到最小二乘腿，沟槽深度去盖平均线到回归随最低点的距离。GB/T 19067.1-2003/ISO 5436-1 :2000 丁图13A

17、2型校准值的评定参加评定的部分为图13中A、B、C部分。应当进行不少于5次的测量，且应平均分布在测量标准的测量区域内(避开划伤)。7.3 B2型敏感沟槽Ra平均值和非敏感沟槽Ra平均值之比。校准中应使用尖锐针尖(针尖半径名义值小于2m)、高斯滤波器(取样长度c根据证书要求)和GB/T10610的规则(如果没有特殊要求)。应当进行不少于18次的测量，且应平均分布在测量标准的测量区域内(避开划伤)。在整个校准测量中，不能进行任何仪器调整。7.4 B3型触针针尖几何特性可以用滑过一个尖锐的突出边缘如剃须刀片的方法测量(见图1的。如图rl是触针针尖半径.r，是刀片刃口半径，所记录的轮廓半径为r=rl十

18、r20如果比rl小得多，则所记录的半径就近似等于触针针尖半径。这种方法只能用于具有直接轮廓记录功能且有非常慢的移动速度的仪器。滑过刀片记录触针针尖形状以确定针尖半径的示意图如果刀片半径和顶角非常小，输出轮廓基本代表触针针尖形状1 触针$2 刀片$3 记录轮廓。图14B3型测量标准的使用7.5 C1-C4型和D类根据相应的国家标准(GB/T6062、GB/T3505、GB/T10610和GB/T18618)测量轮廓和计算参GB/T 19067.1-2003/ISO 5436-1 ,2000 数。应当进行不少于12次的测量，且应平均分布在测量标准的测量区域内(避开划伤。每个测量标准的证书上的参数值

19、是根据GB/T6062规定的直线导轨和滤波轮廓得到的。尽管沟槽一般对触针针尖尺寸不敏感，但窄沟槽的敏感性不可忽略，这时在给出参数值时应当同时给出针尖尺寸。7.6 El型应对称于球顶测量轮廓，且应在仪器测量范围和测头几何结构允许的范围内使用尽可能长的测量长度。用最小二乘困弧轮廓进行回归得到半径及Pto7.7 E2型轮廓应当对称，平行于边缘，且包括顶面和两边的斜面，且应在仪器测量范围和测头几何结构允许的范围内使用尽可能长的测量长度。用最小二乘直线对相应的轮廓表面进行回归，确定顶面和两斜面的夹角，回归时应去除三个表面的平面度。8 测量标准证书在每个测量标准单独校准后，根据IS010012-1的要求，

20、至少应当为测量标准提供其所需要的最少量的信息。此处应当提供下列信息=a) 每一个校准值所使用的触针针尖的有效半径gb) 校准细节，包括测量的次数;c) 每个有关计量特征的校准平均值以及所估计的扩展不确定度U;d) 每个有关计量特征的平均值的标准偏差5e) 任何与校准有关的其他参考条件，例如数字评定的基础(坐标离散化，垂直量化)以及所绘出的数值是来自直接测量或是从其他方面获得。尽可能把上面的信息标注在每个测量标准上。如果没有足够的空间，也可以分开标注并与测量标准一一对应(例如通过序列号)。注1，标称值仅用于帮助识别，标称值与真值间的差别不是误差。注2，这里所说的真值是用于校准仪器的值，它是在测量

21、标准的测量窗口上进行了告适数量和分布测量的测量平均值，且已对校准装置中任何己知的且可预先确定的误差进行了修正。应当避免在测量窗口中存在可见的划伤。由于校准设备中存在未知的不可被修正的残余误差，允许测量平均值中存在一定程度的不确定度，但应当估计出它的大小。GB/T 19067.1-2003月505436-1，2000附录A(资料性附录)在产晶几何技术规范体系中的关系A.l 本部分的信息及使用本部分定义了用于校准接触(触针)式轮廓仪的测量标准，轮廓仪是根据GB/T6062定义的轮廓法测量表面结构的仪器。A.2 在产晶几何技术规范体系申的位置本部分是一项基础产品几何技术规范标准，它影响标准链中第6个

22、环节，即在总的产品几何技术规范体系中的粗糙度、波纹度和原始轮廓部分，见表A.lo表A.l产晶几何技术规范模式链环号1 2 3 4 5 6 公差定实际要素工件偏差校准要求要素的几何特性产品文件且一一理论的定义的评定测量器具测量标表代号定义和参特性或参数与公差极限要求准器数值比较l 尺寸2 距离3 半径4 角度(以度为单位5 与基准无关的线的形状6 与基准有关的线的形状7 与基准无关的面的形状8 与基准有关的面的形状9 方向10 位置11 圆跳动12 全跳动13 基准轮廓14 粗糙度轮廓、/15 波纹度轮廓v 16 原始轮廓v 17 表面缺陷18 棱边A.3 有关的国家标准有关的国家标准是表A.l中指出的那些链。10 参考文献lJ ISO/TR 14638: 1995产品几何技术规范(CPS)总体规划GB/T 19067. 1-2003/ISO 5436-1 : 2000