刀口形直尺工作棱边直线度测量结果不确定度

1、刀口形直尺工作棱边直线度测量结果不确定度评定测量刀口尺工作棱边直线度的原理是接触式，直接测量或与以知标准间隙比较测量。具体方法是，在灯光箱前，以有效长度不小于被测刀口尺工作棱边长度的研磨面平尺工作面直线度为标准，直接测 量或与标准间隙比较测量刀口尺工作棱边直线度。A. 2数学模型由测量原理得到数学模型如下：L D pc bz fd cd wb pb式中：L直线度误差；D直线度真值；pc 研磨面平尺直线度；bz 标准间隙误差；fb 分辨误差；Cd 表面粗糙度；wb 温度引起的误差；pb 平尺变形引起的误差。A . 3方差与灵敏系数由数学模型可得灵敏系数Ci为：则方差为:GC2C3C4C5C61,

2、222Uc U pc UbzUfb2 ucd22Uwb UpbA. 4各输入量的不确定度评定A. 4. 1 Upc 研磨面平尺直线度带来的不确定度极限情况下，我们取研磨面平尺工作面的平面度作为其直线度的 最大值。保守估计upc为矩形分布，故取分布因子b=0.6,根据研磨面平尺检定规程，于是得到研磨面平尺直线度引起的不确定度分量Upc为：研磨面平尺长度 L< 300mm, upc1a1 b 0.15 m 0.6 0.09 m研磨面平尺长度LA 500mm U pc2 a2 b 0.50 m 0.6 0.30 mA. 4. 2 Ubz 标准间隙误差带来的不确定度标准间隙引入的不确定度分量Ub

3、z,主要由平晶工作面平面度Upj、 三等量块中心长度Uik和标准器直线度Ujd这三部分构成，且三者之间 不具有相关性。A. 4. 2. 1平晶工作面平面度upj0 80mme级平晶工作面局部平面度极限值a3 =0.05m，估计为矩形分布，取分布因子b=0.6,于是Upj为：uDi a3 b 0.05 m 0.6 0.03 m pj 3A. 4. 2. 2三等量块中心长度u,根据量块检定规程，一块用来组建标准间隙的1mm三等量块引入的不确定度分量Ulk1为：Ulk1 U 0.1 m 0.039 mk 2.576组建标准间隙需要用三块量块，则由量块引入的不确定度分量ulk 为：ulk J3ulk1

4、 1.732 0.039 m 0.067 mA. 4. 2. 3刀口尺直线度Ujd刀口尺30mm内直线度的极限值a4=0.03町估计为矩形分布，取分布因子b=0.6,于是jd为:ujd a4 b 0.30 m 0.6 0.18 m于是可得由标准间隙引入的不确定度分量Ubz为：222222一一Ubz. Uik Upj Ujd0.0670.030.18 m 0.19 mA. 4. 3Ufb 分辨误差带来的不确定度一般情况下，人眼分辨误差的范围约为加.2叩，即a5=0.2g,保守估计为U形分布，取分布因子b=0.7,则Ufb为：ufb a5 b 0.2 0.7 m 0.14 mA. 4. 4 ucd

5、 表面粗糙度带来的不确定度A. 4. 4. 1刀口尺工作棱边表面粗糙度引起的分量 Ucd1刀口尺工作棱边表面粗糙度Ra =0.05 m,即a6=0.05g,保守估计为矩形分布，取分布因子b =0.6,则Ucd1为：Ucd1 a6 b 0.05 0.6 m 0.03 mA. 4. 4. 2研磨平尺工作面的表面粗糙度引起的分量ucd2根据研磨平尺检定规程，设：研磨面平尺长度LW 330mm a7 = Ra =0.025 g研磨面平尺长度L > 330mm,a8 = Ra =0.05四估计Ucd2为矩形分布，取分布因子b =0.6,则Ucd2为：研磨面平尺长度 LW 330mm -'

6、a7 b 0.025 m 0.6 0.015 m研磨面平尺长度 L>330mm, u/ a8 b 0.05 m 0.6 0.03 m上述Ucd1和Ucd2之间不具有相关性，则由表面粗糙度带来的不确定 度Ucd为:测量75mm和225mm刀口尺工作棱边直线度时：ucd ,u2di u2d2.0.032 0.0152 m 0.034 m测量500mm刀口尺工作棱边直线度时：2222ucd . ucd1 ucd2.0.03 0.03 m 0.042 m与其他不确定度分量相比，其值较小可忽略不计，即Ucd 0。A. 4. 5 Upb 研磨面平尺变形带来的不确定度引起研磨面平尺挠度变形的原因主要是

7、平尺自重和刀口形直尺自重。测量时，磨面平尺两支承点置于研磨面平尺距其两端点2/9L处，此时产生的挠度变形很小。同时，测量者手拿刀口尺绝热护板两 端处，并支撑刀口尺的大部分自重。此时平尺变形带来的不确定度Upb 很小，可以忽略不计，即Upb 0。A. 4. 6 Uwb 温度因素带来的不确定度规程规定测量温度控制在（205） C,由于刀口尺和研磨平尺的材料相近，其膨胀系数差别较小，因此Uwb可忽略不计，即Uwb 0。A. 5合成标准不确定度Uc由方差公式：U2 Upc 2 Ubz 2 Ufb 2 Ucd 2 Uwb 2 Upb 2得：当L=75mm时，直接读取直线度误差值，Ubz=0Uc0.092

8、 0 0.142 0 0 0 m 0.166 mc当L=225mm时，标准间隙比较法读取直线度误差值，Ubz =0.19 g比0.092 0.192 0.142 0 0 0 m 0.25 mc当L=500mm时，标准间隙比较法读取直线度误差值，Ubz=0.19guc0.32 0.192 0.142 0 0 0 m 0.38 mcA. 6标准不确定度汇总不确定度概算汇总表如下:标准不确定度分量Ui不确定度来源标准不确定度值（四）u pc研磨面平尺直线度0.09(L< 300mm)0.30(L>00mm)ubzu pj平晶平面度0.0670.19uik里:块中心长度0.039ujd刀口尺直线度0.18Ufb分辨误差0.14u cd表面粗糙度0.034(75mm、225mm)0.042(500mm)u pb研磨面平尺变形0uwb温度0合成标准不确定度ucL=75mm0.166L=225mm0.25L=500mm0.38扩展不确定度U（包含因子k=2）L=75mm0.33L=225mm0.50