平板检定规程宣贯

平板检定规程

JJG117-2013

毛洪2014年4月22日3主要技术变化11）规范了平板定义2）以平面度允许限代替了平面度最大允许误差3）取消了原规程中5个准确度等级中的00级，与国家标准和国际标准一致将平板分为0级，1级，2级，3级4）扩大了接触点数、任意两个位置接触点数和工作面支撑面积比率的适用范围，将其从应用于刮制铸铁平板的局部工作面扩大至平板整个工作面，并将其限制在新制或修理后的铸铁平板5）缩小了局部工作面定义范围，并明确给出平板任意局部工作面平面度允许限4主要技术变化26）取消了计量性能要求中的测量不确定度要求7）修订了对平板工作面和侧面表面粗糙度的测量方法8）修订了对平面度测量方法的描述，将平面度的评定方法与示例放入资料性附录9）增加了附录A《平板工作面平面度允许限的计算方法》，使得任意规格的平板通过计算都能得到统一的工作面平面度允许限51概述定义：平板是用于工件检验或划线的平面基准器具。分类：A）按准确度等级：0级、1级、2级、3级。一般0级、1级、2级作为检验平板，3级作为划线平板；B）按材料：铸铁平板和岩石平板；C）按结构筋板式有凸缘

铸铁平板岩石平板

箱体式无凸缘62计量性能要求2.1工作面平面度

2.1.1平面度误差的定义

被测实际平面相对于理想平面的变动量。

2.1.2平面度误差的测量方法

测量平面度误差，通常采用统一基准法，也就是与“与理想要素比较原则”。体现理想要素的统一（模拟）基准有精密平板、平晶、水平面等。7具体做法通常是先用某种测量方法测出被测实际表面的原始数据，然后进行数据处理以求得被测实际表面的平面度误差。2.1.2.1用精密平板作模拟基准具体做法：将被测零件用三个可调支撑置于精密平板上，调平后按均匀布点记下各测点的指示表读数值。举例：方箱工作面平面度测量2.1.2.2用平晶作模拟基准

根据光波干涉原理测量平面度误差，常用标准平晶作为模拟基准。举例：外径千分尺测量面平面度误差的测量。82.1.2.3用水平面和几何光束作模拟基准

对于一个面来说，直线度是该平面在指定方向的形状误差，而平面度时该平面在任意方向的形状误差。因此，平面度误差可以看作是由许多条直线的直线度构成的，可以通过对一些有代表性截面的直线度误差的测量，找出他们之间的关系来确定平面度误差。

测量工具通常是：水平仪或自准直仪。

测量截面的布点方式：米字形（对角线法）和网格形（环线测量法）。9米字形（对角线法）和网格形（环线测量法）布点方式如下：

图1：对角线布点图2：网格法布点

两者的区别在于对角线法的跨距是不唯一的，而网格法的跨距是唯一的。10

112.1.3平面度误差的评定方法平面度误差的评定方法分为：最小区域法、对角线法、三点法。出现争议以最小区域法为仲裁依据。2.1.3.1最小区域法以包容平板实际工作面且距离为最小的两平行平面间的距离作为被测平板的平面度。它又分为：三角形准则、交叉准则和直线准则。A）三角形准则—一个最低（高）点的投影位于由三个等值最高（低）点组成的三角形中。B）交叉准则—两个等值最低（高）点的投影位于两个等值最高（低）点连线两侧。C）直线准则—一个最低（高）的投影位于两个等值最高（低）的连线上。

—最高点

—最低点

三角形准则示意图

交叉准则示意图直线准则示意图12132.1.3.2对角线法对角线法是以通过一条对角线两端点连线且平行于另一条对角线两端点连线的平面作为理想平面，各测点对此平面的偏差中最大值与最小值的代数和的绝对值作为被测平面的平面度。

按对角线法建立的理想平面具有唯一性，且四个角点的位置已经给定，故在测量时就有可能使理想平面调整到与测量基准的方向一致，从而可不必经过数据处理就能获得平面度误差。但对角线时一种近似评定方法，由它获得的误差值通常比最小区域法评定的结果要大。142.1.3.3三点法按被测实际表面上相距最远的三点建立理想平面，以各测点对此平面的偏差中最大值与最小值的代数差的绝对值作为平面度误差值。

三点法也是一种近似的评定方法，且决定理想平面的三点可以由很多种取法，故其评定的误差值不是唯一的。但三点法可以将理想平面的方向调整到与测量基准相一致，从而可不经过数据处理直接得到平面度误差值。15

平板准确度等级0级0.0032.51级0.00652级0.012103级0.0242016注：1与平板准确度等级相对应的平面度允许限应修约到：0级平板为0.5μm，其他级别为1μm。按此公式计算出的平板工作面平面度是在温度为20℃条件下，且平板工作面已调至水平或工作面平面度最小的条件下得到的。数据修约的相关知识

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182.2局部工作面平面度平板工作面对角线≧566mm时，应该测量其任意250×250mm局部工作面的平面度。平板任意250×250mm局部工作面平面度允许限：平板局部工作面平面度也可以采用平面波动量判定：平板准确度0级1级2级3级工作面的平面波动量8μm16μm32μm64μm平板准确度0级1级2级3级局部工作面平面度3.5μm7μm15μm30μm19

203计量器具控制3.1检定条件检定环境温度见表5规定。检定地点应避免振动。检定工具与被检平板温度平衡时间见表6。3.2主要检定设备3.2.1工作面及其侧面的表面粗糙度：表面粗糙度比较样块MPE：-17%~+12%或表面粗糙度测量仪MPE：±15%。出现争议以表面粗糙度测量仪为准。213.2.2工作面平面度：0级平板：分度值为0.2″的自准直仪或分度值为0.001mm/m的平直度检查仪、电子水平仪和桥板；1级、2级平板：分度值为0.005mm/m的平直度检查仪或0.01mm/m电子水平仪或合象水平仪和桥板；3级平板：分度值为0.02mm/m水平仪，桥板；尺寸小于400*400mm的研磨平板：500mm刀口形直尺MPE：4μm和4等（或2级）量块。采用涂色对研法时所用设备见规程表9。223.2.3局部工作面平面度平面波动量检具（使用分度值为0.001mm指示表）或使用检定工作面平面度时所使用的相应检定设备。233.3检定方法3.3.1工作面及侧面的表面粗糙度当用表面粗糙度比较样块进行检定时的要求：加工方法应该相同，材料、色泽、形状也应该相近。判断准则：根据被测表面痕迹的深浅判定表面粗糙度是否符合要求。

判断结论：如果被测表面痕迹的深浅不超过表面粗糙度比较样块时，一般它的表面粗糙度也就不超过表面粗糙度样块的标称值，此时该标称值即为被测表面的粗糙度值。

当用粗糙度仪测量时，在三个不同位置各测三次，取其平均值作为测量结果。243.3.2工作面平面度3.3.2.1测量前，应调整平板工作面使其基本处于水平状态。对于边长大于1m的平板至少应有三个支撑。一般主要是通过主要的调平螺钉将平板仔细的调平，其余的支撑点可调整得与平板刚好接触，且不影响已调整好的水平位置，或尽量调整其余的支撑点使其对平板工作面平面度的影响为最小。理解：平板为什么需要调水平？

怎样将平板调水平？三个支撑点的位置如何？（最小变形原则）253.3.2.2平板工作面测量点数要求3.3.2.3节距法

将被测截面分为若干段，用角度测量仪器测量其相对于测量基准的倾角变化，然后经过数据处理计算出该平板工作面的平面度误差。平板规格/mm测量点数≤(400*400)≧9(630*400)~(1600*1000)≧25>(1600*1000)≧4926几点需要注意的地方：1）测量时，要考虑角度测量仪器的测量方向；2）将测量仪器（水平仪等）固定在桥板上，沿直线移动，移动过程中要首尾相接；3）在桥板移动过程中，桥板与测量仪器（水平仪等）不能有相对位移。3.3.2.4刀口形直尺法对于尺寸小于400*400mm的研磨平板可用刀口形直尺与量块比较法进行测量。273.3.2.5涂色对研法

对新制或修理后的刮制平板采用涂色对研法测量平板工作面的接触点数、任意两个位置接触点数之差或工作面支撑面积比率。

详细要求见规程表2和表9。3.3.3局部工作面平面度

将波动量检具放在平板上，任意移动检具，找出整个工作面中最大偏差区域。在最大偏差区域的任意250*250mm范围内，移动波动量检具，观察指示表变化，将该变化的最大值与最小值之差作为平板的平面波动量。283.4结果处理和检定周期平板的级别判定以工作面平面度、局部工作面平面度以及粗糙度值确定，取其中级别最低的作为检定结果。根据使用的具体情况确定检定周期，一般不超过1年。3.5平板工作面平面度数据处理由水平仪或自准直仪测得的各测点读数，因其测量基准互不同一，同时也无法使理想平面调至与测量基准方向一致，故无论采用何种评定方法，均需经数据处理，才能求得平面度误差值。数据处理就是将相对于测量基准获得的参数值，换算成相对于理想基准的数值。293.5.1采用对角线布点时的数据处理数据处理步骤：1）首先求出每个截面上各测点对其两端点连线的偏

差值也即先求出各测量截面的直线度；2）根据理想平面建立的条件，求出两个对角线截面上各测点相对于理想平面的偏差值；3）再根据其余两端点连线与理想平面的相对位置，求出其余测点对理想平面的偏差值；4）判断重复测量点的重复测量变动量；5）用对角线法评定该平板的工作面平面度；30

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-10-3(+3)

+5-1-6(0)0-1-1累加+4+4+1(+1)+5+4-2(-2)0-1-2+4+5+3+5+50000+1+2-4-2旋转