三坐标角度示值的不确定度评定报告(47BQD-01-2022)-2023修改整理

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐三坐标角度示值的不确定度评定报告(47BQD-01-2022)测量不确定度报告

47BQD-01-2022

1目的

为了验证产品角度尺寸与设计值的符合性，需要对产品的角度尺寸举行测量，三坐标测量机测量辨别率高是一种有效的测量设备。按照JJF1059.1-2022《测量不确定度评定与表示》对三坐标测量机的角度测量举行测量不确定度评定。2依据

GB/T3177-2022产品几何技术规范（GPS)光洁工件尺寸的检验3适用范围

用单一材料或层积材料制成的有一定刚性的产品，产品尺寸在设备测量范围以内。4办法概要

采纳三坐标测量机对随意工件（本例中采纳二级角度40°量块）在标准环境（温度20±2℃，湿度＜65％）中，举行测量，在直角坐标系空间的有效量程上，记录三坐标测量机示值，各机器平面测量三次，得到9组读数，将读数作为测量结果。5数学模型

由测量的方式，建立数学模型如下：（采纳40°的量块）

iiTM=（i＝1,2…9）

式中：iM——测量结果，iT——三坐标测量机的读数6使用的计量器具、标准物质和仪器设备

①三坐标测量机，该设备的辨别率为0.5μm，假定三角分布，k＝61/2②三坐标测量机，该设备的校准证书指出最大允许示值误差（MPEE）为8.0+7.5L/1000(μm)，在本例中L≤70mm，得MPEE=8.525μm，假定匀称分布，k＝31/2；

③三坐标测量机，该设备的校准证书指出最大允许探测误差（MPEP）为

8.0μm，假定匀称分布，k＝31/2。

④三坐标测量机，该设备说明中设备轴间垂直度允差为0.0005°，假定

为匀称分布，k=31/2。

7测量结果M及典型值

用40°角度量块举行9次测量结果如下：

XY面YZ面ZX面

读数1读数2读数3读数4读数5读数6读数7读数8读数940.001439.998740.002539.999540.000939.997139.998839.998039.9991平均值：39.9996°

8不确定度重量的识别、分析和量化

根据数学模型及办法概要，其不确定度来源有5方面：

①M的测量重复性u1(M)（8.1）

②三坐标测量机的辨别率引入的标准不确定度u2(M)（8.2）

③三坐标测量机的最大允许示值误差引入的标准不确定度u3(M)（8.3）

④三坐标测量机的最大允许探测误差引入的标准不确定度u4(M)（8.4）

⑤三坐标测量机的轴间垂直度允差引入的标准不确定度u

(M)(8.5)

5

8.1测量重复性u1(M)

用40°角度量块举行9次测量重复性，贝塞尔公式计算单次测量标准差

s(M)=[∑Mi2/(n-1)]1/2=0.001726°

u1(M)＝s(M)/91/2＝0.0005754°

8.2设备的辨别率引入的标准不确定度u2(M)

考虑设备在按照测点构造矢量时，因设备的示值误差±0.5μm会发生角度偏差，在L=70的长度内，设测点间距为60mm，角误差即为±0.0009549°，双矢量则为：±0.001910°,假定为三角分布，k＝61/2，

u2(M)＝0.001910°/61/2=0.0007797°

8.3设备的最大允许示值误差引入的标准不确定度u3(M)

设备的最大允许示值误差是MPEE=8.525μm,同样在L=70的长度内，设测点间距为60mm，角误差即为：0.01628°，双矢量则为：0.03256°，

假定匀称分布，k＝31/2

u3(M)＝0.03256°/31/2＝0.01880°

8.4设备的最大允许探测误差引入的标准不确定度u4(M)

设备的最大允许探测误差是MPEP=8μm,同样在L=70的长度内，设测点间距为60mm，角误差即为：0.01528°，双矢量则为：0.03056°，假定匀称分布，k＝31/2

U4(M)＝0.03056°/31/2＝0.01764°

8.5设备的轴间垂直度允差为0.0005°，考虑到有三轴存在，彼此无显然相关性，则合成允差为：（0.00052+0.00052+0.00052）1/2=0.0008660°假定为匀称分布，k=31/2

U5(M)＝0.0008660°/31/2=0.0005°

9计算相对合成标准不确定度ucr(M)

符号来源类别量值量序

U1(M)测量重复性A类0.0005754°1

U2(M)设备辨别率B类0.0007797°2

U3(M)设备示值误差B类0.01880°3

U4(M)设备探测误差B类0.01764°4

U5(M)垂直度允差B类0.0005°5

uc(M)=[∑ui2(M)]1/2

=(0.0005752+0.00077972+0.018802+0.017642+0.00052)1/2=0.02581°

10计算扩展不确定U（M）

取k＝2，U(M)=2×uc(M)=2×0.02581°=0.05162°