刀具预调测量仪

本规程适用于测量范围为(0～1000)mm的刀具预调测量仪(以下简称“刀调凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。刀调仪主要用于数控机床、加工中心及柔性制造单元所用刀具切削刃的径向和轴向尺寸的测量。刀调仪分为精密型、普通型和简易型。刀调仪示意图见图1。图1刀调仪示意图1投影放大倍数误差≤0.5%。4.2主轴锥孔及检验棒锥度误差和形状误差用着色法测量，以研合接触率的百分比判定主轴锥孔及检验棒锥度误差和形状误差。精密型刀调仪在涂层厚度≤1μm时，研合接触率>90%;普通型、简易型刀调仪在涂层厚度≤1.5μm时，研合接触率>85%。4.3主轴轴向窜动主轴轴向窜动不大于表1的规定。4.4主轴径向圆跳动主轴径向圆跳动不大于表1的规定，表1主轴轴向窜动及径向圆跳动刀调仪类型主轴径向圆跳动精密型3普通型5简易型4.5瞄准装置沿轴向运动与主轴的平行度瞄准装置沿轴向运动与主轴的平行度不大于表2的规定。4.6瞄准装置沿径向运动与主轴的垂直度瞄准装置沿径向运动与主轴的垂直度不大于表2的规定。刀调仪类型瞄准装置沿轴向运动与主轴的平行度瞄准装置沿径向运动与主轴的垂直度精密型普通型简易型4.7测量重复性测量重复性不大于表3的规定。刀调仪类型精密型普通型简易型4.8示值误差径向和轴向示值误差在任意位置上不大于表4的规定。2刀调仪类型精密型士(5μm+4×10-5R₄)士(10μm+4×10-⁵L,)普通型土(15μm+10~³R₂/15)士(30μm+10³L,/15)简易型士(60pm+10*Ly)注：R为刀调仪径向测量位置，L,为刀调仪轴向测量位置。刀调仪表面应有制造厂名或商标、规格型号和出厂编号，并且标志应清晰牢固可靠。各工作表面不应有锈蚀、碰伤、显著划痕等缺陷，非工作表面应有防护涂层、镀层或其他防护性处理，各涂层不应有脱落、斑点、颜色不均等其他影响外观质量的缺陷。5.2各部分相互作用刀调仪的所有紧固件应保持紧固可靠，不应视场内成像应清晰、无畸变。光学零件表面不应有明显的擦痕、麻点、霉点等瑕5.4两分划板的重合性6.1检定条件6.1.1检定环境条件不超过表5要求。精密型普通型、简易型仪器室的温度受检仪器在室内平衡温度时间标准器在室内平衡温度时间36.1.2计量器具计量器具及配套设备见表6。6.2检定项目序号检定项目检定类别首次检定后续检定1外观及各部分相互作用+十+2十一 3十4投影系统的物面与主轴的相46mm钢球G10十一 5工作玻璃线纹尺+61级圆锥塞规十十7主轴轴向窜动++8主轴径向圆跳动+十 9瞄准装置沿轴向运动与主轴的平行度扭簧表MPE:±1μm十十瞄准装置沿径向运动与主轴的垂直度扭簧表MPE:±1μm十十 +十+示值误差L—测量长度十十 1表中符号“+”表示该项应检定，“一”表示该项2不带投影屏的刀调仪不检定表中2、3、4、53检定普通型和简易型时可根据各项技术指标要求相应降低标准器的要求。①一图详见附录B.1;②—图详见附录B.2;③—刀调仪零位的标定附件，6.3.1外观及各部分相互作用4目力观察和手动试验。6.3.2光学系统成像质量目力观察和手动试验。6.3.3两分划板的重合性6.3.4投影系统的物面与主轴的相对位置将检验芯轴放入主轴锥孔内，将一个φ6mm的钢球放在检验芯轴的顶尖孔中，此时钢球在投影屏上的影像应清晰无虚像。6.3.5投影放大倍数用标准玻璃线纹尺进行测量。测量时将标准玻璃线纹尺放在工作台中心位置，调整标准玻璃线纹尺标记影像清晰，并使其对准于影屏中心，根据物镜的放大倍数用工作玻璃线纹尺比较，观察标准玻璃线纹尺两标记影像间距离是否与工作玻璃线纹尺相应标记重合。若不重合，借助读数装置读出其差值△β(mm)(取3次测量值的平均值)。投影系统的投影放大倍数误差按公式(1)计算求得：L——标准玻璃线纹尺所用两标记间的实际尺寸，mm。检定时应在投影屏相互垂直的两直径方向分别进行测量。6.3.6主轴锥孔及检验棒锥度误差和形状误差测量主轴锥孔时，在圆锥塞规工作锥面上，沿母线方向用红丹或普鲁士蓝均匀地涂上3条宽度约为10mm的色带，将圆锥塞规缓慢地放入锥孔内，使之紧密接触，单向转动，转角不大于60°,然后取出圆锥塞规并判定锥孔的接触率。测量检验棒锥度时，在检验棒圆锥母线上涂红丹或普鲁士蓝，用上述同样方法与主轴锥孔接触，以接触长度与主轴锥孔母线长度的比值作为该检验棒锥度的研合接触率。6.3.7主轴轴向窜动将检验芯轴装入主轴锥孔并在顶端中心孔放上φ6mm钢球，确定定位良好后，用带有平测头的扭簧表沿主轴轴线方向接触钢球，转动主轴不少于2周，扭簧表的最大与最小读数之差作为主轴轴向窜动误差。6.3.8主轴径向圆跳动将检验芯轴装入主轴锥孔中，保证定位良好后，用扭簧表在表7规定测量位置进行测量。转动主轴不少于2周，读取扭簧表最大与最小读数之差作为本次测量结果。至少重复安装4次，每次使检验芯轴相对锥孔转动90°,取4次测量结果中最大值作为主轴径向圆跳动误差的测量结果。表7主轴径向圆跳动测量位置mm56.3.9瞄准装置沿轴向运动与主轴的平行度将检验芯轴装入主轴锥孔中，保证定位良好。可在全量程任意300mm范围内进行测量。将扭簧表安装在瞄准装置上，使扭簧表测头与检验芯轴母线垂直接触，沿图示箭头方向移动瞄准装置进行测量(见图2)。在行程范围内扭簧表的最大与最小读数值之图2瞄准装置沿轴向运动与主轴的平行度测量示意图将检验圆盘装入主轴锥孔中，保证定位良好。可在全量程任意150mm范围内进行测量。将扭簧表安装在瞄准装置上，扭簧表测头与检验圆盘头方向移动瞄准装置进行测量(见图3)。扭簧表的最大与最小读数值之差作为垂直度将检验棒装入主轴锥孔中，用瞄准装置对准检验棒刃口，重复测量其半径和长度，各测量5次；按极差法计算实验标准差作为刀调仪测量重复性测量结果。6.3.12示值误差测量径向示值误差时，将反射镜安置在径向滑板上，干涉镜安置于刀调仪的基座上6(如图4所示)。将刀调仪的读数置零，激光干涉仪读数清零后径向移动滑板，在全量程范围内，至少在均匀分布的5个位置上进行测量。刀调仪的读数与激光干涉仪的读数之图4径向示值误差测量示意图测量轴向示值误差时，将反射镜安置在轴向滑板上，干(如图5所示)。将刀调仪的初始测量位置读数设置对零，激光干涉仪读数清零后轴向移动滑板，在全量程范围内，至少在均匀分布的5个位置上进行测量。刀调仪的测量行程F图5轴向示值误差测量示意图经检定符合本规程的刀调仪，发给检定证书，检定证书应注明检定条件和检定结果；不符合要求的发给检定结果通知书，并注明不合格项。检定证书内容见附录C。刀调仪检定周期一般不超过1年。7附录A刀具预调测量仪示值误差的测量结果不确定度评定本次评定以测量长度为600mm的精密型刀调仪为例。在温度(20±3)℃条件下对刀调仪的示值误差用激光千涉仪进行直接测量，激光千涉仪与刀调仪的读数之差即为受检点的示值误差，此不确定度评定仅对轴向示值误差的测量结果进行评定，径向示值A.2数学模型A.4标准不确定度分量的评定A.4.1与激光干涉仪的输入量L相关的标准不确定度分量u(L)A.4.1.1由激光干涉仪示值误差估算引人的不确定度分量u(L₁)激光干涉仪的最大示值误差为±(0.03μm+1.5×10~-6L),测量长度为600mmA.4.1.2由温度测量不均匀性估算的不确定度分量u(L₂)由于激光干涉仪的温度传感器测量的是机体表面温度，不能直接测量光栅尺及工作环境的温度。机体温度不均匀引起的温度误差估计为1.0℃,玻璃光栅尺线胀系数为8μm/(℃·m),钢制机体的线胀系数为11.5μm/(℃·m),线胀系数的差为3.5μm/(℃·m),以长度为600mm时的变化量为半宽区间，3.5μm/(℃·m)×1.0℃×0.6m=2.1μm符合均匀分布，有：μmμm测量长度为600mm时：u(L)=1.33μmA.4.2与刀调仪轴向读数X相关的不确定度分量u(X)A.4.2.1由量化误差估算的不确定度分量u(X₁)最小分辨力为1μm的量化误差，以半宽为0.5μm等概率分布，有：A.4.2.2刀调仪测量重复性的不确定度分量u(X₂)8按6.3.11方法测量并计算得到测量长度为600mm时：因重复性数据是实验得到的，并且重复性引入的不确定度大于量化误差引入定度分量，因此量化误差已经包含在重复性的不确定度分量中，所以取u(X)=VA.6扩展不确定度U=kue(à),取包含因子k=2。测量长度为600mm时：U=2.03μm×2=4.06μm测量长度为600mm时：U=4.1μm,k=2。精密型刀调仪最大允许误差为±34μm,满足U≤34μm/3要求。测量长度为50mm时：按上述方法进行评定，U=0.9μm,k=2。精密型刀调仪50mm时的轴向坐标最大允许误差为±12μm,满足U≤12μm/3要求，测量方法9附录B检验芯轴与检验圆盘B.1.1检验芯轴外形图检验芯轴外形见图B.1。检验芯轴参数见表B.1。圆锥号Lφ1锥度7:24,准确度等级应符合2级圆锥量规要求；附录C检定证书/检定结果通知书内页信息及格式C.1.2检定所用计量基准或计量标准信息C.1.2.1计量基准或计量标准名称C.1.2.2测量范围C.1.2.3不确定度/准确度等级/最大允许误差C.1.3检定条件C.1.3.1环境条件：温度、相对湿度等C.1.3.2检定地点C.1.4被检项目及检定结果C.1.5检定不合格项说明(只用于检定结果通知书内页格式)C.1.7还可以有附加说明部分C.2检定证书/检定结果通知书内页格式样式检定证书/检定结果通知书第2页证书编号××××××—××××℃相对湿度%测量范围不确定度/准确允计误差计量(基)标准证书编号有效期至侧量范围不确定度/准确允许误差准证书编号C.3检定证书/检定结果通知书检定结果页式样C.3.1检定证书第3页序号被检项目检