产品几何技术规范（GPS） 坐标测量机（CMM）确定测量不确定度的技术 第3部分：应用已校准工件或标准件 征求意见稿

1产品几何技术规范（GPS）坐标测量机（CMM）确定测量不确定度的技术第3部分：应用已校准工件或测量标准本文件规定了使用坐标测量机和已校准工件/测量标准得到的测得值的测量不确定度评估，提供了ISO/IECGuide98-3:2008测量不确定度第3部分：测量不确定度表示指南（GUM：1995）3.1非替代测量non-substitution3.2替代测量substitutionmeas为修正坐标测量机系统误差同时测量工件和检2bΔiklnTucalupubuwuwpuwtuαUucalxcalyyiy使用替代方法时，在不确定度评估过程坐标测量机的未修对于7.2给出的测量，就需要达到由坐标测量机制造商规定的环境和操作条件以及在用户质量手册准，见GB/T24634无需校准坐标测量机的所有计量特性（整5.2相似性条件注：需复现的相似性条件：如安装、更换、夹持、测量点间的时间间隔、取放工件的程序、测量力和测量速度等。3表2被测工件或测量标准与在测量不确定度评估期间所使用的已校准工件或测量标准的相测头接近距离受特征尺寸的限制。因此，应保证测头逼近距离是测量不确定度评估的基础是实际测量相同的条件下用相同方法完成的一系列测量。唯一区别是用对一个或多个已校准工件的测量代替对被测工件的测量。测量所得结果与已校准工件校准值的差值用为实现测量不确定度的全面评估，宜包括所有环境条件变已校准工件的校准不确定度应适用于实际测量与测量不确定度评估过程中使用的测量策略，即已校准工件的被测量应与测量不确定度评估中的被测7.2执行4由于不确定度评估中的测量程序和条件应和实际测量相同，坐标测量机的用户可以根据技术要求!!测量循环测量循环图1非替代测量的程序-测量循环至少20次。例如：如果每个循环只测量一次被校准工件，则至少需要20次循环在不确定度评估过程中，已校准工件的位置和方向应在实际测量程序给定的极限范围内系统性地这意味着即使在不确定度评估过程中如没有安装任何工件，坐标测量机仍需像完整测量那样通过相同7.3不确定度的计算进行测量时，至少应包括四个不确定度因素。其标准不确定度描述如下：Ucal与已校准工件校准不确定度相关的标准不确定度，5ub与采用已校准工件评估测量过程的系统误差相关的标准不确定度。uw与材料和制造过程（包括热膨胀系数、系统误差、粗糙度、塑性及弹性等）的变化相关的标任何测量参数的扩展不确定度U由这些标准不确定度由公式（1）计A用综合方式评估upBucal评估已校准工件时影响up和热环境的全部因素BubuW7.3.2已校准工件的标准不确定度ucal标准不确定度ucal的评估根据其扩展测量不确定度，ucal和包含因子k由校准证书给出，标准不确定度ucal由公式（2）得出：ucal=（2）6宜充分考虑GUM(ISO/IECGuide98-3:2008)中3.3.2的内容，以保证校准不确定度能表示测量中的7.3.3.1测量过程的标准不确定度up在大多数情况下，系统误差b为坐标测量机的示值yi和已校准工件校准值xcal之差，其用公式（5）7.3.3.3系统误差的标准不确定度ub通过对已校准工件至少20次的重复测量评估出系统误差b的值。与b相关的标准不确定度包含了这与b相关的标准不确定度包含了已校准工件热膨胀系数不确定度的影响，该式中的uα则为热膨胀系数校准值的不确定注1：ub的公式与uwt的公式非常相似，这说明已校准工件热膨胀系数的不确定度和未校准工件热膨胀系数的分布均77.3.4制造过程引入的标准不确定度uw由制造工艺引起的形状误差和粗糙度的变化，以及材料表面特性变化引起的弹性变化都会影响到测量不确定度。标准不确定度uwp涵盖了这些影响。注意：使用已校不确定度因素。如果使用的已校准工件和所有被测工件在上述提到的不确定度因素均符合允许的不确uα—工件热膨胀系数的标准不确定度；可由材料供应商提供的膨胀系数变化范围中评估。7,4替代方法的应用：特殊因素对已校准的标准件的测量（见图2）。通过定期测量工作标准，并比较标准件的校准值与坐标测量机的本文件中概括的评估测量不确定度推荐方法也适用于替代方法，但需做一些特殊的考——不确定度评估（见7.3.3.1）的测量结果yii，其可按公式8测量循环!测量循环!----------->9测量不确定度的中间检查），标测量机使用者规定，取决于要求的测量不确定度和环境条9应用实例A.1.1场景为保证质量，在泵壳体的生产线中配置了一台坐标测量机。为了保证工件的质量和满足质量求，需了解在生产线上进行的关键测量任务的不确定度，而且要保证其与工件公差的比例在可范围内，图A.1为泵壳体简化的图样。A.1.2实验不确定度评估的程序结果是生成一个已校准工件，其所有参数xi均标有不确定度ucal(xi)。…xi…ucal(xi)…按5.2的规定，在不同条件下（不同班次、不同温度条件等）至少重复测量20次，理想状况是这些号…1A…2A…3A…4B…5B…6B…7B…8A…9A…A…C…C…C…C…B…B…B…B…B…A…校准不确定度ucal（见7.3.2）…标准校准不确定度ucal（见7.3.2）…测量程序的不确定度up（见7.3.3.1）…校准值xcal（见7.3.3.2）………与系统误差相关的不确定度ub0……uwp…uwt0…uw0…A.1.3结果的不确定度结果的扩展不确定度按7.3.1所给的公式计算，各来源导致的测量不…ucal…up…uw0…ub0……这些扩展不确定度赋值给所有被测工件的相应参数，它们可以用于以GB/T18779-1为依据的合格A.1.4期间核查校准工件的校准值与实测值比较，其差值不应大于扩展不确定度U。A.2.1方案测量机的系统误差，在替代测量中（见7.4）应用了一个已校准的工作标准：工作标准固定装夹在坐标作标准，将工作标准校准值减去工作标准两次测量的平均值所得的数值作为托盘上每个环规示值的修A.2.2实验不确定度的评估程序测量过程（包括在标准件上的替代测量）在变化的条件下（见5.2）进行20次测量。每一次测量时，在y∆iyi1A2A3A4A5A6B7B8A9AABBAABBBBBA校准不确定度ucal（见7.3.2）标准校准不确定度ucal（见7.3.2）测量程序不确定度up（见7.3.3.1）校准值xcal（见7.3.3.2）与系统误差相关的不确定度ub测试表明已用过环规的复现性不如新的环规。根据测量数据可估算出一个附加的不确定度分量为uw=A.2.3不确定度计算），定度赋值给每个在该坐标测量机上、标称直径从25mA.2.4期间核查效性，已校准工件的校准值与测量值进行比较，其差值不应大于扩展不确定度U。本