JJF 1064-2000 坐标测量机校准规范 JJF1064-2000 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1064-2000
坐标测量机校准规范
Calibration Specification for CoordinateMeasuring Machines
2000—03—07发布
2000-07-01实施
国家质量技术监督局发布
JJF1064—2000
坐标测量机校准规范
Calibration Specification forCoordinate Measuring MachinesJJF1064-2000
代替JJG799—1992
本规范经国家质量技术监督局于2000年03月07日批准，并自2000年07月01日起施行。
归口单位：全国几何量长度计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院参加起草单位：青岛前哨朗普测量技术有限公司中国航空精密机械研究所
机械科学研究院
本规范委托全国儿何量长度计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：
王为农
王正强
参加起草人：
朱志先
彭东明
李晓沛
JJF 1064--2000
（中国计量科学研究院）
（中国计量科学研究院）
（青岛前哨朗普测量技术有限公司）（中国航空精密机械研究所）
（机械科学研究院）
引用文献·
术语和定义
计量性能要求
通用技术要求：
校准条件
校准项目和校推方法
复校时间间隔
J.JF1064-2000
附录 A大型坐标测量机的附加校准项目附录B
测量结果的不确定度评估示例
附录 C
最大允许误差的重新确定
附录 D
附录E
附录F
校准证书内容
面向任务的校准
中间检查
（3）
：(9)
‘1范围
JJF 1064—2000
坐标测量机校准规范
本规范适用于使用接触式测头的正交坐标系坐标测量机的校准。不包括对坐标测量机上旋转工作台的校推。
2引用文献
下列文献所包含的条文，通过在本规范中的引用而构成本规范的条文。本规范出版时，所示版本均为有效。所有标准、规范或规程都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列文献最新版本的可能性。中华人民共和国国家标准GB/T16857.2—1997 eqV[SO10362-2：1994坐标计量学：第2部分：坐标测量机的性能评定中华人民共和国计量检定规程JJG146一1994量块中华人民共和国计量技术规范JJF1001一1998通用计量术语及定义中华人民共和国计量技术规范JF1059—1999测量不确定度评定与表示ISO/DIS 103601Geometrical Product Specifications (GPS)Acceptance test and
reverification test for coordinate measuring machine (CMM) tions
-Part I: Terms and Defini-
EAL- G17 European cooperation for Accreditation of Laboralories Guideline: Calibra-lion of Coordinate Measuring Machine (1995 年 1月第1版)BS 6808: Coordinate Measuring Machines, Part 3. Code of Practice: 1989 VDI/VDE2617 Part 5: Accuracy of coordinate measuring machines-their checking
-Supervisionbymechanical standards-Charaeteristic parameters and中华人民共和国国家标准 GB/T 15481一1995 校准和检验实验室能力的通用要求3术语和定义
3.1坐标测量机
通过探头系统与工件的相对移动，探测工件表面点三维坐标的测量系统。3.2坐标测量机的校准
在规定条件下，为确定坐标测量机所指示的量值与对应的标准所复现的量值之间关系的一组操作。
3.3坐标测量机的示值误差
坐标测量机的示值减去被测量的（约定）真值。3.4坐标测量机的测量方案
使用坐标测量机对某工件进行测量时，工件在测量空间的安装位置，垒标测量机的1
JJF 1064—2000
探针配置，探测点的数目和分布，测量方法（如点位测量、扫描测量、对中测量等），环境条件，评定方法等的总和。3.5坐标测量机面向任务的校准
在规定条件下，根据特定测量任务和采取的特定测量方案，对坐标测量机进行的校推。
3.6长度实物标准器
能复现两点间长度值，且可以溯源到国家基准的实物标准量具3.7坐标测量机长度测量的示值误差（E）使用坐标测量机测量长度实物标准器上两点间距离的指示值与真值的差。3.8坐标测量机轴向长度测量示值误差（E，）沿坐标测量机运动轴方向的长度测量示值误差。3.9探测误差（P）
使用坐标测量机测量标准球半径的示值变化范围而确定的误差。P值适用于标准球安放在坐标测量机测量空间任何位置的情况。4概述
利用坐标测量机可以对各种复杂形状的三维零件进行乎动、机动或自动测量。通过人机对话，可以在计算机控制下完成全部测量的数据采集和数据处理工作。坐标测量机的测量对象多种多样，间一个被测参数可以有不同的测量方案。由于测空间不同点的测量不确定度不同，不同测量方案对测量结果的不确定度有不同的影响。因此，坐标测量机的校准应是面向任务的校准，长度测量是-一种典型的测量任务；探测误差的测量结果提供了坐标测量机的方向特性参数。长度測量示值误差和探测误差的组合是评价坐标测量机性能的指标，本规范作为近似的坐标测量机校准，对特殊要求的测量任务，如对溯源要求较高的测量任务，应尽可能采用面向任务的校准。可以利用替代法或误差合成法进行（见附录E)。5计量性能要求
5.1、长度测量最大允许示值误差（MPE）：长度测量最大允许示值误差（MPEE：以m为单位）是坐标测量机进行长度测量时示值误差允许的最大值，以下列三个表达式的任一式表达：MPE =±[(A + L/K)≤ BI(图 1)MPEE=±（A+L/K)(见图2)
MPEe =± B(见图 3)
式中：A一常数项，μni，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定；L—被测长度，mm；
K一一无量纲常数，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定；(1)
B一MPE的最大值，um，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。2
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注：制造商给出的最大允许（长度测量示值探测）误差是在特定条件下的指标。特定条件包括环境温度、探针配置等。这些特定条件可能与实际使用条件不符。用户确定最大充许误差时也应确定指标适用的条件。
-A( +AR)
-B(-B)
MPE:(MPE)
-A(-A)
MPER(MPELI)
5.2轴向长度测量最大允许示值误差（MPE）：B(B)
-B(-B)
MPE（MPE）
轴向长度测量最大允许示值误差（MPEEL，以um为单位）是坐标测量机沿运动轴线方向进行长度测量时示值误差允许的最大值，以下列三个表达式的任一一式表达：MPEE1 =±［(A ＋ L/K)≤ B] (鬼图1)MPE=±（A+L/K）（见图2）
MPEE1=±B，（见图3)
式中：A,—常数项，um，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定；L--被测长度，mm;wwW.bzxz.Net
K，无量纲常数，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定；(4)
B--MPEEi的最大值，um，由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。
5.3最大充许探测误差（MPEp）
最大允许探测误差（MPEp，以um为单位）是坐标测量机探测误差允许的最大值，其值由坐标测量机制造商提供或由用户根据需要确定。通用技术要求
生产厂标志、型号规格、出厂编号、(MC标志等应清晰、完整。坐标测量机运动应平稳，无部件干涉引起的噪声。运动范围达到规定值。校准条件
7.1标准器
7.1.1长度测量标准器
经校准的量块、步距规或球（孔）板等。7.1.2探测误差测量标准器
经校准的标准球。直径在10mm至50mm，其形状误差应优于被测坐标测量机最3
大允许探测误差的1/5，
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本项校准不应使用随机配备的、用于测头标定的球，7.2激光下涉仪位置测量系统的不确定度应小手最大允许位置示值误差的1/57.3环境条件
7.3.1环境条件要求
环境温度20℃。环境温度的偏差，变化的时间梯度和空间梯度应在生产商规定的允许范围内
环境振动应在生产商规定的允许范围内。7.3.2环境条件的測量
实验室环境温度应有记录。校准时需检查至当口的厨温度记录，测量过程中应测量和记录坐标测量机的温度变化和溢度梯度情沉，测量点应不少于4点，分布在不周方向和不同离度，8校准项目和校准方法
8.1长度测量示值误差的校准方法长度测量示值误差的校准方法可选用8.2载8.3中的一种进行。8.1.1探针配置
在制造商限定范周内任意配置探针，探针方向一般不平行运动轴方向。对所配置的探针按操作规范进行标定
代星联进长技量值课美
童机作标器
正的辅斯洲量确猫标准养赖
测量示直俱养指标内
在家准需的药个工作瑞有的量个是装度测量置为网点间标雄器长度尚8.1.2.1根据坐标测量机测量空间对角线长度选择标准器长度。共使用5个长度值，其最大长度不小于测量空间对角线长度的66%，最小长度不超过30mrm：其他长度应使测量长度间隔基本均匀：
将标准器在7个不同的方向和（或）位置安放，标准器安放的方向应至少包含幽个空间对角线方向。
分别对各测量长度在各方向和（或）位置进行3次测量，每次测量需重新确定长度方向。共得到35组105个长度测量值。注：非自动控制坐标测量机的校准中，冬量块在每个方向或位置的测量可以只确定一次长度方向
8.1.2.2当标推器最大长度不满足8.1.2.1要求，但大于坐标测量机最长送动轴长度的1/2时，成适当增加标准馨测量的方向和（或）位置数，方间和位氧总数不应超过JJF 1064—2000
12个。标准器在空间对角线方向安放的方向数应至少5总数的1/2，位置应尽量覆盖坐标测量机标尺的不同部分。
8.1.2.3当标准器的最大长度小于坐标测量机最长运动轴长度的1/2时，除进行8.1.2.2要求的测量外，还应使用激光干涉仪补充进行三个轴向的位置示值误差测量(见附录 A)。
8.1.3通过球（孔）板进行长度测量示值误差校准使用球（孔）板作为标准器进行测量。测量并记录标准器上各测量要素的特征点标。
注：在使用本规范进行坐标测量机的验收时，不应使用本条中所列方法，以避免与相应国家标准产生矛盾。
8.1.3.1标准器上测量要素间的最大距离应不小于坐标测量机测量空间对角线长度的66%。标准器必须至少在两个相交的方向安放，与-个坐标平面相交30°或45°（图4)。O
（a）标准器垂直安放，四个方向和位觉(b）标准器倾斜安放，两个方向和位置图4标准器至少在两个相交的方向安放8.1.3.2标准器上测量要素间的最大距离不满足8.1.3.1，但大于坐标测量机最长运动轴长度的1/2时，上述测量应在坐标测量机的测量空间中的多个位置进行，测量总数不应超过6个。
8.1.3.3标准器上测量要素间的最大距离小于坐标测量机最长运动轴长度的1/2时，除进行8.1.3.2要求的测量外，还应使用激光干涉仪补充进行三个轴向的位置误差测量（见附录A)。
8.1.4轴向长度测量示值误差
根据坐标测量机相应轴测量长度选择标准器长度。共使用5个长度值，其最大长度s
..IF 1064--2000
不小于相应轴测量长度的66%，最小长度不超过30mm；其他长度应使测量长度间隔基本均勾。
每个轴测量一个位置，由坐标测量机用户指定或处于测量空间的中间。测量方法同8.1.2或8.1.3。
8.1.5校准结果的处理
对所有长度测量计算坐标测量机的示值误差E和E1n如果坐标测量机配备有修正系统误差的附件或相应的计算机软件，则可以对特定测量（特的尺寸和特定的配置）的示值进行系统误差修正。当用户具备了规定的环境条件时，除测量机数据处理系统原有误差自动修正外，不允许对计算机输出的结果进行温度或其他因素的人工修正。
计算时使用标准器的校准值作为测量长度的约定真值。仅当被测的坐标测量机软件中带有温度修正功能时，该值方可进行修正。如需人工输入温度值，则只能在测量前输人。
E和E，可在误差图中表示；图中应同时表明最大允许长度测量示值误差MPEe或MPEE10
8.2探测误差的校准方法
8.2.1探针配置
在制造商限定范围内任意配置探针。探针方向一般不平行于运动轴方向。对所配置的探针按操作规范进行标定。8.2.2校准过程
牢固安装标准球。在标推球上选取25个探测点进行探测，并记录25点的坐标，探测点应在半球上尽量均勾分布。半球的方位可由用户选定。建议的探测点分布如下：
在标准球的极点上1点；
-极点下30°4个点均匀分布；
一极点下60°8个点均勾分布，并相对于前一组旋转22.5°；极点下90°12个点均勾分布，并相对于前一组旋转20°。8.2.3校准结果的处理
用测量的全部25个测量值计算出最小二乘（高斯）球的中心，并使用25个测量值分别对该球心计算出径向距离r。P=rmax-rmin
8.3符合性评定
对满足下列条件的校准结果，可以给出符合要求的评价：长度测量示值误差E不大于长度测量最大允许示值误差MPEE：(7)
轴向长度测量示值误差E，不大于轴向长度测量最大允许示值误差MPE：-探测误差P不大于最大充许探测误差MPEp。使用量块或步距规进行长度测量示值误差测量时，每个长度在一个方位的3次测量6
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为一组。每组测量数据中只允许出现一个数据超差，总超差次数不得超过总测量次数的5%。对超差的测量每组重新进行10次测量，示值误差在最大允许长度测量误差内，结果符合要求。
当P大于MPE时，允许对包括准备过程在内的所有测量过程重复一次，取得P值。当探测误差在最大允许探测误差内，结果符合要求，确定新的最大允许示值误差可参考附录C。9复校时间间隔
在用户定期进行中间检查（见附录F）；并且中间检查结果未发生突变时，复校时间间隔建议为1年。当中间检查结果发生突变时，应及时查明原因，排除坐标测量机故障后重新校推。
附录A
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大型坐标测量机的附加校准项目当标推器的最大长度小于坐标测量机最长运动轴长度的1/2时，除进行本规范8.1.2或8.1.3要求的测量外，还应使用激光干涉仪补充进行三个轴尚的位置示值误差测量。
图A.1为坐标测量机运动链模型。坐标测量机的运动轴，靠近工件的为X轴，靠近测头的为Z轴。使用该模型，在测量空间测量6条线的位置示值误差，即：X轴方向在XY平面和XZ平面的两侧位置分别测量一条线；Y轴方向在YZ平面的两侧位置分别测量一条线；乙轴方向测量一条线。图A.1坐标测量机运动链模型及位置误差测量位置每条线在全长上均匀测量10个间隔。在往返行程上分别测量3次。测量的零点设置在测量的开始位置，每次测量过程中不得重新设置激光干涉仪或然标测量机的示值。坐标测量机显示的位置坐标与激光干涉仪的示值之差为其位置示值误差。坐标测量机定位时对目标点，在测量方向的偏离应作为修正值对激光于涉仪的示值进行修正。当坐标测量机采用计算机误差修正技术，坐标测量机的示值应采用修正后的值。任何一点（点）偏差相对参考点（点i）偏差之差的绝对值，应在生产商规的最大允许位置示值误差范围内。
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