【国家计量标准(JJ)】 圆度、圆柱度测量仪

中华人民共和国国家计量检定规程JJG429-2000
圆度、圆柱度测量仪
Measurement Standard Instrument of Roundness and Cylindricity2000-08-28发布
2000-12-01实施
国家质量技术监督局发布
JJG429—2000
圆度、圆柱度测量仪
检定规程
Verification regulation for
MeasurementStandardInstrumentof Roundness and CylindricityJJG429—2000
代替JJG429—1986
本规程经国家质量技术监督局于2000年08月28日批准，并自2000年12月01日起施行。
归口单位：全国几何量工程参量计量技术委员会主要起草单位：哈尔滨工业大学中国计量科学研究院
北京市计量科学研究所
陕西省计量测试研究所
参加起草单位：航天工业总公司102所本规程委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释本规程主要起草人：
谭久彬
赵维谦
参加起草人：
张蕴玉
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（哈尔滨工业大学）
（哈尔滨工业大学）
（中国计量科学研究院）
（北京市计量科学研究所）
（陕西省计量测试研究所）
（航天工业总公司102所）
范围·
引用文献
3术语·
4概述
5计量性能要求
5.1主要计量性能要求
5.2其它计量性能要求·
6通用技术要求
6.2各部分的相互作用和相互位置7计量器具控制·
检定项目及主要检定工具
检定条件
检定方法·
8检定结果的处理…
检定周期·
附录A模拟式仪器检定项目
JJG429—2000
附录B基准回转轴线与Z轴导轨的平行度检定原理说明附录C主要检定工具及其技术要求(1)
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圆度、圆柱度测量仪检定规程
本规程在确保满足被检定仪器主要性能要求的前提下，精简了部分检定项目，增加了检定圆柱度仪的有关部分。对模拟式仪器，除按本规程中规定内容检定外，还须按附录A中有关内容进行补充检定。
1范围
本规程适用于圆度、圆柱度测量仪的首次检定、后续检定和使用中的检验。2引用文献
本规程引用下列文献：
JJF1001—1998
JJF1059—1999
通用计量术语及定义
测量不确定度评定与表示
GB/T1182—1996天
形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法GB7234—1987
GB7235—1987
圆度测量术语、定义及参数
评定圆度误差的方法半径变化量测量JB/T10028—1999
圆度仪（代替ZBJ42030—1988）使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3术语
测量系统：由传感器、放大器检测电路、滤波器、计算处理、显示输出系统构成。4概述
圆度测量仪（以下简称圆度仪）是以精密回转中心为回转测量基准，通过传感器测量被测件不同转角位置上的实际轮廓到回转中心半径的变化量，来定量评价被测件某一横截面圆度的测量仪器。按基准回转轴线形成方式分为传感器回转式（见图1）和工作台回转式（见图2）两类。按信号处理形式分为模拟输出式（记录仪显示、输出）和数字输出式（计算机处理评定、显示、输出）两类。可用于测量内、外回转表面各截面轮廓的圆度、同心度和端面跳动等参数。圆柱度测量仪（以下简称圆柱度仪）是以精密回转中心线为回转测量基准，精密直线运动导轨为直线测量基准，通过位于直线运动导轨上的位移传感器，测量圆柱体表面若干截面在不同转角位置上的实际轮廓到回转中心线半径的变化量，来定量评价圆柱体表面圆柱度的测量仪器。按基准回转轴线形成方式也分为传感器回转式（见图3）和工作台回转式（见图4）两类。按信号处理形式分为模拟输出式（记录仪显示、输出）和1
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数字输出式（计算机处理评定、显示、输出）两类。可用于测量圆柱面工件表面轮廓的形状误差（圆度、圆柱度、
直线度和平面度）
图1传感器回转式圆度仪
1—基体；2—立柱；3—滑动导轨；4一测力控制旋钮；5一升降旋钮；6一方向微调器；7一滑动导板；8-传感器；9—工作台图3传感器回转式圆柱度仪
1一基座；2一仪器工作台；3一仪器台面；4一立柱；5—滑架；6一拖板；7—主轴上罩；8—回转主轴；9—传感器
位置误差（同轴度和垂直度）等。图2工作台回转式圆度仪
1一滑座；2一支臂；3一传感器；4—立柱；5一支臂；6—转台台面；7一基座图4工作台回转式圆柱度仪
1一基座；2一仪器台面；3-回转主轴；4—传感器；5一传感器支架；6—立柱；7—传感器头架5计量性能要求
5.1主要计量性能要求
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圆度仪准确度级别按测量系统分辨力、仪器重复性、仪器示值误差、仪器径向误差和仪器轴向误差等仪器的主要性能指标分为一、二、三和四级（见表1）。圆柱度仪准确度级别按测量系统分辨力、仪器重复性、仪器示值误差、仪器径向误差、仪器轴向误差、传感器沿Z轴导轨移动时直线度和基准回转轴线与乙轴导轨的平行度等仪器主要性能指标分为一、二、三和四级（见表1）。表1
测量系统分辨力μm
圆度仪示值误差
圆柱度仪示值误差
仪器径向误差μm0.025+0.0002H0.05+0.0003H0.10+0.0005H仪器轴向误差um
传感器沿Z轴导轨
移动时的直线度
基准回转轴线与
Z轴导轨的平行度
圆度仪重复性
圆柱度仪重复性
0.10μm/100mm
0.20μm/100mm/0.40μm/100mm
0.15+0.001H
0.70μm/100mm
0.15um/100mm
0.30μm/100mm0.60μm/100mm1.00μm/100mm1.0%
1.5%（100mm内）/3.0%（100mm内）/3.5%（100mm内）4.0%（100mm内）注：H一对工作台回转式的仪器，被测截面距离工作台面的高度；对传感器回转式仪器，H=0（单位：mm）。
5.1.1测量系统分辨力
按仪器准确度级别，测量系统分辨力不大于表1的规定。5.1.2仪器示值误差
按仪器准确度级别，圆度仪、圆柱度仪示值误差均不大于表1的规定。5.1.3仪器径向误差
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按仪器准确度级别，仪器径向误差不大于表1的规定。5.1.4仪器轴向误差
按仪器准确度级别，仪器轴向误差不大于表1的规定。5.1.5传感器沿Z轴导轨移动时的直线度按仪器准确度级别，传感器沿Z轴导轨移动时的直线度不大于表1的规定。5.1.6基准回转轴线与Z轴导轨的平行度按仪器准确度级别，基准回转轴线与Z轴导轨的平行度不大于表1的规定。5.1.7仪器的重复性
按仪器准确度级别，仪器的重复性不大于表1的规定。5.1.8示值稳定性
示值稳定性不大于2%。
5.1.9工作台最大负载和偏载时的仪器径向误差给工作台加上最大负载和偏载后，不影响仪器径向误差。5.2其它计量性能要求
5.2.1主工作台台面的平面度
在主工作台台面全范围内任意（100×100）mm2平面度不大于0.003mm。其中部不应呈凸形，边缘5mm范围不计。5.2.2记录范围与对心表指针的一致性记录纸满量程与对心表指针对准表盘左、右两边刻线时，所记录图像的径向间距之差不大于2mm。
5.2.3记录图像首尾衔接
记录轮廓应首尾衔接，径向无明显错位，周向间隙（或重迭）不大于0.8mm。5.2.4主工作台面对基准回转轴线的垂直度对不可调工作台台面不大于0.01mm/100mm，对可调工作台不大于0.0025mm/100mm。
5.2.5头架或工作台沿Z向移动时对主工作台台面的垂直度在任意100mm内，纵、横向均不大于0.01mm。6通用技术要求
6.1外观
6.1.1仪器和附件的涂镀面应平整、均匀、色调一致，不应有斑点、皱纹、脱漆等现象；外部零件结合处应整齐。
6.1.2有刻线和刻字的零件，文字和线纹应清晰、均匀。6.1.3不得有漏油现象。
仪器标牌上应标有名称、型号、规格、编号、制造厂名、出厂日期及M标6.1.4
使用中的仪器不应有影响计量性能的缺陷。6.1.5
6.2各部分的相互作用和相互位置JJG429—2000
6.2.1仪器可动部分在规定范围内均应平稳地运动。6.2.2各种按钮操作键和限位装置应动作灵活、作用可靠、功能正常。6.2.3仪器测量方向应通过主轴回转中心。计量器具控制
计量器具控制包括：首次检定、后续检定和使用中检验。7.1检定项目及主要检定工具
检定项目及主要检定工具见表2。表2检定项目及主要检定工具
检定项目
各部分相互作用和相对位置
工作台台面的平面度
记录范围与对心表指针的一致性记录图像首尾衔接
测量系统的分辨力
工作台对基准回转轴线的垂直度头架或工作台沿Z向移动时对工作台面的垂直度
基准回转轴线与Z轴导轨的平行度传感器沿Z轴导轨移动时的直线度仪器径向误差
仪器轴向误差
仪器示值误差
主要检定工具
水平仪、自准直仪、刀口尺
超精密微动台
圆柱角尺、测微表
圆柱角尺
圆柱角尺、测微表
标准球或标准半球
一级平晶或标准半球
椭圆标准器组、圆柱度标准器组检定类型
使用中检验
首次检定
后续检定
检定项目
仪器的重复性
示值稳定性
工作台最大负载和偏载时径向误差注：
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表2（续）
主要检定工具
标准球或标准半球
椭圆标准器组
标准半球、专用重块（或码）
检定类型
首次检#wwW.bzxz.Net
1表中“+”号表示该项应检定；“_”号表示该项可不检定；2由于仪器结构特点，某些仪器不具备某一检定项目所涉及的功能时，该项可不检定。7.2检定条件
7.2.1检定时环境条件
7.2.1.1温度为（20±5)℃（每小时温度变化量不超过表3规定值）。表3
仪器准确度级别
每小时温度变化量
湿度<65%RH。
后续检定
使用中检验
7.2.1.3室内周围应无影响测量的灰尘、振动、噪音、气流、腐蚀性气体和较强磁场。7.2.2电源电压、气源气压、流量及主轴润滑油应符合仪器使用要求。7.2.3受检仪器在室内连续平衡温度的时间应不少于24h，标准器具在室内平衡温度的时间应不少于4h。
7.3检定方法
7.3.1外观
目力观察。
7.3.2各部分相互作用和相对位置目力观察和手动试验。
7.3.3工作台台面的平面度
用水平仪，刀口尺进行检定。
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7.3.4记录范围与对心表指示的一致性滤波器旋钮置1～50波/转，放大倍数旋钮置200倍，测杆长度开关置标准短测杆位置。在传感器上装好测杆限位架（有的仪器取下匹配器或将传感器插头脱开；有的用微动台限定标准短测杆，并使其长测头贴住传感器底部）。计算机作用开关置轮廓圆位置。调节测杆限位架的微调螺钉，使对心表指零时限定标准短测杆。装好记录纸，按顺时针和逆时针方向分别旋转笔移旋钮，当对心表指针分别与表盘左右两边刻线精确重合时，在同一张记录纸上，分别开机记录图像（见图5）。取下记录图。测出两圈记录图像的径向间距，计算记录纸满量程和该间距之差作为检定结果。图5记录范围与对心表指示的一致性记录图像有直线记录器的仪器，用相同的方法，滤波器旋钮置1～50波/转。使用直线记录器，分别记录两条不小于30mm的曲线，取下记录图，测出两条曲线之间的距离，计算记录纸满量程和该距离之差作为检定结果。7.3.5记录图像的首尾衔接
滤波器旋钮置1～50波/转，测杆长度开关置标准短测杆位置，测力旋钮置外侧中等测力位置，放大倍数旋钮置200倍，将标准球或半球置于可调工作台中间（见图6或图7），装好记录纸，使标准半球与主轴回转轴线准确对心，逐挡增大放大倍数，直到仪器正常使用的最高倍数，在每挡位置调节笔移旋钮，使对心表指零。当主轴回转三圈之后，记录轮廓图像。取下记录图纸，测量其首尾衔接外的径向错位和周向间隙。7.3.6测量系统分辨力
准确度级别为一级的仪器应检定此项。二级、三级、四级仪器视具体情况而定。采用超精密微动台进行检定（见图8），滤波器旋钮置全通挡，测杆长度开关置标准短测杆位置。
圆度仪或圆柱度仪的传感器测头与超精密微动台的工作面接触时，使传感器指示值位于零附近（逐挡增加放大倍数直到最高放大倍数挡）。标准仪器采用纳米分辨力传感器。在超精密微动台上两传感器布置在同一测量线上。用驱动器驱动工作台产生位移运动，给出最小位移量2nm左右，观察传感器指示值，应有相应的变化值。重复5次，取5次的平均值作为检定结果。
7.3.7工作台台面对基准回转轴线的垂直度7
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