JJF 1941-2021 光学仪器检具校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1941—2021

光学仪器检具校准规范

CalibrationSpecificationforMaterialMeasures

ofLengthMeasuringInstrumentwithOpticalPrinciple

2021-12-08发布2022-06-08实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1941—2021

光学仪器检具校准规范

CalibrationSpecificationforMaterial

JJF1941—2021

MeasuresofLengthMeasuringInstrument

withOpticalPrinciple

归口单位全国几何量工程参量计量技术委员会

:

主要起草单位中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

:

工业和信息化部电子第五研究所

深圳中航技术检测所有限公司

参加起草单位山东省计量科学研究院

:

江苏省计量科学研究院

工业和信息化部电子第五研究所华东分所

本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释

JJF1941—2021

本规范主要起草人

:

孙玉玖中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

()

钱丰中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所

()

常青工业和信息化部电子第五研究所

()

魏居锋深圳中航技术检测所有限公司

()

参加起草人

:

贾敏强山东省计量科学研究院

()

朱绯红江苏省计量科学研究院

()

周涵瀛工业和信息化部电子第五研究所华东分所

()

JJF1941—2021

目录

引言

………………………(Ⅲ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

概述

3……………………(1)

四棱平尺

3.1……………(1)

刀口直角尺

3.2…………(1)

十字线芯轴

3.3…………(2)

锥体芯轴

3.4……………(2)

标准芯轴

3.5……………(2)

四方体

3.6………………(3)

偏心轴

3.7………………(3)

专用玻璃刻线尺

3.8……………………(4)

计量特性

4………………(4)

四棱平尺

4.1……………(4)

刀口直角尺

4.2…………(4)

十字线芯轴

4.3…………(5)

锥体芯轴

4.4……………(5)

标准芯轴

4.5……………(5)

四方体

4.6………………(5)

偏心轴

4.7………………(6)

专用玻璃刻线尺

4.8……………………(6)

校准条件

5………………(6)

环境条件

5.1……………(6)

测量标准及其他设备

5.2………………(6)

其他条件

5.3……………(9)

校准项目和校准方法

6…………………(9)

四棱平尺

6.1……………(9)

刀口直角尺

6.2…………(9)

十字线芯轴

6.3…………(11)

锥体芯轴

6.4……………(12)

标准芯轴

6.5……………(14)

四方体

6.6………………(14)

偏心轴

6.7………………(17)

专用玻璃刻线尺

6.8……………………(17)

校准结果表达

7…………(18)

Ⅰ

JJF1941—2021

复校时间间隔

8…………(18)

附录四棱平尺平面度的测量不确定度评定

A………(19)

附录刀口直角尺角度偏差的测量不确定度评定

B…………………(22)

附录十字线芯轴十字线与两顶尖孔中心连线的偏离量的测量不确定度评定

C…(24)

附录锥体芯轴圆锥半角偏差的测量不确定度评定

D………………(26)

附录标准芯轴径向跳动的测量不确定度评定

E……(29)

附录四方体工作角偏差的测量不确定度评定

F……(31)

附录偏心轴偏心量的测量不确定度评定

G…………(33)

附录专用玻璃刻线尺刻线偏差的测量不确定度评定

H……………(35)

附录校准证书内容及内页格式

I……………………(37)

Ⅱ

JJF1941—2021

引言

国家计量校准规范编写规则通用计量术语及

JJF1071—2010《》、JJF1001—2011《

定义测量不确定度评定与表示共同构成支撑本校准规范制定

》、JJF1059.1—2012《》

的基础性系列规范

。

本规范为首次发布

。

Ⅲ

JJF1941—2021

光学仪器检具校准规范

1范围

本规范适用于四棱平尺刀口直角尺十字线芯轴锥体芯轴标准芯轴四方

、、、、、

体偏心轴和专用玻璃刻线尺等光学仪器检具以下简称检具的校准

、()。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

工具显微镜

JJG56

光学数显分度头

JJG57、

读数测量显微镜

JJG571、

投影仪校准规范

JJF1093

测量仪器特性评定

JJF1094—2002

跳动检查仪校准规范

JJF1109

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范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范

,()。

3概述

四棱平尺

3.1

四棱平尺是一种测量平面度和平行度的计量器具主要用于测量工件或导轨的直线

,

度和平行度如工具显微镜投影仪纵横向滑板移动的直线度以及工作台面与纵横向滑

,、

板移动方向的平行度

。

四棱平尺一般以其工作长度为型号规格常见的型号规格为L其工作长

。200mm,

度为外形尺寸为工作面包括主工作面侧工作面底工作面结

200mm,205mm。、、,

构示意图如图所示

1。

图四棱平尺结构示意图

1

刀口直角尺

3.2

刀口直角尺是一种以刀口形棱边组成标准直角的计量器具主要用于测量工件或导

,

轨的直线度和垂直度如工具显微镜投影仪纵横向滑板移动的垂直度

,、。

刀口直角尺有三角形和矩形两种结构一般以其工作长度为型号规格常见的型号

。,

1

JJF1941—2021

规格有等结构示意图如图所示

80mm×50mm、200mm×100mm,2。

矩形刀口直角尺三角形刀口直角尺

(a)(b)

图刀口直角尺结构示意图

2

十字线芯轴

3.3

十字线芯轴是一种十字刻线中心位于两顶尖孔中心连线上且能双面工作的计量器

具主要用于测量工具显微镜的主显微镜光轴立柱回转轴线与顶尖轴线的相对位置

。、。

十字线芯轴一般以其芯轴长度为型号规格常见的型号规格为L

。100mm、

L等其结构示意图如图所示

200mm,3。

图十字线芯轴结构示意图

3

锥体芯轴

3.4

锥体芯轴是一种以两顶尖孔中心连线为基准轴线具有圆锥工作面和圆柱工作面的

,

计量器具主要用于测量光学分度头主轴轴线对工作台工作面侧工作面的平行度等

。、。

锥体芯轴一般以其长度L及圆锥的锥度或锥角为型号规格其结构示意图如图

。4

所示

。

图尾椎杆结构示意图

4

标准芯轴

3.5

标准芯轴是一种圆柱工作面中心线与两顶尖孔中心连线重合的计量器具主要用于

,

2

JJF1941—2021

测量工具显微镜分度头跳动检查仪齿轮测量中心等仪器两顶针轴线与导轨移动方

、、、

向的平行度

。

标准芯轴常见的直径规格有ΦΦΦ等长度规格有

20mm,30mm,40mm;

LLL和等标准芯轴结构示意图如图所示

200mm、300mm、400mm500mm,5。

图标准芯轴结构示意图

5

四方体

3.6

四方体是一种具有四个工作直角的计量器具主要用于测量工件或导轨的角度和垂

,

直度如工具显微镜配置的光学分度头的示值误差及读数测量显微镜纵横向滑板移动

,、

的相互垂直度也常用于调整测角仪器工作台对回转轴的垂直性

,。

四方体一般以其边长为型号规格常见的型号规格为等结构示

。70mm×70mm,

意图如图所示

。

6

图四方体结构示意图

6

偏心轴

3.7

偏心轴是一种圆柱工作面轴线工作轴线与两顶尖孔中心连线基准轴线有一

()()

定偏移的计量器具主要用于测量跳动检查仪的示值误差

,。

偏心轴以偏心量e为型号规格e通常为其结构示意图如图

,20μm~30μm,7

所示

。

3

JJF1941—2021

图偏心轴结构示意图

7

专用玻璃刻线尺

3.8

专用玻璃刻线尺是一种以刻线间距为工作长度的线纹计量器具刻线面的相对面为

,

基面主要是用于测量投影仪放大倍数

,。

专用玻璃刻线尺通常由采用玻璃材料制成一般以最大工作长度为型号规格常见

,。

的型号规格有等专用玻

200mm,300mm,400mm,410mm,500mm,600mm,

璃刻线尺的结构示意图如图所示

8。

图专用玻璃刻线尺示意图

8

4计量特性

四棱平尺

4.1

工作面的表面粗糙度

4.1.1

工作面的表面粗糙度要求参照表

1。

表1四棱平尺工作面的表面粗糙度和平面度要求

序号工作面工作面粗糙度Ra平面度

/μm/μm

主工作面

1≤0.05≤0.3

侧工作面

2≤0.1≤0.6

底工作面

3≤0.8———

工作面的平面度

4.1.2

工作面的平面度要求参照表

1。

侧工作面的平行度

4.1.3

侧工作面间平行度一般不大于

2μm。

刀口直角尺

4.2

工作面和侧面的表面粗糙度

4.2.1

工作面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.1μm。

4

JJF1941—2021

侧面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.8μm。

刀口型工作棱边直线度

4.2.2

刀口型工作棱边直线度一般不大于

1μm。

工作角偏差

4.2.3

工作角偏差一般不超过

(90°)±5″。

十字线芯轴

4.3

顶尖孔锥面的表面粗糙度

4.3.1

顶尖孔锥面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.1μm。

十字线与两顶尖孔中心连线的偏离量

4.3.2

十字线与两顶尖孔中心连线的偏离量一般不超过

10μm。

锥体芯轴

4.4

工作面及顶尖孔锥面的表面粗糙度

4.4.1

工作面及顶尖孔锥面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.1μm。

工作面母线直线度

4.4.2

圆锥和圆柱工作面母线直线度一般不超过

1μm。

工作面圆跳动

4.4.3

圆柱工作面的径向圆跳动圆锥工作面的斜向圆跳动和定位面的端面圆跳动一般不

、

超过

2μm。

圆锥半角

4.4.4

圆锥工作面的圆锥半角偏差一般不超过

±20″。

标准芯轴

4.5

工作面及顶尖孔锥面的表面粗糙度

4.5.1

工作面及顶尖孔锥面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.1μm。

母线直线度

4.5.2

母线直线度一般不超过

2μm。

径向圆跳动

4.5.3

圆柱工作面的径向圆跳动一般不超过

2μm。

直径变动量

4.5.4

直径变动量值一般不超过

2μm。

四方体

4.6

工作面及基准面的表面粗糙度

4.6.1

工作面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.025μm。

基准面的表面粗糙度一般不大于Ra

0.1μm。

工作面的平面度

4.6.2

工作面的平面度一般不超过

0.1μm。

基准面的平面度

4.6.3

基准面的平面度一般不超过

1.5μm。

工作面对基准面的垂直度

4.6.4

5

JJF1941—2021

工作面对基准面的垂直角度偏差一般不超过

±10″。

工作角偏差

4.6.5

工作角偏差一般不超过

(90°)±2″。

偏心轴

4.7

工作面及顶尖孔锥面的表面粗糙度

4.7.1

圆柱工作面芯轴外圆柱面及顶尖孔锥面的表面粗糙度一般不大于Ra

、0.1μm。

圆柱工作面母线直线度

4.7.2

圆柱工作面母线直线度一般不超过

1μm。

偏心量

4.7.3

圆柱工作面轴线与两顶尖孔中心连线的偏心量一般为

(20~30)μm。

专用玻璃刻线尺

4.8

刻线面对基面的平行度

4.8.1

刻线面对基面的平行度一般不超过

50μm。

工作长度偏差

4.8.2

任意刻线相对于刻线的工作长度偏差一般不超过

0±30m。

注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。μ

5校准条件

环境条件

5.1

温度条件温度条件应根据受校检具的测量不确定度要求确定推荐的要求见表

5.1.1:。2。

表2光学仪器检具校准的环境条件

受校检具及校准用设备在

实验室内温度及其变化

序号受校检具名称室内平衡温度的时间

室内温度温度变化受校检具校准用设备

/℃/(℃/h)

四棱平尺

1≤0.5≥6h≥24h

刀口直角尺

2≤1≥4h≥24h

十字线芯轴

3≤1≥4h≥24h

锥体芯轴

420±3≤1≥4h≥24h

标准芯轴

5≤1≥4h≥24h

四方体

6≤0.5≥6h≥24h

偏心轴

7≤1≥4h≥24h

专用玻璃刻线尺

820±2≤1≥6h≥24h

相对湿度实验室内的相对湿度不大于

5.1.2:70%。

实验室内应无影响测量的灰尘噪声振动磁场和空气的扰动

5.1.3、、、。

测量标准及其他设备

5.2

推荐使用表所列测量标准其中有标记的测量标准的型号规格可根据被测件的

3,“*”

实际长度而定允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准及其他设备进行校准

。。

6

JJF1941—2021

表3光学仪器检具测量标准及其他设备

测量标准

序号受校检具名称校准项目

名称技术要求

研磨

表面粗糙度比较样块MPE:-25%~20%

工作面的表面粗糙度平磨

MPE:-17%~12%

表面粗糙度测量仪

MPE:±7%

L

长平晶210mm,

*凹形

四棱平尺:()

1工作面的平面度MPE-0.3μm

D

平面等厚干涉仪300mm,

MPE:±0.02μm

测微计

侧工作面间平行度MPE:±0.5μm

平板级

0

研磨

:

工作面和侧面的表面粗糙度比较样块MPE-25%~20%

平磨

表面粗糙度MPE:-17%~12%

表面粗糙度测量仪

MPE:±7%

刀口直角尺刀口形工作