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中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1064—2010
坐标测量机校准规范
Calibration Specification for Coordinate Measuring Machine
2011-03-06实施
2010-09-06发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1064—2010
坐标测量机校准规范 Calibration Specificationfor Coordinate Measuring Machine
JJF 1064—2010 代替JJF1064—2004
本规范经国家质量监督检验检疫总局2010年9月6日批准，并自2011年
3月6日起施行。
归口单位：全国几何量长度计量技术委员会
起草单位：中国计量科学研究院
广东省计量科学研究院苏州天准精密技术有限公司
本规范由归口单位负责解释 JJF1064—2010
本规范起草人：
王为农（中国计量科学研究院）裴丽梅（中国计量科学研究院）张勇（广东省计量科学研究院）任国营（中国计量科学研究院）徐一华 （苏州天准精密技术有限公司） JJF1064—2010
目 录
1 范围·
(1) (1) (2) (4) (4) (4) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (6) (7) (7) (10) (11) (14) (15) (19) (19) (19) (20) (21) (22) (23) (29)
引用文献.. 3 术语和定义 4 概述··
2
计量特性· 5.1 探测误差： 5.2 尺寸测量示值误差（E) 5.3 影像测头尺寸测量误差（Ev） 5. 4 四轴误差.. 5.5 扫描探测误差（THp） 5.6多探针探测系统误差· 6 校准条件. 6.1 环境条件· 6.2 测头系统配置： 6.3 操作条件 6.4 标准器· 7 校准项目和校准方法 7.1探测误差 7. 2 尺寸测量误差· 7. 3 四轴误差 7.4扫描探测误差· 7. 5 多探针探测系统误差 8校准结果的处理.. 8.1校准证书. 8.2符合性评定 9 复校时间间隔附录A期间核查（资料性附录）附录B大型坐标测量机的补充测量附录 C 测量不确定度评估示例附录D 校准证书内页格式
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. JJF1064—2010
坐标测量机校准规范
1范围
本规范适用于三维直角坐标系的坐标测量机校准。验收检测可参照执行。 坐标测量机的实际配置差异很大，校准时需要根据实际情况选择相关的计量特性。
2引用文献
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，但根据本规范达成协议的各方可协商是否可使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。
GB/T16857.1一2002产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第1部分：词汇
GB/T16857.2一2006产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第2部分：用于测量尺寸的坐标测量机
ISO10360-3：2000产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第3部分：配置转台轴线作为第四轴的坐标测量机（GeometricalProductSpeci fications (GPS)Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM)Part3:CMMs with the axis of arotarytable as the fourth axis)
GB/T16857.4一2003产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第4部分：在扫描模式下使用的坐标测量机
GB/T16857.5一2004产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第5部分：使用多探针探测系统的坐标测量机
VDI/VDE2617Part6.1坐标测量机准确度：计量特性及其测试，光学测头坐标
测量机，ISO1036o在配置二维光学测头的坐标测量机上的应用指南（Accuracyofco ordinate measuring machines: Characteristics and their testing. Coordinate measuring machines with optical probing, Code of practice for the application of DIN EN ISO 1036o to coordinate measuring machines with optical sensors for lateral structures. May. 20o7)
ISO/TS23165：2006产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机检测不确定度的评估指南（Geometrical product specifications（GPS）一Guidelines forthe evaluation of coordinate measuring machine (CMM) test uncertainty)
GB/T18779.1产品几何量技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验第1 部分：按规范检验合格或不合格的判定规则
JJF1130一2003几何量测量设备校准中的不确定度评定指南 JJF1001一1998通用计量术语及定义 JJF1059—1999 测量不确定度评定与表示 JJF1094—2002# 测量仪器特性评定
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3术语和定义
本规范采用下列术语和定义，及所有JJF1001、GB/T16857.1中的术语和定义（其中部分术语和定义摘录如下）： 3.1坐标测量机的测量方案measurementstrategyofCMM
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，坐标测量机的探针配置，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。 3.2（三维）探测误差（P）probingerror
用坐标测量机测定球形实物标准器的半径变化范围。 3.3二维测头探测误差（PF2D）probingerrorof2Dsensor
将二维靶标沿平行于测量平面放置，移动二维测头，采用离散点探测模式测量标准器，经过最小二乘法拟合得到二维靶标圆心。测量点到圆心距离的变化量为二维测头探测误差。 3.4影像测头探测误差（Prv）probingerroroftheimagingprobe
将二维靶标沿平行于测量平面放置，不移动影像测头，采用离散点探测模式测量标准器，经过最小二乘法拟合得到二维靶标圆心。测量点到圆心距离的变化量为影像测头探测误差。
注： 1测量时，不得进行测头和标准器之间的移动。 2Prv只适用于能在影像测头视场内进行测量的坐标测量机。
3.5尺寸测量示值误差（E）errorof indicationofaCMMforsizemeasurement
移动测头从相反两方向接近探测点：测定尺寸实物标准器的两测量要素（平面、线
段等）间的法向（与一个面或线正交的）两相对点间距离的示值误差。
注：当测头只能从一个方向进行测量时，可以用同方向测量要素尺寸测量的示值误差，但须进
行说明。
3.6影像测头尺寸测量误差（Ev）imagingprobe lengthmeasurement error
将短线纹尺沿平行于测量平面放置于视场内的任意位置。不移动影像测头，采用离散点探测模式测量标准器，测量值与标准器实际值的差值。
注： 1测量时，不得进行测头和标准器之间的移动。 2Ev只适用于能在影像测头视场内进行测量的坐标测量机。
3.7径向四轴误差（FR）radialfouraxiserror
用转台的轴线作为第四轴的坐标测量机在工件坐标系统内测得的检测球中心位置误差的径向分量。 3.8切向四轴误差（FT）tangentialfour-axiserror
用转台的轴线作为第四轴的坐标测量机在工件坐标系统内测得的检测球中心位置误差的切向分量。 2 JJF1064—2010
3.9轴向四轴误差（FA）axialfour-axiserror
用转台的轴线作为第四轴的坐标测量机在工件坐标系统内测得的检测球中心位置误差的轴向分量。 3.10扫描探测误差（THp）scanningprobingerro
按照高点密度，规定轨迹进行扫描测量获得的检测球半径值变化的范围。
3.11扫描检测时间（tHp）timeforscanningtest
由扫描探测误差THp规定的程序，从扫描顺序第1步开始到扫描顺序结束所经过的时间。 3.12固定多探针探测系统形状误差（MF）fixed multiple stylus probing system form error
在坐标测量机上用固定多探针以离散点探测方式在检测球上进行测量，用最小二乘法拟合计算，得到的检测球半径示值变化的范围。 3.13固定多探针探测系统尺寸误差（MS）fixedmultiple-stylusprobingsystem size error
在坐标测量机上用固定多探针以离散点探测方式在检测球上进行测量，用最小二乘法拟合计算，得到的检测球直径示值的误差。 3.14固定多探针探测系统位置误差（ML）fixedmultiple-stylusprobingsystemloca tion error
在坐标测量机上用固定多探针以离散点探测方式在检测球上进行测量，用最小二乘
法拟合计算，得到的检测球中心坐标变化的范围。 3.15万向探测系统形状误差（AF）articulatedprobingsystemformerror
在坐标测量机上用万向探测系统以离散点探测方式在检测球上进行测量，用最小二乘法拟合计算，得到的检测球半径示值变化的范围。 3.16万向探测系统尺寸误差（AS）articulatedprobingsystemsizeerror
在坐标测量机上用万向探测系统以离散点探测方式在检测球上进行测量，用最小二乘法拟合计算，得到的检测球直径示值的误差。 3.17万向探测系统位置误差（AL）articulatedprobingsystemlocationerror
在坐标测量机上用万向探测系统以离散点探测方式在检测球上进行测量，用最小二乘法拟合计算，得到的检测球中心坐标变化的范围。 3.18影像测头变倍探测误差（Pzv）probingerrorofthezoomimagingprobe
采用变倍影像测头的坐标测量机，测量同一个圆形目标，不同倍率下目标圆心坐标的示值变化范围。 3.19视场fieldofview
通过影像探测系统看到的区域。（见图1） 3.20测量窗measuringwindow
视场中用于确定测量点（集）的区域。（见图1）注：根据不同的影像测头坐标测量机或同一台影像测头坐标测量机的不同应用，测量窗的大小
和方向会有许多非常不同的选择。
3 JJF1064—2010
3.21（二维探测系统的）测量平面 measuringplane(of the2Dprobingsystem)
由二维探测系统决定的二维平面。
图1影像探测系统
1一照相机或其他捕捉被测物表面影像的系统；2一影像探测系统的各种光学元件；3一被测物；
4一视场（物方）；5一视场（像方）；6一测量窗；7一测量点
4概述
坐标测量机是由机械主机、位移传感器、探测系统、控制部分和测量软件等组成的
测量系统。通过测头对被测物体的相对运动，可以对各种复杂形状的三维零件表面坐标进行测量。根据坐标测量机的配置不同，测量可以手动、机动或自动进行。通过增加不同附件，如旋转工作台、旋转测座、多探针组合、接触或非接触测头等，可以提高测量的灵活性和适用范围。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。
测量尺寸是坐标测量机的基本功能。坐标测量机可以进行多种不同的配置组合，以满足对多种多样被测对象和被测参数的测量需要，包括：
三维测头；二维测头；影像测头； -维测头（如激光测头）：旋转工作台作为第四轴；具有扫描模式；多探针组合或采用旋转测座；多种探测系统组合等。
5计量特性 5.1探测误差 5.1.1 （三维）探测误差（P） 4