JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1978—2022
球杆仪校准规范
Calibration Specification for Ball-bar Indicators
2022-06-28发布
2022-12-28实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1978—2022
球杆仪校准规范 Calibration Specificationfor
JJF 1978—2022
Ball-bar Indicators
归口单位：全国几何量长度计量技术委员会主要起草单位：上海市计量测试技术研究院
中国计量科学研究院
参加起草单位：安徽省计量科学研究院
雷尼绍有限公司
本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释 JJF1978—2022
本规范主要起草人：
傅云霞（上海市计量测试技术研究院）王为农（中国计量科学研究院）曾燕华（上海市计量测试技术研究院）郭志敏（上海市计量测试技术研究院）
参加起草人：
金美峰（安徽省计量科学研究院）
张波（上海市计量测试技术研究院）
孙常建 （雷尼绍有限公司） JJF1978—2022
目 录
引言
(IⅡ) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (5) (5) (9) (12)
范围 2 引用文件· 3 概述
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计量特性· 4.1标准球圆度误差· 4.2球杆仪示值误差 4.3球杆仪示值重复性 5校准条件 5.1环境条件. 5.2测量标准及辅助设备 6校准项目和校准方法· 6.1标准球圆度误差 6.2球杆仪示值误差·. 6.3 球杆仪示值重复性. 1 校准结果表达. 8复校时间间隔附录A测量不确定度评定示例 A.1球杆仪示值误差测量值的测量不确定度评定示例 A.2标准球圆度误差测量结果的测量不确定度评定示例附录B校准证书内页内容
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- JJF1978—2022
引
JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1一2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制定的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
Ⅱ JJF1978—2022
球杆仪校准规范
1范围
本规范适用于球杆仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1001一2011通用计量术语及定义 JJF1059.1一2012测量不确定度评定与表示 JJF1094一2022测量仪器特性评定凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡不注日期的引用文
件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本规范。 3概述
球杆仪是用于数控机床等设备圆形运动轨迹测量的一种计量仪器，由主杆、活动杆和两端的两个球构成。活动杆和主杆之间的相对位移作为输出。常见的球杆仪结构如图1所示。球杆仪数据传输方式分为有线传输和无线传输两种。
用两个合适的球座将球杆仪与数控机床连接，如图2所示。一个球座固定在机床的工作台上，另个球座安装在主轴头上，主轴头相对于工作台做圆周运动。测得两球间距离R的变化被标绘在圆形图上。圆形图可通过同步极坐标绘图器或由计算机评估绘制。 测量结果用于分析被测设备运动的误差。
（a）球杆仪（有线传输）
（b）球杆仪（无线传输）
图1球杆仪结构示意图 1一球；2一主杆；3一活动杆；4一球
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通往绘图仪和计算机
图2球杆仪的使用
1—球；2—球座
4计量特性
4.1 标准球圆度误差 4.2 球杆仪示值误差 4.3 球杆仪示值重复性
5 校准条件 5.1环境条件 5.1.1温度条件：温度、温度变化量对球杆仪示值误差校准结果的影响应在评定测量不确定度时予以考虑。 5.1.2实验室内应无影响测量准确度的灰尘、噪音、振动和磁场。 5.2测量标准及辅助设备
推荐使用表1所列测量标准及辅助设备，允许使用满足不确定度要求的其他测量标准及设备进行校准。
表1# 测量标准及辅助设备
序号 1 2
设备名称圆度仪测长仪
校准项目标准球圆度误差
球杆仪示值误差，球杆仪示值重复性
校准项目和校准方法
6
6.1 标准球圆度误差 6.1.1球杆仪两端标准球的圆度在三个通过最大直径的截面上进行测量：一个圆截面与连接杆轴线垂直，另外两个圆截面与第一个圆截面15°相交， 2 JJF1978—2022
6.1.2用圆度仪测量标准球圆度误差
将标准球置于圆度仪工作台中心，使测头中部与标准球直径处相接触，调整标准球与圆度仪回转中心同轴。测量时，先让圆度仪主轴回转三圈，再开始测量，以最小二乘法评定，并记录圆度误差值。
在三个截面上测量获得的圆度误差值中，选取最大值作为标准球圆度误差的校准结果。 6.2球杆仪示值误差 6.2.1在球杆仪有效测量范围内，均匀分布受检点（包括上限、下限和零点），以 0.1mm为间距进行测量 6.2.2校准球杆仪示值误差时，按以下步骤进行：
a）在测长仪的头座和尾座测量杆上安装平面测头（帽）。 b）调整两测头（帽）平行，并锁紧测头。 c）移开头座，将受校球杆仪固定在测长仪的工作台上，使其水平与垂直方向基本
与测长仪运动方向平行。
d）使测长仪两测头与球杆仪的球接触，头座测头压人球杆仪，使球杆仪行程为最小，水平和垂直方向摆动调整工作台，使球杆仪与两测头中心连线平行，锁紧工作台。
e）重新调整测头间距离，保证测微旋钮改变测头间距离时，可以达到球杆仪有效行程的最大和最小位置。
f）利用测头微调旋钮改变测头间的距离，测头压人球杆仪示值为有效行程的最小值，读取测长仪示值。
g）以0.1mm为间隔，正、反行程反复测量3次，分别得到相应的测长仪的示值 a;与球杆仪示值yi。
h）球杆仪示值误差按式（1）计算：
(1)
=（）（1010）
式中： Tij 测长仪的逐点的示值； yi 球杆仪逐点的示值； 10 球杆仪有效行程最小位移时测长仪示值； y10———球杆仪有效行程最小位移的示值； i—测量点序号，i=0，1，.…·，18； j—一组序号，j=1，3，5为正向测量，j=2，4，6为反向测量。 i）取6组各测量点示值误差的平均值，作为球杆仪的示值误差校准值。 注意：6组测量之间不再清零。
6.3球杆仪示值重复性
在球杆仪示值误差的测量数据；中，取6组各测量点示值误差的最大值imx和最小值imin之差作为极差△：：
(2)
,=dimax-imin=max()-min(）
式中： i——测量点序号，i=0，1，，18；
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