JF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1933—2021
光学轴类测量仪校准规范
Calibration Specification for Optical Shaft Measuring Instrument
2021-12-08发布
2022-06-08实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1933—2021
光学轴类测量仪校准规范
JJF 1933—2021
Calibration Specification for
Optical Shaft Measuring Instrument
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：上海市计量测试技术研究院
黑龙江省计量检定测试院
参加起草单位：南京市计量监督检测院
马尔测量技术有限公司
海克斯康测量技术（青岛）有限责任公司
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 JJF1933—2021
本规范主要起草人：
姜志华（上海市计量测试技术研究院）曾燕华（上海市计量测试技术研究院）刘文滨（黑龙江省计量检定测试院）唐冬梅（上海市计量测试技术研究院）
参加起草人：
王珉（南京市计量监督检测院）施佳强（马尔测量技术有限公司）谷 进「海克斯康测量技术（青岛）有限责任公司 JJF1933—2021
目 录
引言范围
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (5) (5) (5) (5) (6) (6) (7) (10) (13) (14) (15) (16)
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2 引用文件 3
概述·· 计量特性
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4.1 回转主轴顶尖的斜向圆跳动· 4.2 上顶尖轴线与回转主轴的同轴度 4.3 垂直导轨移动与两顶尖连线之间的平行度 4. 4 轴径测量的示值误差 4.5 轴长测量的示值误差.· 4.6 轴径测量的重复性 4. 7 轴长测量的重复性·· 5校准条件 5.1环境条件 5.2 校准项目和校准用标准器及其他设备 6校准项目和校准方法..· 6.1回转主轴顶尖的斜向圆跳动.. 6.2 ：上顶尖轴线与回转主轴的同轴度 6.3 垂直导轨移动与两顶尖连线之间的平行度.· 6.4 轴径测量的示值误差： 6.5 轴长测量的示值误差 6.6 轴径测量的重复性 6.7 轴长测量的重复性…··
校准结果表达 8 复校时间间隔附录A 轴径测量示值误差的不确定度评定示例附录 B 轴长测量示值误差的不确定度评定示例附录 C 标准轴径规附录 D 标准轴长规附录E 阶梯型标准轴规附录F 校准证书内容及内页格式
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I JJF1933—2021
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》共同构成支撑本规范制定的基础性系列规范，
本规范为首次发布。
Ⅱ JJF1933—2021
光学轴类测量仪校准规范
1范围
本规范适用于轴径测量上限至150mm、轴长测量上限至1000mm的光学轴类测量仪的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1094一2002测量仪器特性评定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
光学轴类测量仪是采用CCD和光栅测量系统进行轴径和轴长测量的仪器。一般包括回转主轴（C轴）和垂直轴（Z轴），主要由机械主体、照明系统、CCD测量系统、 控制系统和数据处理系统组成。
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5 4 3 2
7
8
塑犇平行光束 CCD光学芯片
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图1光学轴类测量仪结构及测量原理示意图
1一回转主轴（C轴）；2一下顶尖；3一照明光源；4一上顶尖；5一垂直运动导轨：
6一立柱；7一CCD测量系统；8一测量滑架（含Z轴）0；9一基座
常见光学轴类测量仪结构及测量原理示意图如图1所示。工作时，测量工件夹持在两顶尖之间，CCD测量系统和照明光源通过测量滑架带动，沿Z轴方向移动至测量位置，测量图像通过CCD采集，数据处理系统对CCD采集的图像和光栅移动距离进行处理，得到测量工件的轴径和轴长。
4计量特性 4.1回转主轴顶尖的斜向圆跳动
回转主轴顶尖的斜向圆跳动要求可参照表1。
1 JJF1933—2021
4.2上顶尖轴线与回转主轴的同轴度
上顶尖轴线对回转主轴的同轴度要求可参照表1。 4.3垂直导轨移动与两顶尖连线之间的平行度
垂直导轨移动与两顶尖连线之间的平行度要求可参照表1。 4.4轴径测量的示值误差
轴径测量的最大允许误差要求可参照表1。
4.5轴长测量的示值误差
轴长测量的最大允许误差要求可参照表1。 4.6轴径测量的重复性
轴径测量的重复性要求可参照表1。 4.7 轴长测量的重复性
轴长测量的重复性要求可参照表1。
表1光学轴类测量仪计量特性的推荐要求计量特性
序号 1 2 3 4 5 6 轴径测量的重复性
推荐要求 -般不大于2μm
回转主轴顶尖的斜向圆跳动上顶尖轴线与回转主轴的同轴度垂直导轨移动与两顶尖连线之间的平行度轴径测量的示值误差轴长测量的示值误差
-般不大于2μm/200mm 一般不大于4μm/200mm
最大允许误差：±（3um十1.0×10-5d）最大允许误差：±（6um十1.5×10-51）
一般不大于0.5μm -般不大于1μm
轴长测量的重复性
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注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。 5校准条件
5.1环境条件
校准环境的温度和湿度应该满足光学轴类测量仪厂商提供的技术要求，校准用的标准器建议至少恒温4h。
般实验室温度：（20士2）℃，相对湿度：不大于70%。 校准环境内无影响光学轴类测量仪正常工作的振动、噪声、腐蚀性气体和较强磁场
等因素。 5.2 校准项目和校准用标准器及其他设备
校准用设备见表2。允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准及设备进行校准。
2 JJF1933—2021
表2校准项目和校准用设备
序号
校准项目
设备名称和技术要求测微计，最大允许误差士1μm
回转主轴顶尖的斜向圆跳动上顶尖轴线与回转主轴的同轴度垂直导轨移动与两顶尖连线之间的平行度轴径测量的示值误差轴长测量的示值误差轴径测量的重复性轴长测量的重复性
1
测微计，最大允许误差士1μm 标准芯轴，径向圆跳动≤1μm，母线直线度≤1μm/200mm
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3
标准轴径规，扩展不确定度U=0.6μm十2×10-‘d（k=2）标准轴长规，扩展不确定度U=1.2μm十2×10-"l（k=2）标准轴径规，扩展不确定度U=0.6μm十2×10-"d（k=2）标准轴长规，扩展不确定度U=1.2μm十2×10-6（k=2）
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6
校准项目和校准方法
校准前首先检查外观和各部分相互作用。确定没有影响计量特性因素后再进行校准。 6.1回转主轴顶尖的斜向圆跳动
将装有测微计的磁性表座固定在被校仪器的基座上（不与回转工作台一起运动），使测头与回转主轴顶尖圆锥面在法线方向接触（如图2所示），转动主轴两周，测微计的最大示值与最小示值之差即为回转主轴顶尖的斜向圆跳动。
图2回转主轴顶尖的斜向圆跳动示意图
1—下顶尖；2—测微计；3一表架
6.2上顶尖轴线与回转主轴的同轴度
上顶尖轴线与回转主轴的同轴度用测微计和标准芯轴进行测量。 当仪器的轴长测量上限小于或等于200mm时，用一根标准芯轴，标准芯轴的长度
不小于仪器轴长测量上限的70%。
当仪器的轴长测量上限大于200mm时，用两根不同长度的标准芯轴，其中一根标准芯轴的长度为200mm，且至少有一根标准芯轴的长度不小于仪器轴长测量上限的70%。
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