F
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1422—2013
坐标测量球校准规范
Calibration Specification for Coordinate Measuring Spheres
2013-10-04实施
2013-07-04发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1422—2013
坐标测量球校准规范 Calibration Specification for Coordinate Measuring Spheres
JJF 1422—2013
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
海克斯康测量技术（青岛）有限公司
参加起草单位：北京华航宏伟科技有限公司
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 JJF1422—2013
本规范主要起草人：
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)
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）
郝鹏（海克斯康测量技术（青岛）有限公司）
谷卫华（中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研
究所）
参加起草人：
姜雅彦（海克斯康测量技术（青岛）有限公司）
刘宪卫（北京华航宏伟科技有限公司） JJF1422—2013
录
目
引言 1 范围.. 2 引用文件· 3 概述..
(Ⅱ) (1 ) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (5) (9) (12)
计量特性 4.1 坐标测量球的表面粗糙度 4.2 坐标测量球的直径 4.3 坐标测量球的形状误差 （圆度误差） 5校准条件. 5.1环境条件 5.2 测量标准及其他设备 5.3 其他条件： 6校准项目和校准方法 6.1 坐标测量球的表面粗糙度 6.2 坐标测量球的直径： 6.3 坐标测量球的形状误差（圆度误差） 7校准结果表达 8复校时间间隔附录A 坐标测量球直径测量结果的测量不确定度评定附录 B 坐标测量球圆度误差测量结果的测量不确定度评定附录 C 校准证书内容及内页格式
4
- JJF1422—2013
引言
JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、 JJF1130一2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》共同构成支撑本校准规范制定的基础性系列规范
本规范为首次制定
II JJF1422—2013
坐标测量球校准规范
1范围
本规范适用于坐标测量球（检测球和标定球）的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1064一2010坐标测量机校准规范 JJF10942002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
坐标测量球用于校准或标定坐标测量机、数控机床和其他测长仪器，按用途分为检测球与标定球两类。检测球可用于校准坐标测量机等仪器设备的探测误差等项目；标定球可用于标定坐标测量机等仪器设备的测头坐标位置及测头直径。
坐标测量球通常用钢、硬质合金、陶瓷或玻璃制成，一般以直径为其型号规格，其直径尺寸为（10～50）mm。常见的坐标测量球按结构型式分为：带联接杆和底座的坐标测量球、不带联接杆和底座的坐标测量球，如图1所示。
（a）带联接杆和底座的坐标测量球 （b）不带联接杆和底座的坐标测量球
图1坐标测量球结构示意图 1一球体；2一球柄；3一联接杆；4一底座 JJF1422—2013
4计量特性
4.1坐标测量球的表面粗糙度
坐标测量球的表面粗糙度一般不大于Ra0.05um。 4.2坐标测量球的直径
坐标测量球的直径的测量不确定度由送校单位确定。一般不超过相应仪器设备最大允许示值误差的1/3。 4.3坐标测量球的形状误差（圆度误差）
坐标测量球的形状公差（圆度公差）由送校单位确定。一般不超过相应仪器设备最大允许探测误差的1/5。
注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。
5校准条件 5.1环境条件 5.1.1温度条件：温度条件应根据受校坐标测量球的测量不确定度要求确定。推荐的要求为：实验室内温度为（20士0.5）℃，其变化不大于0.5℃/h；受校坐标测量球及校准用设备在室内平衡温度的时间不少于12h。 5.1.2相对湿度：实验室内的相对湿度不大于70%。 5.1.3实验室内应无影响测量的灰尘、噪音、振动、磁场和空气的扰动。 5.2测量标准及其他设备
推荐使用表1所列测量标准及其他设备，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。
表1测量标准及其他设备
序号 1 2 3 5.3其他条件
设备名称表面粗糙度测量仪测长仪/测长机
技术要求 MPE：±5%
MPE：±(0.15μm+0.7X10-L)
圆度仪
1级或2级
校准前应确认无影响校准正确性实施和校准结果的外观缺陷。坐标测量球球面及球座底面不应有划伤、碰伤、锈蚀、毛刺等缺陷。球座底面有镀层的，镀层应完整，无脱落现象。
球体与球柄联接应稳定牢固，不应有松动、相对转动等现象。联接杆及紧固螺钉的作用应稳定可靠。球座底面与平板接触应稳定紧密。
6校准项目和校准方法
使用放大镜对球面外观进行检查，目测和手动试验检查其他部位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。 2 JJF1422—2013
6.1坐标测量球的表面粗糙度
在3个位置上测量，取最大值作为坐标测量球的表面粗糙度测量结果。测量点应在相互垂直的不同球径方向上选取
采用表面粗糙度测量仪进行测量。 6.2坐标测量球的直径 6.2.1在受校坐标测量球上选择3个球径方向，测量位置的选取如图2所示，获得测量值DA1，DB1，Dc1。将坐标测量球绕球柄轴线方向旋转90°，获得测量值DA2，DB2， Dc2。取6个测量值的平均值作为坐标测量球的直径测量结果。
方向B（45°位置）
方向A（0°位置）
方向C（-45位置）
标记
图2坐标测量球测量截面示意图
6.2.2采用测长仪/测长机测量坐标测量球的直径。测量时，首先在测长仪器的头座和尾座测量杆上安装小平面测头，调整两测头平面平行，以两测头接触时读数为A；然后移开头座（或尾座），将受校坐标测量球放置在工作台上；通过调整仪器工作台位置，使坐标测量球在受校直径方向上位于两测头平面之间，并在上下和前后两个方向上观察最大值位置，取此时读数为A，按式（1）计算该位置的直径值D：：
(1)
D,=A,-Ao=L
式中： D;—坐标测量球在i位置的直径值； A,—坐标测量球在i位置的终点读数； A0一一坐标测量球在i位置的起点读数； L;—测长机在i位置的移动距离。
6.3坐标测量球的形状误差（圆度误差） 6.3.1首次校准应在坐标测量球上的三个截面进行测量，测量位置见图3。复校准时可只在A截面上进行测量。
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中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1422—2013
坐标测量球校准规范
Calibration Specification for Coordinate Measuring Spheres
2013-10-04实施
2013-07-04发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1422—2013
坐标测量球校准规范 Calibration Specification for Coordinate Measuring Spheres
JJF 1422—2013
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
海克斯康测量技术（青岛）有限公司
参加起草单位：北京华航宏伟科技有限公司
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 JJF1422—2013
本规范主要起草人：
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)
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）
郝鹏（海克斯康测量技术（青岛）有限公司）
谷卫华（中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研
究所）
参加起草人：
姜雅彦（海克斯康测量技术（青岛）有限公司）
刘宪卫（北京华航宏伟科技有限公司） JJF1422—2013
录
目
引言 1 范围.. 2 引用文件· 3 概述..
(Ⅱ) (1 ) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (5) (9) (12)
计量特性 4.1 坐标测量球的表面粗糙度 4.2 坐标测量球的直径 4.3 坐标测量球的形状误差 （圆度误差） 5校准条件. 5.1环境条件 5.2 测量标准及其他设备 5.3 其他条件： 6校准项目和校准方法 6.1 坐标测量球的表面粗糙度 6.2 坐标测量球的直径： 6.3 坐标测量球的形状误差（圆度误差） 7校准结果表达 8复校时间间隔附录A 坐标测量球直径测量结果的测量不确定度评定附录 B 坐标测量球圆度误差测量结果的测量不确定度评定附录 C 校准证书内容及内页格式
4
- JJF1422—2013
引言
JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、 JJF1130一2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》共同构成支撑本校准规范制定的基础性系列规范
本规范为首次制定
II JJF1422—2013
坐标测量球校准规范
1范围
本规范适用于坐标测量球（检测球和标定球）的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1064一2010坐标测量机校准规范 JJF10942002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
坐标测量球用于校准或标定坐标测量机、数控机床和其他测长仪器，按用途分为检测球与标定球两类。检测球可用于校准坐标测量机等仪器设备的探测误差等项目；标定球可用于标定坐标测量机等仪器设备的测头坐标位置及测头直径。
坐标测量球通常用钢、硬质合金、陶瓷或玻璃制成，一般以直径为其型号规格，其直径尺寸为（10～50）mm。常见的坐标测量球按结构型式分为：带联接杆和底座的坐标测量球、不带联接杆和底座的坐标测量球，如图1所示。
（a）带联接杆和底座的坐标测量球 （b）不带联接杆和底座的坐标测量球
图1坐标测量球结构示意图 1一球体；2一球柄；3一联接杆；4一底座 JJF1422—2013
4计量特性
4.1坐标测量球的表面粗糙度
坐标测量球的表面粗糙度一般不大于Ra0.05um。 4.2坐标测量球的直径
坐标测量球的直径的测量不确定度由送校单位确定。一般不超过相应仪器设备最大允许示值误差的1/3。 4.3坐标测量球的形状误差（圆度误差）
坐标测量球的形状公差（圆度公差）由送校单位确定。一般不超过相应仪器设备最大允许探测误差的1/5。
注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。
5校准条件 5.1环境条件 5.1.1温度条件：温度条件应根据受校坐标测量球的测量不确定度要求确定。推荐的要求为：实验室内温度为（20士0.5）℃，其变化不大于0.5℃/h；受校坐标测量球及校准用设备在室内平衡温度的时间不少于12h。 5.1.2相对湿度：实验室内的相对湿度不大于70%。 5.1.3实验室内应无影响测量的灰尘、噪音、振动、磁场和空气的扰动。 5.2测量标准及其他设备
推荐使用表1所列测量标准及其他设备，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。
表1测量标准及其他设备
序号 1 2 3 5.3其他条件
设备名称表面粗糙度测量仪测长仪/测长机
技术要求 MPE：±5%
MPE：±(0.15μm+0.7X10-L)
圆度仪
1级或2级
校准前应确认无影响校准正确性实施和校准结果的外观缺陷。坐标测量球球面及球座底面不应有划伤、碰伤、锈蚀、毛刺等缺陷。球座底面有镀层的，镀层应完整，无脱落现象。
球体与球柄联接应稳定牢固，不应有松动、相对转动等现象。联接杆及紧固螺钉的作用应稳定可靠。球座底面与平板接触应稳定紧密。
6校准项目和校准方法
使用放大镜对球面外观进行检查，目测和手动试验检查其他部位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。 2 JJF1422—2013
6.1坐标测量球的表面粗糙度
在3个位置上测量，取最大值作为坐标测量球的表面粗糙度测量结果。测量点应在相互垂直的不同球径方向上选取
采用表面粗糙度测量仪进行测量。 6.2坐标测量球的直径 6.2.1在受校坐标测量球上选择3个球径方向，测量位置的选取如图2所示，获得测量值DA1，DB1，Dc1。将坐标测量球绕球柄轴线方向旋转90°，获得测量值DA2，DB2， Dc2。取6个测量值的平均值作为坐标测量球的直径测量结果。
方向B（45°位置）
方向A（0°位置）
方向C（-45位置）
标记
图2坐标测量球测量截面示意图
6.2.2采用测长仪/测长机测量坐标测量球的直径。测量时，首先在测长仪器的头座和尾座测量杆上安装小平面测头，调整两测头平面平行，以两测头接触时读数为A；然后移开头座（或尾座），将受校坐标测量球放置在工作台上；通过调整仪器工作台位置，使坐标测量球在受校直径方向上位于两测头平面之间，并在上下和前后两个方向上观察最大值位置，取此时读数为A，按式（1）计算该位置的直径值D：：
(1)
D,=A,-Ao=L
式中： D;—坐标测量球在i位置的直径值； A,—坐标测量球在i位置的终点读数； A0一一坐标测量球在i位置的起点读数； L;—测长机在i位置的移动距离。
6.3坐标测量球的形状误差（圆度误差） 6.3.1首次校准应在坐标测量球上的三个截面进行测量，测量位置见图3。复校准时可只在A截面上进行测量。
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