F
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1251-2010
坐标定位测量系统校准规范
Cafibration Specification for Measuring System of Coordinate Position
2010-08-11实施
2010-05-11发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1251—2010
坐标定位测量系统校准规范 Calibration Specification for Measuring System
JJF1251—2010
of Coordinate Position
本规范经国家质量监督检验检疫总局于2010年5月11日批准，并自
2010年8月11日起施行。
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：山东省计量科学研究院
中国计量科学研究院
参加起草单位：机械工业机床产品质量检测中心（上海）
爱佩仪自动精密仪器科技（上海）有限公司
广东省计量科学研究院
本规范由全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释 JJF12512010
康立 小型
本规范主要起草人：
赵东升（山东省计量科学研究院）张恒（中国计量科学研究院）夏霄红（山东省计量科学研究院）孙会庆（山东省计量科学研究院）
参加起草人：
翁维柜（机械工业机床产品质量检测中心（上海））王炜（爱佩仪自动精密仪器科技（上海）有限公司）张勇（广东省计量科学研究院） JJF1251—2010
目录
范围· 引用文献术语和定义概述· 计量特性.· 校准条件.…
1
(1) (1) (1) (3) (3) (4) (4) (4) (4) (5) (5) (5) (6) (8) (8) (8) (8) (9) (17) (21) (22) (25) (28)
2 3 4 5 6
6. 1 环境条件 6.2 校准设备.… 6.3 被校准机床 7 校准项目和校准方法 7. 1 校准项目 7.2 校准目标位置的选择 7.3 校准方法… 8 校准结果的表达 8.1 轴线行程不大于2000mm的线性轴线和行程不大于360°的回转轴线 8.2 轴线行程大于2000mm的线性轴线 93 复校时间间隔· 附录A 坐标定位测量系统线性轴线测量结果不确定度评定附录B 坐标定位测量系统回转轴线测量结果不确定度评定附录C 校准循环方式 ：附录 D 原始记录参考实例附录E 典型校准结果实例（轴线行程长度不大于2000mm）附录 F 校准证书内容
.
: .
.. 福 JJF1251—2010
坐标定位测量系统校准规范
1 范围
本规范适用于数控机床坐标定位测量系统的定位精度和重复定位精度的校准，数显设备定位精度的校准也可参照本规范 2 引用文献
JJF1001-1998 通用计量术语及定义
测量仪器特性
JJF1094- JJF1130 ISO230-2 2006 Test code machine to Part2:
评
21
几何量测量 备校 中的不 定度评定指
1
2
nination of accuracy 机床 验通则 第2部 Z
T
and repeatabi 分 数控轴线 过定位精度和重复定位精度的确
positioning nu icallycontr Edaxes
GB/T 位精度的确
2 2000 机床检验通则第2部分：数控轴线 位精度和重复定
ISO/T ment uncer （机床检验通 o 第9部分： 基于本公式）
tools-Part9:1 Estim tionofmeasure-
Test
C for machine tool sts according series ISO 23 S
basicequations
圭的数控机床检 骑 确定度评定，基
0230
OH
O
machining centers pa Accuracy and
ISO1079 1998 Test
4:
验条件 第4部分：
Sitioning of linea androtary
repeatability 线性和回转轴 的定位精度和重复 位精度检验
（加工中
GB/T209574 2007 精密 工中心检验条 第4部分 线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验
数控车床和车削中心检验条泽
PUBI
GB/T16462.4 007
第4部分：线性和回转轴
使用本规范时，应注意使 A引TR的 OLOGY
线的定位精度及重复定位精变格验
厅有效版本。
3术语和定义
本规范采用下列术语和定义及JJF1001，GB/T17421.2中的相关术语和定义（其中部分术语和定义摘录如下）： 3.1 轴线行程axis travel
在数字控制下运动部件沿轴线移动的最大直线行程或绕轴线回转的最大行程
3.2 测量行程measuretravel
用于采集数据的部分轴线行程。选择测量行程时应保证可以双向趋近第一个和最后
1 JJF1251—2010
一个目标位置（即留有越程量）。 3.3目标位置targetposition，P（i=1，，m）
运动部件编程要达到的位置。下标表示沿轴线或绕轴线选择的目标位置中的特定位置。 3.4实际位置actual position，P,（i=1，.，m；j=1，，n)
运动部件第次向第个目标位置趋近时实际测得的到达位置。 3.5位置偏差deviationofposition；positionaldeviation，X
运动部件到达的实际位置与目标位置之差。 3.6单向unidirectional
以相同的方向沿轴线或绕轴线趋近某目标位置的一系列测量所测得的参数。符号个表示从正方向趋近所得的参数：符号表示从负方向趋近所得的参数。如X，个或 X,t. 3.7双向bi-directional
从两个方向沿轴线或绕轴线趋近某目标位置的一系列测量所测得的参数。 3.8某一位置的单向平均位置偏差 mean unidirectional positional deviation at a posi- tion，X,个或X
由n次单向趋近某一位置P，所得的位置偏差的算术平均值。 3.9某一位置的双向平均位置偏差meanbi-directional positional deviationataposi- tion, X,
从两个方向趋近某一位置P所得的单向平均位置偏差X，个和X，的算术平均值。
3.1o某一位置的反向差值reversalvalueataposition，B
从两个方向趋近某一位置时两单向平均位置偏差之差。 3.1l轴线反向差值reversalvalueofanaxis，B
沿轴线或绕轴线的各目标位置的反向差值的绝对值B，中的最大值。 3.12轴线平均反向差值meanreversalvalueof anaxis，B
沿轴线或绕轴线的各个目标位置反向差值B，的算术平均值 3.13轴线单向重复定位精度R个或R以及轴线双向重复定位精度Runidirectional repeatabilityof positioning R orRandbi-directional repeatability of positioning R of an axis
沿轴线或绕轴线的任一位置P的重复定位精度的最大值。
3.14 轴线单向定位系统偏差unidirectional systematic positional deviation of an axis, E或EV
沿轴线或绕轴线的任一位置P上单向趋近的单向平均位置偏差X，和X的最大值与最小值之差。 3.15轴线双向定位系统偏差bi-directional systematicpositional deviation of an axis,E
沿轴线或绕轴线的任一位置P上双向趋近的单向平均位置偏差X和X，的最大
2 JJF1251-2010
值与最小值之差。 3.16 轴线双向平均位置偏差范围meanbi-directionaldeviationofanaxis，M
沿轴线或绕轴线的任一位置P，的双向平均位置偏差X，的最大值与最小值之差。 轴线单向定位精度unidirectional accuracy of positioning of an axis，A个或A
3.17
由单向定位系统偏差和单向定位标准偏差的2倍的组合来确定的范围。 3.18 轴线双向定位精度bi-directionalaccuracyofpositioningof anaxis，A
由双向定位系统偏差和双向定位标准偏差的2倍的组合来确定的范围。
A
概述坐标定位测量系统是数控机床的重要组成部分，用于准确给出运动部件坐标位置并
实现定位的单元。它通过检测数控机床运动部件（工作台、转台、滑板等）的坐标位置， 将检测结果反馈到数控装置。数控装置将反馈回来的实际坐标位置与设定值进行比较，然后控制驱动装置使运动部件按照指令设定值进行定位。
坐标定位测量系统按照坐标轴线的运动方式可分为线性轴线（如X轴、Y轴和Z 轴等 和回转轴线（如B轴）定位系统。
5 计量特性
坐标定位测量系统的计量特性：轴线反向差值B，轴线平均反向差值B，轴线双向重复定位精度R，轴线单向重复定位精度R、R，轴线双向定位系统偏差E，轴线单向定位系统偏差E、E，轴线双向平均位置偏差范围M，轴线双向定位精度A，轴线单向定位精度A个、A的要求见表1、表2、表3或按照合同规定的要求执行。
表1轴线行程不大于2000mm的线性轴线的计量性能要求 <500mm 500mm μm
测量行程
高精 精密 普通 高精 精密 普通 高精 精密 普通 高精 精密 普通密型 型 型 密型 型 型 密型 型 型 密型 型 型 5 10 22 6 13 20 8 16 32 10 20 42
机床类型
A
A,AV 4 8 16 5 10 20 6 13 25 8 16 30
3 8 12 4 10 15
R
13 8
20 13 12 00
18 10 12
6
R,R 2 4 6 2 10 8 3
2 5 10 2 5 10 3 2 4 6 2 4 6 2 5 8 2 5 4 8 15 5 9 18 6 12 23 7 15 30
B B E
3
1
EA. EI 2 5 10 2 6 12 4 0 15 5 10 18
中
2 5 注：L 测量行程
1o
M
3
12 4
6
15
10
80
5
20