JJG
国防军工计量检定规程
JJG（军工）175—2019
单刻线样板与台阶样板
Single Groove Specimen and Step Specimen
2019—12—20发布
2020—04—01实施
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）175—2019
单刻线样板与台阶样板
检定规程
JJG（军工）175—2019
VerificationRegulation of SingleGroove
Specimen and Step Specimen
主要起草单位：国防科技工业第一计量测试研究中心
参加起草单位：东华计量测试研究院 JJG（军工）175—2019
本规程主要起草人：
谷卫华 （国防科技工业第一计量测试研究中心）孟诗 （国防科技工业第一计量测试研究中心）陈炼 （东华计量测试研究院）
参加起草人：
陈洋 （国防科技工业第一计量测试研究中心） JJG（军工）175—2019
目录
1范围. 2引用文件.. 3术语和定义. 4概述... 4.1工作原理.. 4.2构造.. 4.3分类... 4.4用途.. 5计量性能要求 5.1单刻线样板、台阶样板的工作基面的平面度 5.2单刻线样板、台阶样板的工作基面的粗糙度 5.3单刻线样板、台阶样板的几何形状 6通用技术要求 6.1外观 7计量器具控制. 7.1检定条件. 7.2检定项目 7.3检定方法 7.4检定结果的处理.. 7.5检定周期
1
2
.2 2 .2 ...2
...3
-
4
.4
.5
8
..8 .9 ...14 ..16 17 ..18
...
附录A 单刻线样板检定装置的不确定度评定示例附录B 用白光干涉仪测量台阶样板测量不确定度评定示例附录C 单刻线样板检定证书内页格式附录D 台阶样板检定证书内页格式附录E 单刻线样板原始数据记录格式附录F 台阶样板原始数据记录格式
20 JJG（军工）175—2019
单刻线样板与台阶样板检定规程
1范围
本规程适用于单刻线样板、台阶样板的首次检定、后续检定和使用中检查。 2引用文件
本规程引用了下列文件： GB/T3505一2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面结构的术语、定
义及参数；
GB/T10610—2009 产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法；
GB/T19067.1一2003产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廓法测量标准第1 部分实物测量标准：
GJB/J3824一99单刻线样板检定规程；凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程，凡不注日期的引用文件，其
最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程 3术语和定义 4概述 4.1工作原理
单刻线样板、台阶样板是以两测量面之间的高度差为工作尺寸的标准计量器具。主要用于粗度类仪器的校准。单刻线样板和台阶样板的工作原理如下：
单刻线样板是有一定沟槽深度和槽底形状的标准测量器具。其外形示意图如图1所示，单刻线样板的沟槽深度是指通过标志点连线方向的主刻线沟槽底面相对于基面的高度差H。
国防军工
创造育
xx-xx 一出厂编号
主刻线沟槽指标刻线基面标称值
标称售：H=xxxμm
图1 单刻线样板外形示意图 JJG（军工）175—2019
台阶样板是以台阶状表面几何结构形状表征，可复现或提供一个或多个与基准面间垂直高度量值的实物量具。其外形示意图如图2所示，其台阶样板深度是指通过定位指标线连线方向的台阶表面相对于基准面的高度差H。
剃造育 XXXXX
出厂编号台阶表面
通
定位指标线
基面
合阶祥板
图2台阶样板外形示意图
4.2构造
单刻线样板主要由主刻线沟槽和指标刻线组成，台阶样板主要由台阶和定位指标线组
成。 4.3分类 4.3.1单刻线样板
单刻线样板为A类实物测量标准，即深度测量标准。按照其沟槽形状的不同分为以下两种沟槽类型的单刻线样板：
a）平底宽沟槽型单刻线样板：该型测量标准有一个校准后带平底的沟槽或带平顶的脊台，其深度或高度相等或递增。每一特征需要足够宽，使得测量结果对触针针尖的形状或尺寸不敏感，如图3所示；
b）圆底宽沟槽型单刻线样板：该型测量标准与平底宽型沟槽相似，所不同的是，该类型需要圆底沟的半径要足够大，使得测量结果对触针针尖的形状或状态不敏感，如图4 所示。 4.3.2台阶样板
台阶样板包括石英玻璃型台阶样板和单晶硅型台阶样板，分为凹型台阶样板和凸型台阶样板两类，用于高度和深度的量值传递。 4.4用途
单刻线样板和台阶样板适用于检定粗糙度类测量仪、高准确度光学测量仪等微纳米测量仪器垂直方向的倍率和位移量、示值误差等。 5计量性能要求 5.1单刻线样板、台阶样板的工作基面的平面度
a）单刻线样板的工作基面的平面度不大于1um； b）台阶样板的工作基面的平面度不大于0.1um。
2 JJG（军工）175-—2019
5.2单刻线样板、台阶样板的工作基面的粗糙度
a）单刻线样板工作基面粗糙度Ra值不大于0.01um b）台阶样板工作基面粗糙度Ra值不大于0.2nm。
5.3单刻线样板、台阶样板的几何形状 5.3.1通用要求
单刻线样板沟槽底面应平滑。平底宽沟槽单刻线样板的沟槽底部平滑部分的宽度应大于W/3，如图3所示。圆底宽沟槽单刻线样板的沟槽具有半径为R的圆弧型槽面，圆弧型槽面应平滑，如图4所示。
3W
W/3 W W/3
H
D
B
WI3
图3平底宽沟槽单刻线样板结构
图4圆底宽沟槽单刻线样板结构
凹型台阶样板定位指标线位置剖面结构示意图如图5所示，凸型台阶样板定位指标线位置剖面结构示意图如图6所示。
I H
/71
图5凹型台阶样板结构
图6凸型台阶样板结构
5.3.2单刻线样板底面与基准面平行度
平底宽沟槽单刻线样板，沟槽底部W/3范围内下沟槽面平均连线相对上表面连线的平行度应不大于沟槽深度制造公差的1/3或1/5。标称值在（0.08~5）um范围的单刻线样板，平行度不大于1/3沟槽深度制造公差：标称值在（5~60）um范围的单刻线样板，平行度不大于1/5沟槽深度制造公差。 5.3.3单刻线样板槽底圆弧半径
圆底宽沟槽单刻线样板的不同沟槽深度标称值H与沟槽槽底圆弧半径见表1。
表1圆底宽沟槽单刻线样板沟槽深度与槽底半径
>1.5~5 1.5
>5~15 1.5
>15~60 0.75
0.08~1.5 1.5
沟槽深度H/μm 槽底半径R/mm
5.4单刻线样板的沟槽深度
3 JJG（军工）175—2019
单刻线样板沟槽深度的公差和相对不确定度Urel见表2。
表2单刻线样板的公差与相对不确定度
沟槽深度H/μum
沟槽深度公差/%
相对不确定度Urel/%
0.08~0.5 >0.5~1.5 >1.5~5 >5~15 >15~60
±20 ±15 ±10 ±10 ±10
5~3 3~2 2~1 5~2 2~1
5.5台阶样板的深度
扩展不确定度U见表3。
表3标准台阶样板的测量不确定度
扩展不确定度U/nm
台阶深度H/μm 0.01~0.02 >0.02~0.1
k=2 1+5%H 1.5+2%H 2.5+0.8% H 3+0.5% H 3+0.3% H 3+0.2%H
>0.1~2 >2~10 >10~25 >25~100
6通用技术要求 6.1外观和附件 6.1.1单刻线样板应在样板上标明：出厂编号、制造厂名称或商标、沟槽两边应有与其中心对称的测量标志点或指标刻线、沟槽深度的标称值或其他技术指标，如图1所示。 6.1.2台阶样板应在包装盒上标明：出厂编号、制造厂商，台阶标称值等，样板上应有定位指标线指明台阶的工作范围，如图2所示。 6.1.3单刻线样板外观应完好，表面无明显损伤。 6.1.4台阶样板表面应保持清洁，表面无影响测量结果的颗粒物。 7计量器具控制 7.1检定条件 7.1.1检定用设备
检定用设备应经过计量技术机构检定合格，并在有效期内。 检定用设备见表4。
7.1.2环境条件
环境条件如下： a）环境温度：20±1； b）环境温度稳定性：变化量不超过0.5C/h； c）相对湿度：30%~70%。
4 JJG
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检定规程
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主要起草单位：国防科技工业第一计量测试研究中心
参加起草单位：东华计量测试研究院 JJG（军工）175—2019
本规程主要起草人：
谷卫华 （国防科技工业第一计量测试研究中心）孟诗 （国防科技工业第一计量测试研究中心）陈炼 （东华计量测试研究院）
参加起草人：
陈洋 （国防科技工业第一计量测试研究中心） JJG（军工）175—2019
目录
1范围. 2引用文件.. 3术语和定义. 4概述... 4.1工作原理.. 4.2构造.. 4.3分类... 4.4用途.. 5计量性能要求 5.1单刻线样板、台阶样板的工作基面的平面度 5.2单刻线样板、台阶样板的工作基面的粗糙度 5.3单刻线样板、台阶样板的几何形状 6通用技术要求 6.1外观 7计量器具控制. 7.1检定条件. 7.2检定项目 7.3检定方法 7.4检定结果的处理.. 7.5检定周期
1
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.2 2 .2 ...2
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附录A 单刻线样板检定装置的不确定度评定示例附录B 用白光干涉仪测量台阶样板测量不确定度评定示例附录C 单刻线样板检定证书内页格式附录D 台阶样板检定证书内页格式附录E 单刻线样板原始数据记录格式附录F 台阶样板原始数据记录格式
20 JJG（军工）175—2019
单刻线样板与台阶样板检定规程
1范围
本规程适用于单刻线样板、台阶样板的首次检定、后续检定和使用中检查。 2引用文件
本规程引用了下列文件： GB/T3505一2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面结构的术语、定
义及参数；
GB/T10610—2009 产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法；
GB/T19067.1一2003产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廓法测量标准第1 部分实物测量标准：
GJB/J3824一99单刻线样板检定规程；凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程，凡不注日期的引用文件，其
最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程 3术语和定义 4概述 4.1工作原理
单刻线样板、台阶样板是以两测量面之间的高度差为工作尺寸的标准计量器具。主要用于粗度类仪器的校准。单刻线样板和台阶样板的工作原理如下：
单刻线样板是有一定沟槽深度和槽底形状的标准测量器具。其外形示意图如图1所示，单刻线样板的沟槽深度是指通过标志点连线方向的主刻线沟槽底面相对于基面的高度差H。
国防军工
创造育
xx-xx 一出厂编号
主刻线沟槽指标刻线基面标称值
标称售：H=xxxμm
图1 单刻线样板外形示意图 JJG（军工）175—2019
台阶样板是以台阶状表面几何结构形状表征，可复现或提供一个或多个与基准面间垂直高度量值的实物量具。其外形示意图如图2所示，其台阶样板深度是指通过定位指标线连线方向的台阶表面相对于基准面的高度差H。
剃造育 XXXXX
出厂编号台阶表面
通
定位指标线
基面
合阶祥板
图2台阶样板外形示意图
4.2构造
单刻线样板主要由主刻线沟槽和指标刻线组成，台阶样板主要由台阶和定位指标线组
成。 4.3分类 4.3.1单刻线样板
单刻线样板为A类实物测量标准，即深度测量标准。按照其沟槽形状的不同分为以下两种沟槽类型的单刻线样板：
a）平底宽沟槽型单刻线样板：该型测量标准有一个校准后带平底的沟槽或带平顶的脊台，其深度或高度相等或递增。每一特征需要足够宽，使得测量结果对触针针尖的形状或尺寸不敏感，如图3所示；
b）圆底宽沟槽型单刻线样板：该型测量标准与平底宽型沟槽相似，所不同的是，该类型需要圆底沟的半径要足够大，使得测量结果对触针针尖的形状或状态不敏感，如图4 所示。 4.3.2台阶样板
台阶样板包括石英玻璃型台阶样板和单晶硅型台阶样板，分为凹型台阶样板和凸型台阶样板两类，用于高度和深度的量值传递。 4.4用途
单刻线样板和台阶样板适用于检定粗糙度类测量仪、高准确度光学测量仪等微纳米测量仪器垂直方向的倍率和位移量、示值误差等。 5计量性能要求 5.1单刻线样板、台阶样板的工作基面的平面度
a）单刻线样板的工作基面的平面度不大于1um； b）台阶样板的工作基面的平面度不大于0.1um。
2 JJG（军工）175-—2019
5.2单刻线样板、台阶样板的工作基面的粗糙度
a）单刻线样板工作基面粗糙度Ra值不大于0.01um b）台阶样板工作基面粗糙度Ra值不大于0.2nm。
5.3单刻线样板、台阶样板的几何形状 5.3.1通用要求
单刻线样板沟槽底面应平滑。平底宽沟槽单刻线样板的沟槽底部平滑部分的宽度应大于W/3，如图3所示。圆底宽沟槽单刻线样板的沟槽具有半径为R的圆弧型槽面，圆弧型槽面应平滑，如图4所示。
3W
W/3 W W/3
H
D
B
WI3
图3平底宽沟槽单刻线样板结构
图4圆底宽沟槽单刻线样板结构
凹型台阶样板定位指标线位置剖面结构示意图如图5所示，凸型台阶样板定位指标线位置剖面结构示意图如图6所示。
I H
/71
图5凹型台阶样板结构
图6凸型台阶样板结构
5.3.2单刻线样板底面与基准面平行度
平底宽沟槽单刻线样板，沟槽底部W/3范围内下沟槽面平均连线相对上表面连线的平行度应不大于沟槽深度制造公差的1/3或1/5。标称值在（0.08~5）um范围的单刻线样板，平行度不大于1/3沟槽深度制造公差：标称值在（5~60）um范围的单刻线样板，平行度不大于1/5沟槽深度制造公差。 5.3.3单刻线样板槽底圆弧半径
圆底宽沟槽单刻线样板的不同沟槽深度标称值H与沟槽槽底圆弧半径见表1。
表1圆底宽沟槽单刻线样板沟槽深度与槽底半径
>1.5~5 1.5
>5~15 1.5
>15~60 0.75
0.08~1.5 1.5
沟槽深度H/μm 槽底半径R/mm
5.4单刻线样板的沟槽深度
3 JJG（军工）175—2019
单刻线样板沟槽深度的公差和相对不确定度Urel见表2。
表2单刻线样板的公差与相对不确定度
沟槽深度H/μum
沟槽深度公差/%
相对不确定度Urel/%
0.08~0.5 >0.5~1.5 >1.5~5 >5~15 >15~60
±20 ±15 ±10 ±10 ±10
5~3 3~2 2~1 5~2 2~1
5.5台阶样板的深度
扩展不确定度U见表3。
表3标准台阶样板的测量不确定度
扩展不确定度U/nm
台阶深度H/μm 0.01~0.02 >0.02~0.1
k=2 1+5%H 1.5+2%H 2.5+0.8% H 3+0.5% H 3+0.3% H 3+0.2%H
>0.1~2 >2~10 >10~25 >25~100
6通用技术要求 6.1外观和附件 6.1.1单刻线样板应在样板上标明：出厂编号、制造厂名称或商标、沟槽两边应有与其中心对称的测量标志点或指标刻线、沟槽深度的标称值或其他技术指标，如图1所示。 6.1.2台阶样板应在包装盒上标明：出厂编号、制造厂商，台阶标称值等，样板上应有定位指标线指明台阶的工作范围，如图2所示。 6.1.3单刻线样板外观应完好，表面无明显损伤。 6.1.4台阶样板表面应保持清洁，表面无影响测量结果的颗粒物。 7计量器具控制 7.1检定条件 7.1.1检定用设备
检定用设备应经过计量技术机构检定合格，并在有效期内。 检定用设备见表4。
7.1.2环境条件
环境条件如下： a）环境温度：20±1； b）环境温度稳定性：变化量不超过0.5C/h； c）相对湿度：30%~70%。
4