黃文君 李冰

摘 要 JJF 1109—2003《跳動(dòng)檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范》中，校準(zhǔn)跳動(dòng)檢查儀示值誤差所用的標(biāo)準(zhǔn)器是偏心軸，本文對(duì)以偏心軸作為標(biāo)準(zhǔn)器在儀器示值誤差校準(zhǔn)中的實(shí)際作用予以簡(jiǎn)要分析，提出了個(gè)人的見解。

關(guān)鍵詞 跳動(dòng)檢查儀;校準(zhǔn);示值誤差;偏心軸

引言

規(guī)范中示值誤差的校準(zhǔn)，對(duì)所用指示表計(jì)量特性的要求為：儀器所使用的千分表和機(jī)械式比較儀應(yīng)分別符合指示表檢定規(guī)程和機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程的要求。校準(zhǔn)方法是將偏心軸頂在兩頂尖間，調(diào)整指示表使之與偏心軸的側(cè)表面（水平）母線垂直接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸1周，記下指示表的最大變化量，進(jìn)行3次測(cè)量，3次測(cè)量的平均值與該偏心軸實(shí)際偏心量進(jìn)行比較，其差值應(yīng)不超出±5μm。通過分析發(fā)現(xiàn)，以偏心軸作為標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)跳動(dòng)檢查儀的示值誤差有不妥之處。

1偏心軸的使用條件

根據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范，校準(zhǔn)所使用的千分表和機(jī)械式比較儀等指示表分別符合指示表檢定規(guī)程和機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程的要求，那么校準(zhǔn)儀器示值誤差時(shí)，指示表的顯示值與標(biāo)準(zhǔn)器偏心軸的偏心量一樣，都視為理論值。這樣，理論上轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸一周，指示表的最大變化量與偏心軸的偏心量之差就應(yīng)該等于0μm，可是實(shí)際操作中由于指示表和偏心軸偏心量測(cè)量結(jié)果不確定度的影響，這個(gè)差值雖很少能正好等于0μm，但是作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)使用的指示表和偏心軸，其測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也幾乎不可能超出校準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)示值誤差±5μm的要求，這樣儀器的示值誤差一般都會(huì)符合校準(zhǔn)規(guī)范的要求，那么這一項(xiàng)是否就無須校準(zhǔn)了？當(dāng)然不是，事實(shí)上，既然使用了偏心軸的偏心量，就必須假設(shè)偏心軸在儀器兩頂尖間旋轉(zhuǎn)時(shí)其旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器頂尖連線沒有位置變化，即偏心軸只發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，沒有發(fā)生平動(dòng)，否則使用其偏心量就沒有意義，實(shí)際上偏心軸在儀器兩頂尖間旋轉(zhuǎn)時(shí)絕大多數(shù)情況下，既發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，也發(fā)生平動(dòng)，所以跳動(dòng)檢查儀并不完全滿足偏心軸的使用條件。

2偏心軸在示值誤差校準(zhǔn)中的分析

經(jīng)過分析跳動(dòng)檢查儀示值誤差的影響因素主要包括指示表示值誤差和工件旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器兩頂尖的連線的位置變化量。指示表示值誤差已經(jīng)滿足規(guī)程要求，所以研究跳動(dòng)檢查儀示值誤差的校準(zhǔn)，關(guān)鍵就是解決如何檢測(cè)工件旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器兩頂尖連線的位置變化量。下面具體分析偏心軸能否檢測(cè)出工件旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器兩頂尖連線的位置變化量。

圖1 偏心軸校準(zhǔn)示值誤差示意圖

圖1中，點(diǎn)畫線為偏心軸的旋轉(zhuǎn)軸線，旋轉(zhuǎn)軸線在垂直方向上的位置變化量為l，偏心軸橫截面的最長(zhǎng)半徑為rmax，最短半徑為rmin，rmax-rmin=偏心量（按校準(zhǔn)規(guī)范要求，偏心軸偏心量一般情況下，l<偏心軸偏心量，為了簡(jiǎn)化問題，不考慮偏心軸水平方向的位置變化對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果影響比較?。?。而且選擇兩個(gè)最極端的情況進(jìn)行分析，如圖1當(dāng)偏心軸處于最高和最低位置時(shí)，測(cè)量軸線恰好分別通過偏心軸橫截面的最短半徑和最長(zhǎng)半徑，此時(shí)指示表的最大變化量得到的最小值是rmax-rmin-l ，當(dāng)偏心軸處于最高和最低位置時(shí)，測(cè)量軸線恰好分別通過偏心軸橫截面的最長(zhǎng)半徑和最短半徑，指示表的最大變化量得到的最大值是rmax-rmin+l ，所以用指示表的最大變化量減去偏心量得出示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的取值范圍是[-l ，+l]，示值誤差的校準(zhǔn)結(jié)果并不唯一，可能為[-l ，+l]中的任一值。說明此校準(zhǔn)方法不能準(zhǔn)確反映出旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器兩頂尖的連線的位置變化量，從而使得示值誤差校準(zhǔn)受到計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)本身的不確定度影響比較大，依據(jù)此分析得出用偏心軸作為標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)跳動(dòng)檢查儀的示值誤差有些不合理。

3結(jié)束語

通過上面對(duì)偏心軸作為標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)跳動(dòng)檢查儀示值誤差的探討，得出跳動(dòng)檢查儀示值誤差校準(zhǔn)時(shí)，既然用到了偏心軸的偏心量，從邏輯上講就已經(jīng)認(rèn)定其旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器兩頂尖的連線是沒有位置變動(dòng)的，否則使用偏心量就沒有實(shí)際意義。若其旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于儀器兩頂尖的連線沒有位置變動(dòng)，則該項(xiàng)校準(zhǔn)更多的是指示表和偏心軸之間的互相檢測(cè)，不能完全實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器示值誤差的校準(zhǔn)，用非圓軸校準(zhǔn)的分析與偏心軸一樣，所以個(gè)人認(rèn)為校準(zhǔn)跳動(dòng)檢查儀示值誤差的標(biāo)準(zhǔn)器選擇偏心軸和非圓軸可能都不是很妥當(dāng)，建議校準(zhǔn)選擇4級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)齒輪。

以上是我對(duì)JJF 1109—2003《跳動(dòng)檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范》的一些分析，希望與大家共同探討與切磋。

參考文獻(xiàn)

[1]北京市計(jì)量科學(xué)研究院.跳動(dòng)檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范：JJF 1109—2003[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介

黃文君（1975-），女，陜西人;職稱：高級(jí)工程師，現(xiàn)就職單位：中國(guó)航發(fā)西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司，研究方向：幾何量計(jì)量。