JJF 1064-2024 坐标测量机校准规范.docx

穹J岸中华人民共和国国家计量技术规范JJF10642024坐量机校准规范Ca1.ibrationSpecificationforCoordinateMeasuringMachines2024-12-1俵施2024-06-14发布国家市场监督管理总局发布JJF10642024代替JJF10642010坐标测机校准规范Ca1.ibrationSpecitiaitionforCoordinateMeasuringMachines归口单位：全国几何量长度计量技术委员会主要起蕈单位：中国计量科学研究院广东省计量科学研究院重庆市计量质量检测研究院）加起草单位：天津大学精密测试技术及仪器国家布点实验室本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释主要起草人，王为农（中国计量科学研究院）位恒政（中国计量科学研究院）张勇（广东省计量科学研究院）徐健（重庆市计量质量检测研究院）参加起草人：马爱文（天津大学精密测试技术及仪蹈国家重点实验室）目录引言(III)I范围(I)2引用文件(1)3术语和定义(1)4概述(3)5计量特性(3)5.1 探测误差(3)5.2 长度示值误差及长度示值误差玳复性(4)5.3 四轴误差(5)5.4 计量特性的选择(5)6校准条件(7)6.1 环境条件(7)6.2 探测系统配置(7)6.3 操作条件(7)6.4 标准港(7)7校准方法(9)7.1 探测误差(9)7.2 长度示值误差及长度示值误差重复性(21)7.3 四轴误差(25)8校准结果的处理(28)9究校时间间隔(29)附录A大型坐标测盘机的补充测量(30)附录B测量不确定度报告示例(31)附录C原始记录格式(32)引言JJF10712010国家计量校准规范编写规则、JJF1(X)12011£通用“,量术语及定义和JJF1059.1-2012测成不确定度评定与表示共同构成本规范修订工作的基础性系列规范。本规范采用下列标准中规定的坐标测量机计量特性、符号和校准方法：GB/T16857.1.-22£产品几何量技术规范(GPS)坐标测量机的验收检测和亚检检测第1部分：词汇；GB/T16857.22017产品几何技术规范(GPS)坐标测量机的腌收检测和第检检测第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机:GB/T16857.32009产品几何技术规范(GPS)坐标测成机的验收检测和复检检测第3部分：配苴转台的轴线为第四轴的坐标测量机；GB/T16857.4-2003产品几何量技术规范(GpS)坐标测成机的验收检测和史检检测第4部分：在扫描模式下使用的坐标测量机;GBT16857.5-2017产品几何技术规范(GPS)坐标测被机的验收检测和复检检测第5部分：使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机:ISO1036()-7:2011产品几何贵技术规范(GPS)坐标测盘机的验收检测和包检检测第7部分：配置影像探测系统的坐标测量机IGcomctricaIproductspecifications(GPS)Acceptanceandreverificationtestsforcoordinatemeasuringmachines(CMM)Part7:CMMsequippedwithimagingprobingsystems);ISO10360-8:2013产品几何属技术规范(GPS)坐标测量系统的验收检测和复检检测第8部分：配置光学测距测头的坐标测域机IGcoinctrica1.ProdUC1.specifications(GPS)AcceptanceandreveriI1.cationtestsforcoordinatemeasuringsystems(CMS>-Part8:CMMSwithoptica1.distancesensors:ISO10360-9:2013产品几何S:技术规范(GPS)坐标测量系统的验收检测和复检检测第9部分：配置多种探测系统的坐标测限机(Geometrica1.productspecifica-Iions(GPS)-Acceptanceandreverificationtestsforcoordinatemeasuringsystems(CMS)Part9:CMMswithmu1.tip1.eprobingsystemso但选用计量特性有下列偏离：GB.T1685742(X)3中仅采用了THP。未采用GB*16857.5-2017中万向探测系统间接标定条件下的探测误差。-未采用ISO103和7:2011中的垂直度误差和Z轴长度示值误差检测,本规范采用GBfT348812017产品几何技术规范(GPS)坐标测量机的检测不确定度评估指南和GB/T39518-2020产品几何技术规范(GPS)使用单探针和多探针接触式探测系统坐标测量机的检测不确定度评估指南中对校准结果的不确定度评定方法，以引用文件的形式作为测限不确定度报告示例。本规范是对JJF1.oM20Iog坐标测量机校准规范的修订。除编辑性修改以外，主要的技术变化如下：根据ISo10360-2:2009产品几何技术规范(GPS)坐标测地机的验收检测和亚检检测第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机及其后发布的各部分标准中计量特性符号的变化情况，统一采用了现行有效的ISO10360各部分标准中计量特性的符号,最大允许误差符号采用/新的形式：一调整了计螃性的名称，以便区分：给出了坐标测量机配置及对应的校准项目表：规定了维探针探测误差校准中，探针方向与测头方向一致：删除了配备影像探测系统坐标测量机的变焦探测误差；增加f光学测距测头的计氏特性校准：增加r多种探测系统的计础恃性校准：删除了期间核直的要求。本规范的历次版本发布情况为：-JJF10642010;JJF10642(X)4;-JJF10642(XX)4坐标测机校准规范1本规范适用于基于互相垂断的3个直线运动导轨构成的坐标测染机的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1.1.通用计量术语及定义JJF1071国家计量校准规范编写规则GBf16857.1产品几何量技术规范(GPS)坐标测量机的验收检测和红检检测第1部分：词汇GB.1T18779.1产品几何量技术规范(GPS)I：件与测量设备的测量检验笫1部分：按规范检验令格或不合格的判定规则GB/T34881-2017产品几何技术规范(GPS)坐标测量机的枪测不确定度坪估指两GB/T395182020产品几何技术规范(GPS)使用单探针和多探针接触式探测系统坐标测量机的检测不确定度评估指南凡是注目期的引用文件，仅注H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)适用丁本规范.3术语和定义JJF1(X)1,GB,T16857界定的以及下列术语和定义适用于本规范。3. 1坐标/I量机的测量方案measurementstrategyofCMM使用坐标测量机进行测址时，被测件在测量空间的安装位置,坐标测拯机采用的测头和探针配置、探测点的数目和分布、测量方法(如点位测量、扫描测盘、对中测量等)、环境条件、评定方法等的总和.3.2 操作条件operatingcdition保证生产商规定的性能参数能鲂实现的额定操作条件。注：每个探测系统的掾作条件可以通过个缩写训来识别，其相应的性能值可被引用。通常生产商会为每种探测系统规定操作条件，但是生产商可以为一个单一探测系统规定J国操作条件，可以舌： 探针和加长杆的长度(如果固原 安装(万向的或固定的，是否使用探针交换架X- 三明(如果固办 定程序； 迪波跳 -允许的表面区域；允许的表面条件（粗糙度、反射率）“3.3 多窝头系歧mu1.ti-probesystem具有两个及以上窝头的探汨系统.3.4 多探测系统mu1.tip1.eprt>bingsystems:MPS具有两种及以上具有不同掾作条件的不同类型探冽系统蛆成的探费系统.注：1 一个探测系统组合可能是同一个探测系统或者是不同的探测系统（如在双工模式中的双主轴坐标测值机的情况2在一个多探测系统中，进行探测组合的不同测头的技术通常是不同的，例如接触测头和影像测头，或两个具有不同特性的接触测头.如果所有测头是接触式的，并具有相同的特性，该探测系统按照多测头系统进行校准更加合理。3.5 影像探冽系统imagingPrObingsystem利用影像系统生成流量点的探测系统.（见图1）注：1本术语主要关注可以在垂直探测系统轴线方向进行测量的影像探测系统，2视频或视觉探测系统均是影像探测系统。图1影像探测系统1 一照相机或其他捕捉被测物表面影像的系统：2-影像探测系统的各种光学元件：3一被测物：4一视场（物方）：5一视场（像方）；6测量窗：7测量点3.6 影像测头配标测M机imagingprobeCMM装备'影像探测系统的坐标测IiUJ33.7 视场He1.dofViewjFOV通过影像探测系统看到的区域。（见图1）注：视场的测口范围，或尺寸由最终成像的物方范围进行表述.3.8 测hi就measuringwindow视场中用于确定测量点（集）的区域，（见图1）注：根据不同的影像测头坐标测量H域同一台影像测头坐标测址机的不同应用，测量窗的大小和方向可以有许多非常不同的选择。3.9 (潍探测系统的)测量平面measuringp1.anc(ofthe2Dprobingsystem)由二维探测系统视场决定的二维平面。3. 10光学测班测头optica1.distancesensors;ODS利用光学测距原理的非接触测头部件。注：典型的测量原理是三角法测用和同轴测距.三角法测即包括线结构光法、莫尔条纹法、狭继光法、点扫描等，同轴测匏包括干涉测疑和共焦系统.3.11 探测误差probingerrors按照规定的测，方案，利用坐标测量机对园形、球形成平面标准器进行潴量，其形状、位置和尺寸与参考值的差。注：根据探测系统的此胜和误差的不同.用探测系统特点和误差特点命名探测误差的名称,见表1。3.12 长度示值误差1.engthmeasurementerrors按照规定的测搔方案，利用坐标测盘机对长度标准器在坐标测量机测量空间的不同方向和位置进行长度测量，其示值与参考值的偏差。3.13 长度示值i吴差重i性repeatabi1.ityof1.engthmeasurementeors探针对主轴偏置1.=O时，利用坐标测量机得到的相同方向和位宜3次长度测搔示值误差的最大差值。4码坐标测量机是由机械主机、位移传感器、探测系统、控制系统和测珏软件等组成的测量系统。本规范针对的坐标测量机，机械主机采用3个互相垂直的直线导轨构成机器坐标系的3个轴，控制系统操作测头相对物体的运动，聚集被测几何要素表面的点坐标集，通过计算获得几何要素的参数.根据坐标测限机的配置不同，测量可以手动、机动或自动进行。通过增加不同附件，可以提高测量:的灵活性和扩大适用范围。通过人机对话，可以在计算机控制下完成全部测量的数据采集和数据处理工作。配备三维接触测头的坐标测量机构成基本配置的坐标测量机。在基本配置基础上，坐标测量机配置具有扫描功能的三维接触测头、配置影像测头、配置其他一维或:维测头、配置旋转工作台，或者配置上述几种或全部附件，构成多轴、多探测系统的坐标测员机，可以满足对多种多样被测对象和被测参数的测限需求.本规范通过对基本配置及附加配置的特定坐标测量机尺寸要素测量能力的测试，获得必要信息，为用户评定针对特定任务的测显:不确定度提供基础数据。55.1 探测误差不同配置下坐标测量机的探测误差见表1。«1不同正下痴a的名彝和符号配应符号名称其木也跟PFTU单探t形状探测误差Psru单探针尺寸探测误差TM固定多探针形状探测误差PFTO固定多测头形状探测误差PFTE区按标定万向探测系统形状探测误以PsTM固定多探针尺寸探测误差PsTN固定多测头尺寸探测误楚PsTE直接标定万向探测系统尺寸探测误差P1.TM固定多探针位置探测误差PI.TN固定多测头位置探测误差PI.TE直接标定万向探测系统位置探测误差配备接触式扫描测头IHP接触式扫描探测误差二推测头PF2D二维测头探测误港PFV2D影像冽头探测误差光学测距测头点测址式光学测用测头PFrm.Sph.1X25:Tr:ODS点测St式光学测距测头形状探测误差PsSoh1×25Jr1ODs点测显式光学测距测头尺寸探测误差面测杂式光学测距测头PFcm.SPh1.X25:St:ODS而测*式光学测距测头形状探测误差Ps.Sph.1.X25:S1.:0Ds而测f式光学测距测头尺寸探测误差PEorn.Sph.D95:StiO1.K面测做式光学浏距测头探测法敬定p80.A11.h,1.×2StX面测量式光学测距测头尺寸全探测误差EFonn.Pin.g%:S1.：ODS面测后式光学测跟测头平面形状探测误差配旋转测座的光学测地测头I.Dn.5X25：Art;0DS面测量式光学测距测头方向位置探测误差多探测系统Io11n.Sph.n×25:MTS多探测系统形状探测误差Psizc.Sphn×25:VPS多探测系统尺寸探测误差I.×25u>FS多探测系统位置探测误差5.2 长度示值误差及长度示值误差重匆性不同配苴F坐标测量机的长度示值误差及长度示值误差重亚性名称及符号见表2。廉始记录格式原始记录/校准证书编号：坐标测量机校准记录仪器名称:型号规格I测量范的I设备编号：客户名称：客户地址：联系人及联系方式：校准日期，校准地点：校准人员：核验人处：校准所依据的技术文件（代号、2称）JJF1064-2024坐标测匏机校准Mi范校准环境条件：温度：C；相对湿度I%校准使用的计贯（域）标准装置或主壑标准器名称311Sff1.不确定度/准确收证书编号证书有效期至一、设备配置及校准项目、测得值汇总序号配祝选择符号最大允许误差冽得值基本配置123结果1.1单探针测头PFTuPsruEo见二、尺寸测显示值误差测得值E,图Ro见二、尺寸测取示值误差测得值R。数据表1.2固定多探针探测系统PFIMPSTOPTME150见二、尺寸测量示值误差*1得值E15。图1.3固定实测头探测系统PHNPsTNPm1.4探针总接标定的万向探测系统PFTEPsTEP1.TE2扫描探测系统2.1扫描探测误龙IHP3二维测头3.1影像测头（影像测头做：维测头使用）PFV2DHBvEuy3.2二维测头PF2DEBRBEuRu()序今恁林n小人允增训万MMff1.1光学测即葛头1.1点测供式亢学测距MAMGSPh.IX25JraAP*9.JKIX28Jr:懒1.2闻测麻式元学袍距制失Hbms*.IX25;SI:Pttise.Sh.Ix25;$t:O)s1.m.Si.im：St:ODsPsixo.Sph.AU.St:00sER.in.PU(三z1.rz(1.TncCSETr<<)S1.3配置7j向剖修里1.p5×25IArnt2OKS5多嫌酒系统5.1多次招余统谟基PFgSMbn×25HVPSPsixe.Sph.11×25:MPSUh×25.W5SB住台6.IBI釉谀经FF1.FA二、测址示值误差测得值E。、Re方向套考尺寸娓差Di但差Ih(wEoMPERcXY(*)方向参考尺寸偏差DI偏差O2偏差IEo.MPERoZS1.S2S3S1.Ro=max(D;)min(D)(i=1,2,3)三、尺寸测盘示值误差测得值臼50方向参考尺寸测得值1飘得值2测得值3E0.MP1.XZ1.(VZ1.)XZ2(72)四、影像测头长度示值误差（EBV、Ev）方向参考尺寸测得值I测得值2测得值3Eo.MPEXY（蝮）方向参考尺寸测得值I测得值2测得值3MUPEXY1.XY2影像舞头尺寸S1.Ot小值谡箜£0、I1.1.影值夜火尺寸示侦决力，1、一.尺寸Inin.尺寸mm影像探头尺JINSt示提差1影像探头尺寸渊*示依决*E一1fc尺寸Inm.五、二维测头/影像测头长度示值误差（Ep、EU）方向参考尺寸测汨值I测得俏2测褥值3Ei5.MPEXYXY1.XY2六、光学测距测头长度测量示值误差测得值(EBi:Tr:0ps、Euni:Tr:Ops)方向参考尺寸偏差D偏差比偏差IE.MPERoXYZS1.S2S3(«)尺寸渊R示值谈箜EBiieos-1、尺寸/.Zrnm尺寸浏*示位出力E<a”<皿-1尺寸Zymm方向参考尺寸偏差D1.偏差偏差D,En.砒KoS4R0=max(D;)min(D;Xi=1,2,3)七、旋转工作台缺省名义角位置f，.置序号角位置0坐标测量值检测球A检测球B%W2XAYAZAXBYBZB000XAOYAgOZAoXBo=OYpo=OZB<>=0I75135XA1.YA1.ZA1.2125225XA2YA2ZA23175315XA3YA3ZA3-4385405XA4YA4ZM5410540XA5YA5ZA56510630XAGYA4Z67820810XA7YA7ZA78510630XA8YA8ZA89410540XAOY9Z910385405XA1OYA1OZA1O11175315XA1.YA1.1.ZA1.1(tt)位限序号角位置<）坐标测JKff检测球A检测球BWiXAYAZAXBYBZB12125225XA12YA12ZA121375135XA13YA13Z131400X,4YA14ZAv1.XH1.IYB1.4ZM15-75-135XB15YB1.5ZBt516-125-225XB16YMZB1617-175-315XB17V7ZB1718-385-405XB18YB18Z819-410$10XB19YB19ZB1.920-510-630XB20YB20ZB2021-820-810XB21YB21ZB2122-510£30XB2Yb22ZB2223-410-MOXB23YB23ZB2324-385-405XB24YB24ZB2425-175-315XB25YB25ZB2526-125-225XB26YBZB2627-75-135XB27YB27ZB272800XA28YA28ZA28XBa8YB28ZB28四柏误茏FRAFTAFAAFRBFTBFAB注：角位置M用于带有部分R1.旋的旋转工作台的坐标测M机用位捏M川J带有全I1.ai的旋转工作台的坐标测吊机，对特定的坐标测吊机只使用一列.登中二字畿（一一）表示对此料M球在此角位置不测量.FRA=max(FR?.FRB>FTA=max(FTA.FTB)FAA=max(FAA.FAB)