《坐標測量球校準規(guī)范》征求意見稿

一、 任務(wù)來源及計劃要求

1.1 任務(wù)來源：

根據(jù)國質(zhì)檢辦量函（2011）259號“關(guān)于做好國家計量技術(shù)法規(guī)制（修）定計劃的通知”要求，由全國幾何量工程參量計量技術(shù)委員會下達的任務(wù)。

1.2 計劃要求：2012年7月完成送審稿。

1.3 主要意義：

隨著機械工業(yè)的發(fā)展，坐標測量的應(yīng)用也日益廣泛，眾多生產(chǎn)廠家和計量單位都在使用坐標測量機。作為保障產(chǎn)品質(zhì)量及量值傳遞的重要儀器，標定與校準坐標測量機的坐標測量球至關(guān)重要。坐標測量球分為檢測球與標定球兩種，檢測球作為坐標測量機的主要校準器之一，主要用于坐標測量機的探測誤差等項目的校準，而標定球主要用于使用中的坐標測量及測頭的標定，故坐標測量機的校準及其使用均和標準球的有著密切的關(guān)系。

我國省市級以上的計量單位、各個軍工生產(chǎn)科研單位、坐標測量機的生產(chǎn)廠家都存在坐標測量球的計量和使用問題，有坐標測量球的校準需求，而我國現(xiàn)在沒有具體關(guān)于標準球的國家校準規(guī)范，給坐標測量機和坐標測量球的使用帶來不便，所以制訂該規(guī)范，以使其滿足目前的要求。因此坐標測量球校準規(guī)范的制定有著重大意義。

二、 編制過程

2.1 編制原則：

2.1.1 校準規(guī)范的整個內(nèi)容應(yīng)與現(xiàn)行有效相關(guān)標準相協(xié)調(diào)，技術(shù)內(nèi)容應(yīng)具有先進性、科學性和可操作性。使本規(guī)范適用范圍廣，具有通用性。

2.1.2在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況，確定坐標測量球的計量特性、校準條件、校準項目、校準方法等。

2.1.3規(guī)范中的校準方法應(yīng)通過實驗驗證，力求方法簡單科學，準確可靠。

2.1.4規(guī)范中的文字表述力求層次分明，語句簡明，公式表達準確，量和單位使用規(guī)范。

2.1.5規(guī)范編寫格式及要求嚴格按照國標《JJF1071-2010國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》要求進行。

2.2 具體工作：

該規(guī)范的編寫工作主要由中國航空工業(yè)集團公司北京長城計量測試技術(shù)研究所承擔。同時邀請坐標測量機生產(chǎn)廠家海克斯康測量技術(shù)(青島)有限公司，坐標測量球生產(chǎn)廠家北京華航宏偉科技有限公司技術(shù)人員共同參與。

2010年7月對規(guī)范進行立項論證。成立規(guī)范編寫小組，確定本規(guī)范主要編寫人孫玉玖、錢豐、郝鵬，及參加起草人姜雅彥、劉憲衛(wèi)。

具體實施過程如下：

2010年10月開始收集國內(nèi)外有關(guān)標準，進行細致分析研究，按標準的要求制定測試方法，對測試方法進行試驗，并做出試驗總結(jié)，提出改進措施，確保試驗方法科學，易操作。

2011年1月開始編寫校準規(guī)范，并于2011年12月完成初稿，組織本單位專家對初稿進行討論。

2011年12月完成初稿的修改，2012年2月形成征求意見稿。

三、調(diào)研和分析工作的情況

為了完成“坐標測量球校準規(guī)范”的編寫工作，進行了廣泛的調(diào)研與方法分析，走訪了坐標測量機生產(chǎn)廠家，坐標測量球生產(chǎn)廠家，坐標測量球的用戶；查閱了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)資料及文獻。最終確定了坐標測量球的技術(shù)要求、校準方法等重要內(nèi)容，并加以測量不確定度分析、實驗驗證，并在此基礎(chǔ)上完成“坐標測量球校準規(guī)范”的征求意見稿。

四、主要技術(shù)內(nèi)容的說明

“坐標測量球校準規(guī)范”屬于新制訂的規(guī)范，為了保持規(guī)范的可行性，在制訂規(guī)范時，在校準項目和技術(shù)指標上，盡量保持與相關(guān)現(xiàn)行有效標準（主要考慮《JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范》）的一致。在校準方法上，充分考慮并借鑒相關(guān)計量器具（例如三針、光滑極限量規(guī)、標準球等）中的成熟方法。具體內(nèi)容如下：

4.1 校準規(guī)范編寫格式及校準規(guī)范的結(jié)構(gòu)完全按照《JJF1071-2010 國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》的要求編寫。

4.2 對“坐標測量球”的適用范圍以及引用文獻作了說明。

4.3 概述:

4.3.1 對“坐標測量球”的用途及種類作了描述。

4.3.2 對“坐標測量球”的材質(zhì)和規(guī)格作了介紹。

4.4 計量器具性能

主要考慮與《JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范》的一致性，對坐標測量球以下三項計量性能提出要求：

4.4.1 坐標測量球的表面粗糙度

說明：與《JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范》完全一致。

4.4.2 坐標測量球的直徑

說明：與《JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范》完全一致。

4.4.3 坐標測量球的圓度

說明：與《JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范》完全一致。

4.5 校準條件

4.5.1 環(huán)境條件

說明：坐標測量球的校準項目中，直徑及圓度對溫度、溫度的變化及平衡溫度的時間要求較嚴格。

4.5.2 測量標準及其他設(shè)備

說明：根據(jù)坐標測量球的校準項目及測量不確定度要求確定了主要測量標準及其他設(shè)備。

4.5.3 其他條件

說明：根據(jù)坐標測量球的計量特性和校準方法確定了在校準前應(yīng)該確認的其他條件。

4.6 校準項目及校準方法

在充分考慮坐標測量球的校準項目、計量性能、滿足相應(yīng)技術(shù)要求所需要的測量不確定度的要求，可操作性等因素后，確定了坐標測量球的校準項目和校準方法。坐標測量球的校準方法過程的敘述主要是遵循以下原則：（1）更加易于執(zhí)行；（2）語言簡練（3）；敘述清楚；（4）層次分明。

具體說明如下：

4.6.1 坐標測量球的表面粗糙度

采用成熟方法測量。

4.6.2 坐標測量球的直徑

4.6.2.1 坐標測量球直徑校準儀器的選擇原則是滿足其測量結(jié)果的測量不確定度要求，可以選擇直接法和比較法。

4.6.2.2 為了使校準結(jié)果統(tǒng)一，對校準點的位置和數(shù)據(jù)處理的方法作出了要求。

4.6.2.3 描述了用測長機/儀以絕對法測量的具體校準方法。

4.6.2.4 描述了用量塊和比較儀以比較法測量的具體校準方法。

4.6.3 坐標測量球的圓度

4.6.3.1 為了使校準結(jié)果統(tǒng)一，對校準點的位置和數(shù)據(jù)處理的方法作出了要求。

4.6.3.2 描述了用圓度儀測量坐標測量球圓度的具體校準方法。

4.7 對校準結(jié)果的表達及復(fù)校時間間隔做出規(guī)定。

4.8 附錄

因為坐標測量球校準規(guī)范屬于首次制定，且涉及的方法很多，在正文中的敘述力求準確、精辟、流暢、簡明扼要。而在附錄中，給出具體的測量不確定度評定示例，以保證規(guī)范的使用者能夠更便捷、更容易、更準確的理解規(guī)范，執(zhí)行規(guī)范。附錄主要包括以下內(nèi)容：

附錄A：坐標測量球直徑測量結(jié)果的測量不確定度評定、坐標測量球圓度誤差測量結(jié)果的測量不確定度評定

附錄B：校準證書內(nèi)頁內(nèi)容

五、驗證試驗的情況和結(jié)果

選用坐標測量球按照規(guī)范中的方法逐項進行試驗，試驗結(jié)果表明所有方法均具有可行性，且滿足相應(yīng)的測量不確定要求。

另外用坐標測量球進行比對、重復(fù)性、穩(wěn)定性實驗，并按照國標的要求進行數(shù)據(jù)分析，比對結(jié)果及實驗數(shù)據(jù)均符合要求。

具體試驗結(jié)果見試驗報告。

六、與國外同類標準水平的對比分析

在編制“坐標測量球校準規(guī)范”時，充分考慮國內(nèi)外的坐標測量球的技術(shù)現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢，使校準規(guī)范的規(guī)定完全可以滿足國內(nèi)的坐標測量球量值傳遞要求。國際標準ISO 3290-2008（鋼球和陶瓷球）規(guī)定了軸承用球的技術(shù)指標，其最高等級接近坐標測量球的技術(shù)指標，但其中對校準方法描述較少。關(guān)于技術(shù)指標的定義和測量點的選取基本與規(guī)范一致；坐標測量球作為國際比對中直徑標準，其比對的項目也是直徑和圓度（參見EUROMET.L-K4.2005
Calibration of diameter standards），因此本規(guī)范與國外的最高水平也基本一致。

七、與現(xiàn)行法規(guī)、標準的關(guān)系

“坐標測量球校準規(guī)范”主要與現(xiàn)行標準《JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范》關(guān)系較大，所以在編寫“坐標測量球校準規(guī)范”時，力求與該規(guī)范保持一致。

八、實施標準的要求和措施的建議

因為坐標測量球是坐標測量機使用和校準中的一個重要的計量器具，所以希望該規(guī)范能及時得到通過，并宣貫執(zhí)行。以保證坐標測量球校準工作的開展。

九、其他要說明的事項

無。

十、參考資料清單

JJF1064-2010 坐標測量機校準規(guī)范

JJF 1130-2003 幾何量測量設(shè)備校準中的不確定度評定指南

JJF 1001-1998 通用計量術(shù)語及定義

JJF 1059-1999 測量不確定度評定與表示

JJF 1094-2002 測量儀器特性評定

ISO 3290-1:2008
Rolling bearings — Balls —Part 1: Steel balls

ISO 3290-2:2008 Rolling bearings — Balls —Part 2:
Ceramic balls

Final report on EUROMET key comparison EUROMET.L-K4: Calibration of diameter standards, 2010, Metrologia, 47, 04003

個人以為，坐標測量機自帶的標準球不需要校準，只要測量機能測準就行了。
校準用的球只需要測量圓度，在《坐標測量機校準規(guī)范》中已經(jīng)規(guī)定了。
規(guī)程、規(guī)范不是越多越細致越好。