作業指導書
座標測量機示值誤差
測量結果不確定度
版號：第一版
檔案編號：bq-014
編制日期： 年月日
審核日期： 年月日
批准日期： 年月日
實施日期： 年月日
1、概述
1.1測量方法：依據jjf1064-2010座標測量機校準規範；
1.2測量標準：3等和4等量塊，標稱長度在（0.
5～100）mm和（125-500）mm範圍內不同長度的量塊作為參考標準，其不確定度不大於（0.5+5l）μm，包含因子為k=2；
1.3被測物件：500mm×400mm×400mm及其以下座標測量機；
1.4測量過程：依據座標測量機的量程，選擇量塊尺寸，在座標測量機的3個單軸和對角線4個方向進行測量。
每個測量位置選擇5個間隔，最小間隔不大於測量範圍的10%，最大間隔不小於測量範圍66%。以500mm×400mm×400mm的座標機為例，被校準座標測量機的空間對角線的長度為770mm，最短的長度尺寸取30mm，則最長的長度尺寸不能少於500mm，取500mm作為最大尺寸。考慮到軸向工作範圍，所有選用的尺寸及不確定度值見下表1：
2、數學模型：
式中：—座標測量機的示值誤差；
a—座標測量機的示值；
量塊的長度尺寸。
3、不確定度分量的估算
3.1 標準器校準值的標準不確定度
校準用量塊尺寸及不確定度見下表，依據量塊校準證書的資料，計算值得到
3.2 標準器熱膨脹係數的標準不確定度
由於座標機具有材料溫度補償功能，該分量需要考慮，校準者需要輸入標準器的材料熱膨脹係數，本案中為10.9
標準不確定度按下式評估：
校準過程中，量塊溫度的變化範圍為（20.3～20.8）℃，取範圍的上限代入上式， =0.8℃。
取自量塊的生產商，由膨脹係數變化量的半寬除以包含因子=2，對不同尺寸的量塊，估算見表3：
3.3 標準器溫度測量的標準不確定度
被校準的座標測量機自帶溫度探測器，該項不確定度不考慮， =0
3.4 量塊定向誤差引入的的標準不確定度
量塊定向的方法應與其尺寸校準一致，即保證座標測量機的測量長度方向一致。建立工件座標系，座標系的一條軸線與量塊工作面垂直。沿該座標軸的座標值作為點到點的距離，取點時應盡量探測工作面的中心位置，有時為了方便已將量塊組合在一起裝夾，需要對每個量塊單獨定向。
不確定度的評估如下式：
，其中，的計算考慮如下方面：
—工作面寬為9mm,避開倒角後，工作面在寬度方向的定向距離=6mm；
—實際的探測誤差為0.45m，則=0.13m；
—考慮到實際定向方法與量塊尺寸的校準一致，則=0
不確定度按下式計算：
高準確探測系統探測誤差很小，不確定度可以忽略。
對於4等量塊，長度變動量為0.1m～0.4m，平行度影響量的不確定度分量按下式計算： =，見表4
3.5 量塊裝卡穩定性引入的標準不確定度
每個量塊都按艾利點支撐，並採用只施加橫向力的平衡裝夾裝置，裝夾沒有變形，校準時避免任何搖動。為減少熱變形，在充分等溫後再鎖緊。實際探測系統施加的探測力幾乎為零，將指示計對準量塊的一端，探測量塊另一端，得到的讀數=0.
04m， =0.03m.標準器裝卡穩定性引入的標準不確定度：
=0.07m
3.6 測量重複性引入的標準不確定度
重複性的評價按照35組3次重複測量確定合併樣本標準差。設35組中，每3次測量的極差為，則由重複性引入的不確定度
為: ==0.02m
4、不確定度彙總表
單位 μm
5、合成標準不確定度的計算：
因各分量彼此獨立，所以合成標準不確定度為=
6、擴充套件不確定度的計算：
置信因子k=2,則擴充套件不確定度
7、測量不確定度的報告與表示：
用4等量塊校準單軸測量範圍小於500mm的座標測量機，測量各尺寸測量的不確定度u為
8、校準測量能力（cmc）
選取一台三座標測量機，用125mm量塊在平行x軸的方向，重複測量10次，得到該點的重複性。用貝塞爾公式計算，得到=0.02m，用該重複性分量代替3.
6項的資料，用5、6項的公式計算得到本裝置校準三座標測量機的示值誤差的校準測量能力為
以上測量不確定度可以用公式表示成：u=（0.3+1.2l）μm，l單位為m.
9、說明
上述評定過程中，選擇「現有的最佳儀器」對被測物件進行評估，得到的擴充套件不確定度作為cmc。
對客戶的計量器具進行實際校準時，不確定度分量應包含評估cmc時相同的分量，除非客戶的計量器具引入的不確定度分量取代了上述評估中的不確定度分量。此時報告的不確定度往往比cmc大。
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