平板檢定規(guī)程宣貫

平板檢定規(guī)程

JJG117-2013

毛洪2014年4月22日3主要技術(shù)變化11）規(guī)范了平板定義2）以平面度允許限代替了平面度最大允許誤差3）取消了原規(guī)程中5個準(zhǔn)確度等級中的00級，與國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)一致將平板分為0級，1級，2級，3級4）擴大了接觸點數(shù)、任意兩個位置接觸點數(shù)和工作面支撐面積比率的適用范圍，將其從應(yīng)用于刮制鑄鐵平板的局部工作面擴大至平板整個工作面，并將其限制在新制或修理后的鑄鐵平板5）縮小了局部工作面定義范圍，并明確給出平板任意局部工作面平面度允許限4主要技術(shù)變化26）取消了計量性能要求中的測量不確定度要求7）修訂了對平板工作面和側(cè)面表面粗糙度的測量方法8）修訂了對平面度測量方法的描述，將平面度的評定方法與示例放入資料性附錄9）增加了附錄A《平板工作面平面度允許限的計算方法》，使得任意規(guī)格的平板通過計算都能得到統(tǒng)一的工作面平面度允許限51概述定義：平板是用于工件檢驗或劃線的平面基準(zhǔn)器具。分類：A）按準(zhǔn)確度等級：0級、1級、2級、3級。一般0級、1級、2級作為檢驗平板，3級作為劃線平板；B）按材料：鑄鐵平板和巖石平板；C）按結(jié)構(gòu)筋板式有凸緣

鑄鐵平板巖石平板

箱體式無凸緣62計量性能要求2.1工作面平面度

2.1.1平面度誤差的定義

被測實際平面相對于理想平面的變動量。

2.1.2平面度誤差的測量方法

測量平面度誤差，通常采用統(tǒng)一基準(zhǔn)法，也就是與“與理想要素比較原則”。體現(xiàn)理想要素的統(tǒng)一（模擬）基準(zhǔn)有精密平板、平晶、水平面等。7具體做法通常是先用某種測量方法測出被測實際表面的原始數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)處理以求得被測實際表面的平面度誤差。2.1.2.1用精密平板作模擬基準(zhǔn)具體做法：將被測零件用三個可調(diào)支撐置于精密平板上，調(diào)平后按均勻布點記下各測點的指示表讀數(shù)值。舉例：方箱工作面平面度測量2.1.2.2用平晶作模擬基準(zhǔn)

根據(jù)光波干涉原理測量平面度誤差，常用標(biāo)準(zhǔn)平晶作為模擬基準(zhǔn)。舉例：外徑千分尺測量面平面度誤差的測量。82.1.2.3用水平面和幾何光束作模擬基準(zhǔn)

對于一個面來說，直線度是該平面在指定方向的形狀誤差，而平面度時該平面在任意方向的形狀誤差。因此，平面度誤差可以看作是由許多條直線的直線度構(gòu)成的，可以通過對一些有代表性截面的直線度誤差的測量，找出他們之間的關(guān)系來確定平面度誤差。

測量工具通常是：水平儀或自準(zhǔn)直儀。

測量截面的布點方式：米字形（對角線法）和網(wǎng)格形（環(huán)線測量法）。9米字形（對角線法）和網(wǎng)格形（環(huán)線測量法）布點方式如下：

圖1：對角線布點圖2：網(wǎng)格法布點

兩者的區(qū)別在于對角線法的跨距是不唯一的，而網(wǎng)格法的跨距是唯一的。10

112.1.3平面度誤差的評定方法平面度誤差的評定方法分為：最小區(qū)域法、對角線法、三點法。出現(xiàn)爭議以最小區(qū)域法為仲裁依據(jù)。2.1.3.1最小區(qū)域法以包容平板實際工作面且距離為最小的兩平行平面間的距離作為被測平板的平面度。它又分為：三角形準(zhǔn)則、交叉準(zhǔn)則和直線準(zhǔn)則。A）三角形準(zhǔn)則—一個最低（高）點的投影位于由三個等值最高（低）點組成的三角形中。B）交叉準(zhǔn)則—兩個等值最低（高）點的投影位于兩個等值最高（低）點連線兩側(cè)。C）直線準(zhǔn)則—一個最低（高）的投影位于兩個等值最高（低）的連線上。

—最高點

—最低點

三角形準(zhǔn)則示意圖

交叉準(zhǔn)則示意圖直線準(zhǔn)則示意圖12132.1.3.2對角線法對角線法是以通過一條對角線兩端點連線且平行于另一條對角線兩端點連線的平面作為理想平面，各測點對此平面的偏差中最大值與最小值的代數(shù)和的絕對值作為被測平面的平面度。

按對角線法建立的理想平面具有唯一性，且四個角點的位置已經(jīng)給定，故在測量時就有可能使理想平面調(diào)整到與測量基準(zhǔn)的方向一致，從而可不必經(jīng)過數(shù)據(jù)處理就能獲得平面度誤差。但對角線時一種近似評定方法，由它獲得的誤差值通常比最小區(qū)域法評定的結(jié)果要大。142.1.3.3三點法按被測實際表面上相距最遠(yuǎn)的三點建立理想平面，以各測點對此平面的偏差中最大值與最小值的代數(shù)差的絕對值作為平面度誤差值。

三點法也是一種近似的評定方法，且決定理想平面的三點可以由很多種取法，故其評定的誤差值不是唯一的。但三點法可以將理想平面的方向調(diào)整到與測量基準(zhǔn)相一致，從而可不經(jīng)過數(shù)據(jù)處理直接得到平面度誤差值。15

平板準(zhǔn)確度等級0級0.0032.51級0.00652級0.012103級0.0242016注：1與平板準(zhǔn)確度等級相對應(yīng)的平面度允許限應(yīng)修約到：0級平板為0.5μm，其他級別為1μm。按此公式計算出的平板工作面平面度是在溫度為20℃條件下，且平板工作面已調(diào)至水平或工作面平面度最小的條件下得到的。數(shù)據(jù)修約的相關(guān)知識

17

182.2局部工作面平面度平板工作面對角線≧566mm時，應(yīng)該測量其任意250×250mm局部工作面的平面度。平板任意250×250mm局部工作面平面度允許限：平板局部工作面平面度也可以采用平面波動量判定：平板準(zhǔn)確度0級1級2級3級工作面的平面波動量8μm16μm32μm64μm平板準(zhǔn)確度0級1級2級3級局部工作面平面度3.5μm7μm15μm30μm19

203計量器具控制3.1檢定條件檢定環(huán)境溫度見表5規(guī)定。檢定地點應(yīng)避免振動。檢定工具與被檢平板溫度平衡時間見表6。3.2主要檢定設(shè)備3.2.1工作面及其側(cè)面的表面粗糙度：表面粗糙度比較樣塊MPE：-17%~+12%或表面粗糙度測量儀MPE：±15%。出現(xiàn)爭議以表面粗糙度測量儀為準(zhǔn)。213.2.2工作面平面度：0級平板：分度值為0.2″的自準(zhǔn)直儀或分度值為0.001mm/m的平直度檢查儀、電子水平儀和橋板；1級、2級平板：分度值為0.005mm/m的平直度檢查儀或0.01mm/m電子水平儀或合象水平儀和橋板；3級平板：分度值為0.02mm/m水平儀，橋板；尺寸小于400*400mm的研磨平板：500mm刀口形直尺MPE：4μm和4等（或2級）量塊。采用涂色對研法時所用設(shè)備見規(guī)程表9。223.2.3局部工作面平面度平面波動量檢具（使用分度值為0.001mm指示表）或使用檢定工作面平面度時所使用的相應(yīng)檢定設(shè)備。233.3檢定方法3.3.1工作面及側(cè)面的表面粗糙度當(dāng)用表面粗糙度比較樣塊進行檢定時的要求：加工方法應(yīng)該相同，材料、色澤、形狀也應(yīng)該相近。判斷準(zhǔn)則：根據(jù)被測表面痕跡的深淺判定表面粗糙度是否符合要求。

判斷結(jié)論：如果被測表面痕跡的深淺不超過表面粗糙度比較樣塊時，一般它的表面粗糙度也就不超過表面粗糙度樣塊的標(biāo)稱值，此時該標(biāo)稱值即為被測表面的粗糙度值。

當(dāng)用粗糙度儀測量時，在三個不同位置各測三次，取其平均值作為測量結(jié)果。243.3.2工作面平面度3.3.2.1測量前，應(yīng)調(diào)整平板工作面使其基本處于水平狀態(tài)。對于邊長大于1m的平板至少應(yīng)有三個支撐。一般主要是通過主要的調(diào)平螺釘將平板仔細(xì)的調(diào)平，其余的支撐點可調(diào)整得與平板剛好接觸，且不影響已調(diào)整好的水平位置，或盡量調(diào)整其余的支撐點使其對平板工作面平面度的影響為最小。理解：平板為什么需要調(diào)水平？

怎樣將平板調(diào)水平？三個支撐點的位置如何？（最小變形原則）253.3.2.2平板工作面測量點數(shù)要求3.3.2.3節(jié)距法

將被測截面分為若干段，用角度測量儀器測量其相對于測量基準(zhǔn)的傾角變化，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理計算出該平板工作面的平面度誤差。平板規(guī)格/mm測量點數(shù)≤(400*400)≧9(630*400)~(1600*1000)≧25>(1600*1000)≧4926幾點需要注意的地方：1）測量時，要考慮角度測量儀器的測量方向；2）將測量儀器（水平儀等）固定在橋板上，沿直線移動，移動過程中要首尾相接；3）在橋板移動過程中，橋板與測量儀器（水平儀等）不能有相對位移。3.3.2.4刀口形直尺法對于尺寸小于400*400mm的研磨平板可用刀口形直尺與量塊比較法進行測量。273.3.2.5涂色對研法

對新制或修理后的刮制平板采用涂色對研法測量平板工作面的接觸點數(shù)、任意兩個位置接觸點數(shù)之差或工作面支撐面積比率。

詳細(xì)要求見規(guī)程表2和表9。3.3.3局部工作面平面度

將波動量檢具放在平板上，任意移動檢具，找出整個工作面中最大偏差區(qū)域。在最大偏差區(qū)域的任意250*250mm范圍內(nèi)，移動波動量檢具，觀察指示表變化，將該變化的最大值與最小值之差作為平板的平面波動量。283.4結(jié)果處理和檢定周期平板的級別判定以工作面平面度、局部工作面平面度以及粗糙度值確定，取其中級別最低的作為檢定結(jié)果。根據(jù)使用的具體情況確定檢定周期，一般不超過1年。3.5平板工作面平面度數(shù)據(jù)處理由水平儀或自準(zhǔn)直儀測得的各測點讀數(shù)，因其測量基準(zhǔn)互不同一，同時也無法使理想平面調(diào)至與測量基準(zhǔn)方向一致，故無論采用何種評定方法，均需經(jīng)數(shù)據(jù)處理，才能求得平面度誤差值。數(shù)據(jù)處理就是將相對于測量基準(zhǔn)獲得的參數(shù)值，換算成相對于理想基準(zhǔn)的數(shù)值。293.5.1采用對角線布點時的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理步驟：1）首先求出每個截面上各測點對其兩端點連線的偏

差值也即先求出各測量截面的直線度；2）根據(jù)理想平面建立的條件，求出兩個對角線截面上各測點相對于理想平面的偏差值；3）再根據(jù)其余兩端點連線與理想平面的相對位置，求出其余測點對理想平面的偏差值；4）判斷重復(fù)測量點的重復(fù)測量變動量；5）用對角線法評定該平板的工作面平面度；30

31

-10-3(+3)

+5-1-6(0)0-1-1累加+4+4+1(+1)+5+4-2(-2)0-1-2+4+5+3+5+50000+1+2-4-2旋轉(zhuǎn)