《增材制造 測(cè)試件 增材制造系統(tǒng)幾何性能評(píng)估》征求意見(jiàn)稿

ICS25.030J團(tuán)體ICS25.030J增材制造測(cè)試件增材制造系統(tǒng)幾何性能評(píng)估Additivemanufacturing—Testartifacts—Geometriccapabilityassessmentofadditivemanufacturingsystems（征求意見(jiàn)稿）FORMTEXTFORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實(shí)施中國(guó)機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)發(fā)布T/CAMMTXXXX—XXXXT/CAMMTXXXX—XXXXT/CAMMT××—××××目次 I前言 II引言 I1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14制備測(cè)試件的一般要求 14.1原材料 14.2工藝規(guī)范 14.3文件格式 14.4測(cè)試測(cè)試件的數(shù)量和位置 24.5成形位置和方向 24.6標(biāo)記 24.7測(cè)試件陣列與合并 24.8支撐和后處理 35測(cè)量測(cè)試件的一般要求 35.1通則 35.2沉積態(tài)測(cè)試件的測(cè)量 35.3測(cè)量方案 35.4測(cè)量不確定度 36測(cè)試件幾何形狀 36.1概述 46.2精度 46.3成形分辨率 56.4表面粗糙度 136.5標(biāo)記 15附錄A(資料性)測(cè)試測(cè)試件擺放示例 17附錄B(資料性)測(cè)試方法 19附錄C(資料性)測(cè)試過(guò)程 22參考文獻(xiàn) 26前言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中國(guó)機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)提出。本文件由中國(guó)機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)歸口。本文件起草單位:。本文件主要起草人:。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本文件版權(quán)歸中國(guó)機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)所有。未經(jīng)事先書(shū)面許可，本文件的任何部分不得以任何形式或任何手段進(jìn)行復(fù)制、發(fā)行、改編、翻譯、匯編或?qū)⒈疚募糜谄渌魏紊虡I(yè)目的等。引言本文件中規(guī)定的測(cè)試方法在給定系統(tǒng)設(shè)置和工藝參數(shù)并結(jié)合特定的原材料下用于評(píng)估增材制造系統(tǒng)的性能。本文件通過(guò)測(cè)試增材制造系統(tǒng)可成形的最小特征尺寸、表面粗糙度和測(cè)試件的幾何尺寸精度進(jìn)行幾何性能評(píng)估。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件主要用于定量評(píng)估增材制造系統(tǒng)的幾何性能,可以在新設(shè)備安裝時(shí)直接成形并進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)，可在系統(tǒng)維護(hù)后或根據(jù)質(zhì)量體系的要求，用于定期評(píng)估某一增材制造系統(tǒng)的性能或診斷故障。本文件規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件可用于買(mǎi)方和賣(mài)方之間評(píng)估增材制造零件或增材制造系統(tǒng)的能力。本文件規(guī)定的測(cè)試數(shù)據(jù)可以用來(lái)衡量新的工藝參數(shù)或材料對(duì)增材制造系統(tǒng)性能的影響。本文件描述了一組測(cè)試幾何圖形，每個(gè)測(cè)試幾何圖形都被設(shè)計(jì)用于研究一個(gè)或多個(gè)特定的性能指標(biāo)，以及將這些幾何圖形配置到測(cè)試件中的幾個(gè)示例。它規(guī)定了要測(cè)量的測(cè)試幾何圖形的數(shù)量和質(zhì)量，但沒(méi)有規(guī)定具體的測(cè)量方法。不同的用戶(hù)應(yīng)用程序可能需要不同等級(jí)的性能。特定的測(cè)試幾何圖形可能在每個(gè)增材制造系統(tǒng)都需要成形，以幫助建立性能追溯。并不是所有的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件都需要成形，可根據(jù)最終用戶(hù)的需求，單獨(dú)成形單一的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件。本文件討論了特征配置的示例，以及測(cè)量不確定度要求，以演示低和高等級(jí)的檢查和性能。增材制造測(cè)試件增材制造系統(tǒng)幾何性能評(píng)估范圍本文件規(guī)定了增材制造測(cè)試件制備、測(cè)量和幾何圖形的一般要求。本文件適用于利用測(cè)試件進(jìn)行增材制造系統(tǒng)校準(zhǔn)和成形能力評(píng)估。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T35022增材制造主要特性和測(cè)試方法零件和粉末原材料GB/T35351增材制造術(shù)語(yǔ)GB/T39329—2020增材制造測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件精度檢驗(yàn)GB/T41507增材制造術(shù)語(yǔ)坐標(biāo)系和測(cè)試方法術(shù)語(yǔ)和定義GB/T35351界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。制備測(cè)試件的一般要求原材料為確保檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性，制作測(cè)試件的原材料需符合用戶(hù)確定的材料規(guī)范。對(duì)于原材料是粉末形態(tài)的，材料規(guī)范應(yīng)包括化學(xué)成分、粉末流動(dòng)性、粒形、粒度及粒度分布等要求。雖然材料規(guī)范不會(huì)規(guī)定詳細(xì)的內(nèi)容，但供應(yīng)商應(yīng)按照規(guī)定的要求記錄并報(bào)告。對(duì)于原材料為粉末的增材制造工藝，材料規(guī)范應(yīng)明確原始粉末再利用的要求，包括原始粉末/使用過(guò)粉末的混合百分比、混合方法等。工藝規(guī)范測(cè)試件加工前，供需雙方應(yīng)確定滿(mǎn)足要求的工藝規(guī)范。加工時(shí)記錄用戶(hù)可定義的零件成形的工藝條件，如層厚、成形策略（例如：掃描路徑和/或掃描參數(shù)）、溫度等。一個(gè)成形過(guò)程中所有測(cè)試件的工藝應(yīng)相同。不同批次測(cè)試件的成形參數(shù)可能有所不同，因此成形之前供應(yīng)商和用戶(hù)應(yīng)就工藝規(guī)范中的參數(shù)達(dá)成一致。文件格式準(zhǔn)備增材制造工藝規(guī)范應(yīng)包括所使用文件的格式和文件轉(zhuǎn)換步驟，文件為包含切片參數(shù)的數(shù)字文件。在創(chuàng)建和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)文件時(shí)應(yīng)避免模型的失真，否則會(huì)影響測(cè)試件的測(cè)試結(jié)果，因此，工藝規(guī)范應(yīng)規(guī)定所使用文件的格式、切片參數(shù)及數(shù)據(jù)文件的準(zhǔn)備步驟。文件轉(zhuǎn)換要求為確保測(cè)試件能夠準(zhǔn)確反映增材制造系統(tǒng)的成形能力，CAD模型轉(zhuǎn)換為AMF、STL或其他任何中間文件格式時(shí)，選擇的文件轉(zhuǎn)換公差應(yīng)確保數(shù)據(jù)與CAD模型的最大偏差小于增材制造系統(tǒng)預(yù)期精度的1/4，并且基于良好的測(cè)量條件，理想情況下小于所評(píng)估增材制造系統(tǒng)預(yù)期精度的1/10。目前，大多數(shù)增材制造設(shè)備無(wú)法生產(chǎn)精度優(yōu)于10μm的零件，因此CAD模型保存為STL/AMF格式時(shí)，應(yīng)確保至少2.5μm或更高精度。這只是一般性指導(dǎo)，應(yīng)針對(duì)具體的增材制造系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)。建議用戶(hù)檢查最大偏差，并記錄使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)以及任何最大偏差，如弦高和角度公差。文件在轉(zhuǎn)換期間或轉(zhuǎn)換之后不宜放大或縮小，可使用設(shè)備的校正因子(例如偏置、軸縮放等)修正模型，并將其記錄為工藝過(guò)程的一部分。測(cè)試測(cè)試件的數(shù)量和位置測(cè)試件總數(shù)量不少于5件，確保測(cè)試規(guī)范要求的足夠的樣本進(jìn)行具有統(tǒng)計(jì)顯著性的測(cè)量。測(cè)試件覆蓋的成形區(qū)域?qū)Τ尚纹脚_(tái)要有足夠的區(qū)域覆蓋率以檢測(cè)不同成形位置之間的性能差異。采用較大區(qū)域覆蓋率的方案能評(píng)估整個(gè)增材制造系統(tǒng)的一致性。這是所有測(cè)試的最優(yōu)方案，并對(duì)具有“最佳位置”的工藝尤為重要(例如，某些振鏡控制的激光系統(tǒng)在成形平臺(tái)的中心位置可重復(fù)性更好)。建議測(cè)試件的擺放區(qū)域至少占設(shè)備成形平臺(tái)的80%。如果位置效應(yīng)與用戶(hù)要求的特定試驗(yàn)無(wú)關(guān)，則可根據(jù)供應(yīng)商和用戶(hù)之間的協(xié)議選擇單個(gè)成形位置。如果測(cè)試件較少，區(qū)域覆蓋率低，宜對(duì)增材制造系統(tǒng)性能進(jìn)行抽查。如有特殊要求，測(cè)試件的數(shù)量由供應(yīng)商和用戶(hù)協(xié)商確定。成形位置和方向測(cè)試件旨在表明增材制造系統(tǒng)幾何成形能力的優(yōu)缺點(diǎn)，因此會(huì)有的幾何特征在成形中失敗，在成形時(shí)應(yīng)將可能會(huì)失敗的幾何特征置于最小風(fēng)險(xiǎn)的位置，因?yàn)槌尚问〉某尚螌訒?huì)導(dǎo)致其余部分的失效。例如，在粉末床熔融工藝中，建議將可能失敗的特征定位在整體成形的最小風(fēng)險(xiǎn)的位置，以降低失效的部件阻礙到其他部件的風(fēng)險(xiǎn)。按照GB/T41507的規(guī)定，測(cè)試報(bào)告應(yīng)包含測(cè)試件的成形位置和方向。標(biāo)記將標(biāo)記符號(hào)添加到測(cè)試件上以識(shí)別測(cè)試件的成形方向和零件位置，見(jiàn)6.4。測(cè)試件陣列與合并測(cè)試件的幾何圖形不應(yīng)縮放（這將影響到測(cè)試結(jié)果），但是可以陣列以獲得更大的覆蓋區(qū)域，其中線性測(cè)試件推薦采用陣列的方式。當(dāng)需要陣列測(cè)試件以獲得更好的覆蓋范圍時(shí)，可以合并多個(gè)測(cè)試件，這可在切片和其他文件準(zhǔn)備之前合并相鄰的AMF或STL文件來(lái)實(shí)現(xiàn)。增材制造是沿Z軸逐層成形，在X-Y方向上是基于像素的打印，因此成形過(guò)程中零件位置能夠影響測(cè)試結(jié)果，通過(guò)測(cè)試件反饋設(shè)備精度尤其如此。在準(zhǔn)備切片文件和將切片文件導(dǎo)入到設(shè)備的過(guò)程中，文件轉(zhuǎn)換中數(shù)據(jù)的四舍五入會(huì)影響特定圖層或像素的成形。因此根據(jù)GB/TXXXXX《增材制造術(shù)語(yǔ)坐標(biāo)系和測(cè)試方法》中的要求，應(yīng)將測(cè)試件的成形方向與檢測(cè)結(jié)果結(jié)合起來(lái)報(bào)告。在某些增材制造工藝(特別是金屬增材制造)中，測(cè)試件附近大量的熱量可能會(huì)影響測(cè)試件的幾何精度，建議用戶(hù)制作測(cè)試件時(shí)確保足夠的間距。對(duì)于長(zhǎng)測(cè)試件，應(yīng)進(jìn)行非線性檢測(cè)和周期性校正。支撐和后處理成形過(guò)程中應(yīng)避免使用或者僅使用不影響測(cè)量結(jié)果的支撐結(jié)構(gòu)。如使用支撐，應(yīng)記錄支撐方案包括但不限于材料、幾何尺寸、去除方法。在不影響準(zhǔn)確反映增材制造系統(tǒng)的幾何成形能力情況下，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砘蚝筇幚?，否則不宜進(jìn)行任何的表面處理或后處理。測(cè)量之前所進(jìn)行的不可避免的后處理(如去除支撐)，應(yīng)將過(guò)程的細(xì)節(jié)作為報(bào)告的一部分。報(bào)告應(yīng)包括對(duì)研磨介質(zhì)的描述以及研磨方法。同時(shí)，將后處理(例如金屬零件的噴砂)之前和之后的測(cè)試件分別測(cè)量并一起記錄。測(cè)量測(cè)試件的一般要求通則本章給出了測(cè)量測(cè)試件的指導(dǎo)原則，具體測(cè)量要求見(jiàn)第6章。本文件沒(méi)有規(guī)定任何具體的測(cè)量方法，可以通過(guò)各種測(cè)量技術(shù)和測(cè)量設(shè)備來(lái)完成。例如三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、光學(xué)掃描儀、千分表、表面輪廓儀等。GB/T35022推薦了一些測(cè)量方法，測(cè)量方法應(yīng)在報(bào)告中體現(xiàn)，詳細(xì)信息見(jiàn)附錄A和附錄B。沉積態(tài)測(cè)試件的測(cè)量在進(jìn)行任何的后處理之前，應(yīng)將測(cè)試件冷卻至室溫，然后從增材制造系統(tǒng)中移出直接測(cè)量。用戶(hù)可能要求在測(cè)量之前將測(cè)試件保持在一定的溫度和濕度范圍內(nèi)。如果測(cè)試件是粉末床熔融工藝制造的，在測(cè)量之前應(yīng)將殘余粉末清理干凈。如果測(cè)試件成形在成形平臺(tái)上，可在平臺(tái)上直接測(cè)量，若無(wú)法在成形平臺(tái)上測(cè)量，必須移出時(shí)，應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。如果需要后處理，記錄每個(gè)后處理的細(xì)節(jié)，并將后處理之前和之后的測(cè)試件分別測(cè)量并一起記錄。測(cè)量方案對(duì)于尺寸測(cè)量和表面粗糙度測(cè)量，測(cè)量方案會(huì)影響整體測(cè)量不確定度，包括測(cè)量設(shè)備、測(cè)量特征或表面測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量和分布。對(duì)于粗糙度測(cè)量，測(cè)量方案包括測(cè)量參數(shù)(例如，取樣長(zhǎng)度)。測(cè)量方案依據(jù)零件部分或特征是非常明確的，其影響因素較多。因此，并沒(méi)有所謂通用的最優(yōu)測(cè)量方案。雖然如此，附錄A和B仍然推薦了一些測(cè)量方案。在選擇具體測(cè)量方案時(shí)，測(cè)量不確定度是選擇測(cè)量設(shè)備的重要依據(jù)，根據(jù)實(shí)際情況選擇最小測(cè)量不確定度的測(cè)量方案?？此戚^平的表面可能非常不均勻或粗糙，則需要增加測(cè)量點(diǎn)以獲得平均結(jié)果。測(cè)量不確定度每項(xiàng)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)與測(cè)量結(jié)果一起報(bào)告。用戶(hù)應(yīng)記錄測(cè)量過(guò)程和使用設(shè)備的任何校準(zhǔn)和質(zhì)量保證體系，應(yīng)在測(cè)試報(bào)告中明確測(cè)量設(shè)備的精度。測(cè)試件幾何形狀概述下文描述了七種類(lèi)型的測(cè)試件，每種測(cè)試件旨在測(cè)試增材制造系統(tǒng)不同的性能或能力。精度線性精度測(cè)試件目的測(cè)試系統(tǒng)沿特定方向的線性定位精度。根據(jù)測(cè)試件成形方向和設(shè)備配置，測(cè)試件的線性誤差可作為診斷系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)誤差或定位補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。圖1為X,Y方向線性精度測(cè)試件的工程圖。測(cè)試件由矩形實(shí)心基座和頂上的矩形凸起構(gòu)成。測(cè)試件特征的包圍盒為55mm×5mm×8mm，端部凸起為2.5mm×5mm×5mm，中心凸起為5mm×5mm×5mm。凸起的間距沿工件長(zhǎng)度從5mm增加到7.5mm、10mm和12.5mm。單位：毫米圖1X,Y方向線性精度測(cè)試件如需要更長(zhǎng)的線性精度測(cè)試件，可將多個(gè)線性精度測(cè)試件首尾相接合并。當(dāng)合并兩個(gè)或多個(gè)線性精度測(cè)試件時(shí)，端部凸起的2.5mm疊加形成了中心凸起全部為5mm立方塊，如圖2所示。圖2兩個(gè)線性精度測(cè)試件合并對(duì)于某些工藝需要較短的線性精度測(cè)試件，將圖1測(cè)試件模型整體按1:2縮小制作；對(duì)于某些工藝需要較長(zhǎng)的線性精度測(cè)試件，將圖1測(cè)試件模型整體按2:1放大制作。測(cè)量線性精度測(cè)試件主要測(cè)量立方體表面相對(duì)于測(cè)試件末端主基準(zhǔn)面的位置（見(jiàn)圖1）或者測(cè)量每個(gè)凸起的長(zhǎng)度和每個(gè)凸起之間的間距.可選測(cè)量項(xiàng)目是基座沿測(cè)試樣長(zhǎng)度的直線度、基座每一測(cè)沿測(cè)試樣長(zhǎng)度的平行度和每個(gè)凸起的高度。線性精度測(cè)試件測(cè)量項(xiàng)目見(jiàn)表1。表1線性測(cè)試件測(cè)量項(xiàng)目表測(cè)量項(xiàng)目可選擇的測(cè)量項(xiàng)目X,Y方向：立方體表面相對(duì)于測(cè)試件末端基準(zhǔn)面的位置或者測(cè)量每個(gè)凸起的長(zhǎng)度和每個(gè)凸起之間的間距Z方向：測(cè)試件的高度沿測(cè)試件長(zhǎng)度的基座的直線度、基座每一側(cè)沿著測(cè)試件長(zhǎng)度的平行度和每個(gè)凸起的高度注意事項(xiàng)X,Y,Z方向線性精度測(cè)試件應(yīng)至少包括一個(gè)與設(shè)備坐標(biāo)系中每個(gè)軸(X，Y，Z)平行的測(cè)試測(cè)試件，使用正交計(jì)數(shù)法按照ISO/ASTM52921記錄方向。另一種方法可能是將一個(gè)線性精度測(cè)試件與設(shè)備的一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸對(duì)齊(例如沿龍門(mén)系統(tǒng)的X軸滑動(dòng))，可以更好地將測(cè)試件的誤差與定位系統(tǒng)中的誤差運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)。成形方向應(yīng)避免造成刮刀運(yùn)動(dòng)碰撞或損壞測(cè)試件。需要通過(guò)設(shè)備的定位能力來(lái)測(cè)試設(shè)備線性精度，用戶(hù)可考慮將線性測(cè)試件定位在成形平臺(tái)的中間以及行程末端附近。垂直擺放的線性精度測(cè)試件應(yīng)盡可能避免使用支撐結(jié)構(gòu)。如果支撐結(jié)構(gòu)是必須的（例如在凸起部分的下面），支撐策略（包括幾何形狀、材料和去支撐方法）應(yīng)被完整記錄。應(yīng)慎重選擇支撐策略以盡量減小對(duì)測(cè)量過(guò)程/精度的影響鼓形測(cè)試件測(cè)試增材制造三維綜合成形精度和動(dòng)態(tài)成形精度，通常在設(shè)備的各子系統(tǒng)完成調(diào)試檢驗(yàn)和工藝參數(shù)確定后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方法按GB/T39329—2020中第7章的要求進(jìn)行。成形分辨率圓柱形測(cè)試件目的本文件提供了一套不同長(zhǎng)徑比的圓柱形測(cè)試件以評(píng)估增材制造系統(tǒng)制作不同長(zhǎng)徑比圓柱形的成形能力，反映系統(tǒng)可以成形微小特征的能力。這些特征測(cè)試件代表了測(cè)試件能夠存在的特征。圓柱形測(cè)試件的直徑測(cè)量提供了關(guān)于系統(tǒng)精度的一些信息。幾何形狀一些增材制造工藝具有優(yōu)異的微小特征的成形能力，所選擇的測(cè)試件應(yīng)具有適宜的尺寸。該標(biāo)準(zhǔn)提供了一系列測(cè)試件，3組5個(gè)圓柱特征的測(cè)試件，其具有4種不同的長(zhǎng)徑比。圓柱形測(cè)試件可分為粗、中、細(xì)三類(lèi)。粗圓柱的直徑從4mm～0.5mm(4.0mm、3.0mm、2.0mm、1.0mm和0.5mm)，中圓柱的直徑～0.5mm到0.1mm(0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm和0.1mm)，細(xì)圓柱的直徑從0.2mm～0.025mm(0.2mm、0.15mm,、0.1mm,、0.05mm和0.025mm)。長(zhǎng)徑比系列為4:1，6:1，8:1和10:1。例如圖1為長(zhǎng)徑比為6:1的圓柱形測(cè)試件。單位：毫米圖1圓柱形測(cè)試件圓柱測(cè)試件基本尺寸按照下表尺寸：表2圓柱形測(cè)試件基本尺寸單位：毫米類(lèi)別基座圓柱尺寸（直徑×高度）圓柱中心距長(zhǎng)寬高細(xì)2533φ0.2×0.8、φ0.15×0.6、φ0.1×0.4、φ0.05×0.2、φ0.025×0.15φ0.2×1.2、φ0.15×0.9、φ0.1×0.6、φ0.05×0.3、φ0.025×0.15φ0.2×1.6、φ0.15×1.2、φ0.1×0.8、φ0.05×0.4、φ0.025×0.2φ0.2×2、φ0.15×1.5、φ0.1×1、φ0.05×0.5、φ0.025×0.25中2533φ0.5×2、φ0.4×1.6、φ0.3×1.2、φ0.2×0.8、φ0.1×0.45φ0.5×3、φ0.4×2.4、φ0.3×1.8、φ0.2×1.2、φ0.1×0.6φ0.5×4、φ0.4×3.2、φ0.3×2.4、φ0.2×1.6、φ0.1×0.8φ0.5×5、φ0.4×4、φ0.3×3、φ0.2×2、φ0.1×1粗3563φ4.0×16、φ3.0×12、φ2.0×8、φ1.0×4、φ0.5×27φ4.0×24、φ3.0×18、φ2.0×12、φ1.0×6、φ0.5×3φ4.0×32、φ3.0×24、φ2.0×16、φ1.0×8、φ0.5×4φ4.0×40、φ3.0×30、φ2.0×20、φ1.0×10、φ0.5×5特征尺寸的確定不需要成形所有規(guī)格的測(cè)試件。用戶(hù)成形前宜對(duì)增材制造系統(tǒng)的成形能力進(jìn)行預(yù)估，并選擇一個(gè)包含預(yù)估成形分辨率的特征集。不是所有長(zhǎng)徑比的圓柱形都要成形，用戶(hù)可在長(zhǎng)徑比系列中選擇1個(gè)或多個(gè)比值，最大限度體現(xiàn)設(shè)備成形能力即可。注意，在某些增材制造系統(tǒng)中（如金屬粉末床熔融系統(tǒng)），可以成形最小直徑的圓柱形在不同長(zhǎng)徑比下的規(guī)格不同。如果系統(tǒng)成形的預(yù)估成形分辨率大于最大分辨率特征集，可使用其他測(cè)試件來(lái)預(yù)估可達(dá)到的最小特征?？梢猿尚蔚闹睆阶钚〉膱A柱形取決于成形方向，特別是各向異性工藝(例如某些增材制造工藝可能在XY方向比Z方向有更好的成形分辨率)。因此，測(cè)試件在成形的過(guò)程中應(yīng)以不同的方向成形，例如平行于設(shè)備Z軸方向和X軸方向。建議用戶(hù)根據(jù)增材制造系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇特定的成形方向。如果特征集選擇得當(dāng)，成形特征集中的部分測(cè)試件成形完好，而其他測(cè)試件成形失敗。應(yīng)當(dāng)考慮測(cè)試件在成形空間體積內(nèi)成形時(shí)可能失效的風(fēng)險(xiǎn)，以避免對(duì)其余特征成形產(chǎn)生不利影響。測(cè)量圓柱形主要測(cè)量直徑，可選測(cè)量項(xiàng)目是圓柱形的高度、圓柱度和圓跳動(dòng)，測(cè)量方法參見(jiàn)附錄B。注意事項(xiàng)如果特征不容易測(cè)量，應(yīng)記錄部分圓柱形測(cè)試件可能成形失敗，部分圓柱形變形或部分成形。檢測(cè)結(jié)果反映系統(tǒng)成形分辨率的相關(guān)信息。如果所有的圓柱形都成形完好，但有幾個(gè)圓柱形的直徑相同，應(yīng)注意直徑相同的圓柱形與設(shè)計(jì)尺寸是否一致。在使用手動(dòng)測(cè)量設(shè)備時(shí)，可以?xún)H在一個(gè)方向上測(cè)量圓柱形直徑。用戶(hù)可以考慮兩個(gè)不同的方向上制作Z方向圓柱形：平行于設(shè)備Z方向，基座與設(shè)備X方向(ZX)對(duì)齊和平行于設(shè)備Z方向，基座與設(shè)備Y方向(ZY)對(duì)齊。圓孔測(cè)試件目的本文件提供了一套不同長(zhǎng)徑比的圓孔測(cè)試件用于評(píng)估增材制造系統(tǒng)制作不同長(zhǎng)徑比圓孔的成形能力。圓孔的直徑測(cè)量提供了系統(tǒng)成形微小圓孔特征的一些信息。圓孔測(cè)試件除了評(píng)估圓孔的成形能力之外，還提供了從圓孔中去除未固化材料和支撐材料的能力。幾何尺寸一些增材制造工藝具有優(yōu)異的微小特征的能力，所選擇的測(cè)試件應(yīng)具有適宜的尺寸。該標(biāo)準(zhǔn)提供一系列測(cè)試件，3組5個(gè)孔特征的測(cè)試件，可分為大、中、小三類(lèi)孔。大孔的直徑從4.0mm～0.5mm(4.0mm、3.0mm、2.0mm、1.0mm和0.5mm)，中孔的直徑從0.5mm～0.1mm(0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm和0.1mm)，小孔的直徑從0.2mm～0.025mm(0.2mm、0.15mm、0.1mm、0.05mm和0.025mm)。零件高度為2.5mm，孔為通孔。單位：毫米圖2圓孔測(cè)試件圓孔測(cè)試件基本尺寸請(qǐng)按照下表尺寸：表2圓孔測(cè)試件基本尺寸表單位：毫米類(lèi)別零件圓孔直徑孔中心距長(zhǎng)寬高大25.03.02.5φ0.2、φ0.15、φ0.1、φ0.05、φ0.0255.0中25.03.02.5φ0.5、φ0.4、φ0.3、φ0.2、φ0.15.0小28.010.02.5φ4.0、φ3.0、φ2.0、φ1.0、φ0.56.0特征尺寸的確定不需要成形所有規(guī)格的測(cè)試件。用戶(hù)成形前宜對(duì)增材制造系統(tǒng)的成形能力進(jìn)行預(yù)估，并選擇一個(gè)包含預(yù)估分辨率的特征集。如果用戶(hù)需要成形的是盲孔而不是通孔，可以修改數(shù)據(jù)文件使測(cè)試件下方為實(shí)心零件。對(duì)于粉末床熔融工藝，并考慮從盲孔中去除殘余粉末?？梢猿尚蔚闹睆阶钚〉膱A孔取決于成形方向，特別是測(cè)試工藝的各向異性。因此，測(cè)試件宜在增材制造過(guò)程中以不同的方向成形，例如孔平行于設(shè)備Z軸方向或X軸或非正交方向，用戶(hù)應(yīng)考慮階梯效應(yīng)和層厚對(duì)圓孔成形的影響。如果特征集選擇得當(dāng)，成形特征中的部分孔成形完好，而其他孔成形失敗。成形失敗的孔可能在表面成形良好，但在表面下方是成形失敗，可通過(guò)針規(guī)或無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢查表面下方的成形質(zhì)量。測(cè)量圓孔主要測(cè)量孔徑，孔徑用手動(dòng)測(cè)量設(shè)備(例如針規(guī))或光學(xué)顯微鏡測(cè)量?？椎目蛇x測(cè)量項(xiàng)目包括孔的深度、圓度和圓柱度，測(cè)量方法參見(jiàn)附錄B。注意事項(xiàng)如果特征不容易測(cè)量，用戶(hù)應(yīng)記錄部分孔可能成形失敗，部分孔出現(xiàn)變形。檢測(cè)結(jié)果反映系統(tǒng)圓孔成形分辨率的一些信息。如果所有的孔都成形良好，但有幾個(gè)孔的直徑相同，則宜注意直徑相同的圓孔與設(shè)計(jì)尺寸是否一致。孔可以用針規(guī)檢查評(píng)估(即通規(guī)可以通過(guò)，而止規(guī)不能通過(guò))。如果選擇這種測(cè)量方法，建議按照附錄C中的方法測(cè)量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以檢查孔內(nèi)是否有多余材料及孔的深度。缺點(diǎn)是只能給出一個(gè)直徑范圍(在通和止直徑之間)，不能測(cè)量孔徑和不確定度。此外，成形的孔可能不是圓孔，因此這種測(cè)量方法只能給出最大內(nèi)接直徑。如果成形的孔不是通孔，用戶(hù)應(yīng)盡可能測(cè)量并報(bào)告孔的深度。主要特征應(yīng)符合常見(jiàn)的公制量規(guī)尺寸。增材制造系統(tǒng)可成形的最小孔可能小于常用的最小規(guī)格)。筋板測(cè)試件目的本文件提供了一套筋板測(cè)試件用于評(píng)估增材制造系統(tǒng)薄壁特征的成形能力。可成形的最薄的筋板反映設(shè)備可成形的最小壁厚，特別是薄壁結(jié)構(gòu)。筋板測(cè)試件的厚度測(cè)量反映了系統(tǒng)成形薄壁精度和成形分辨率的一些信息。幾何形狀一些增材制造工藝具有優(yōu)異的微小特征的成形能力，所選擇的測(cè)試件應(yīng)具有適宜的尺寸評(píng)估增材制造系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)提供了大、中、小3類(lèi)測(cè)試件，每類(lèi)有6個(gè)測(cè)試件。大測(cè)試件的筋板從6.0mm～1.0mm(6.0mm、5.0mm、4.0mm、3.0mm、2.0mm和1.0mm)，中測(cè)試件的筋板從1.0mm～0.1mm(1.0mm、0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.2mm和0.1mm)，小測(cè)試件的筋板從0.1mm～0.01mm(0.1mm、0.08mm、0.06mm、0.04mm，0.02mm和0.01mm)。測(cè)試件的高度可為10.0mm或20.0mm。每個(gè)測(cè)試件由較大的支柱沿垂直表面的一側(cè)支撐(見(jiàn)圖3或圖4)。該支柱能幫助識(shí)別筋板特征的位置能否成形良好，并有助于防止刮刀在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程對(duì)筋板特征的損壞。大測(cè)試件（厚度大于1.0mm）的支柱具有不同的幾何形狀(見(jiàn)圖5)，在與基座平行的平面中的幾何形狀是由三個(gè)連接的半徑和弧形組成，用戶(hù)可以使用此特征測(cè)量測(cè)試件與模型的偏差，評(píng)估增材制造系統(tǒng)滿(mǎn)足輪廓公差的能力。單位：毫米圖3小筋板測(cè)試件單位：毫米圖4中筋板測(cè)試件單位：毫米圖5大筋板測(cè)試件特征尺寸的確定不需要成形所有規(guī)格的測(cè)試件。用戶(hù)成形前宜對(duì)增材制造系統(tǒng)的成形能力進(jìn)行預(yù)估，并選擇一個(gè)包含預(yù)估成形分辨率的特征集。如果測(cè)試件太大無(wú)法在設(shè)備的成形空間中成形，在買(mǎi)賣(mài)雙方之間達(dá)成一致的情況下，可將測(cè)試件修改成在一個(gè)基座上成形更少的特征?？梢猿尚蔚淖钚『穸鹊臏y(cè)試件取決于成形方向，特別是各向異性工藝。因此，測(cè)試件應(yīng)該在增材制造成形工藝中以不同的方向成形，例如測(cè)試件的長(zhǎng)度平行于設(shè)備X方向或Y方向。由于某些工藝對(duì)成形無(wú)支撐薄壁結(jié)構(gòu)的限制，不推薦測(cè)試件的長(zhǎng)度方向平行于設(shè)備的Z軸。應(yīng)考慮測(cè)試件相對(duì)于刮刀的運(yùn)動(dòng)方向，因?yàn)榇怪庇诠蔚哆\(yùn)動(dòng)方向的測(cè)試件更易彎曲或變形。如果特征集選擇得當(dāng)，成形特征中的部分測(cè)試件成形完好，而其他測(cè)試件成形失敗。應(yīng)當(dāng)考慮測(cè)試件在成形空間體積內(nèi)成形時(shí)可能失效的風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)量筋板特征主要測(cè)量薄壁的厚度，厚度沿長(zhǎng)度和高度的若干個(gè)位置測(cè)量，測(cè)量工具包括但不限于卡尺、千分尺、光學(xué)顯微鏡和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x?？蛇x的測(cè)量項(xiàng)目包括每個(gè)筋板測(cè)試件的長(zhǎng)度和高度以及筋板特征每個(gè)面的直線度(橫向和垂直)、輪廓度，測(cè)量方法參見(jiàn)附錄B。注意事項(xiàng)如果特征不容易測(cè)量，應(yīng)記錄部分測(cè)試件可能成形失敗，部分測(cè)試件部分成形或損壞（注意部分成形或損壞的測(cè)試件的長(zhǎng)度和高度）。檢測(cè)結(jié)果可反饋系統(tǒng)測(cè)試件成形分辨率。如果所有的測(cè)試件都成形，但有幾個(gè)測(cè)試件厚度相同，應(yīng)注意厚度相同的測(cè)試件與設(shè)計(jì)尺寸是否一致。每個(gè)測(cè)試件上的方柱可用于測(cè)試數(shù)據(jù)文件與測(cè)試件的一致性。槽測(cè)試件目的本文件提供了一套槽測(cè)試件用以評(píng)估增材制造系統(tǒng)可成形的最小尺寸的槽或槽之間的最小間距的能力。可成形的最小的槽反映設(shè)備可成形的最小槽寬。槽的寬度測(cè)量反映了系統(tǒng)成形精度的一些信息。。幾何形狀一些增材制造工藝具有優(yōu)異的制造微小特征的成形能力，所選擇的的測(cè)試件應(yīng)有適宜的尺寸測(cè)試增材制造系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)提供了大、中、小3類(lèi)測(cè)試件，每類(lèi)上有6個(gè)連續(xù)寬度的測(cè)試件。大槽寬度從6mm`1mm(6mm、5mm、4mm、3mm、2mm和1mm)，中槽的寬度從1mm`0.1mm(1.0mm、0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.2mm和0.1mm)，小槽寬度從0.1mm`0.01mm(0.1mm、0.08mm、0.06mm、0.04mm、0.02mm和0.01mm)。大槽的高度為5mm，10mm或20mm，中槽和小槽的高度為5mm和10mm。槽間距是恒定的，大槽為5mm，中槽為2mm，小槽為1mm。單位：毫米圖6小槽測(cè)試件單位：毫米圖7中槽測(cè)試件槽由兩側(cè)臂及連接所有側(cè)臂的實(shí)體連接構(gòu)成，實(shí)體連接的頂面平行于特征的底面。對(duì)于大槽特征（槽寬≥1mm），每個(gè)側(cè)臂頂面相對(duì)于實(shí)體連接的頂面有不同角度的傾斜（見(jiàn)圖8），可選角度為5°、10°、15°、20°、25°、30°，用戶(hù)可測(cè)量角度偏差，評(píng)估增材制造系統(tǒng)滿(mǎn)足角度公差的能力。單位：毫米圖8大槽測(cè)試件若某些工藝需要較小或特征較粗大的測(cè)試件，可由用戶(hù)和供應(yīng)商協(xié)商測(cè)試件的幾何形狀，并遵循圖6，圖7或圖8測(cè)試件的設(shè)計(jì)原則。特征尺寸的確定不需要成形所有規(guī)格的測(cè)試件。用戶(hù)成形前宜對(duì)增材制造系統(tǒng)的成形能力進(jìn)行預(yù)估，并選擇一個(gè)包含預(yù)估成形分辨率的特征集。如果系統(tǒng)可成形的預(yù)估成形分辨率大于可選的最大槽寬，可以使用其他測(cè)試件來(lái)預(yù)估可達(dá)到的最小特征(例如線性測(cè)試件上的凸起間距為2.5mm和5mm)。可以成形的最小寬度的槽取決于成形方向，特別是測(cè)試工藝的各向異性。因此，測(cè)試件應(yīng)該在增材制造過(guò)程中以不同的方向成形，例如槽位于xz平面、槽的長(zhǎng)度平行于x方向或槽位于yz平面、槽長(zhǎng)度平行于y方向。如果選擇得當(dāng)，部分槽將成形良好，而其他成形失敗。應(yīng)當(dāng)考慮測(cè)試件在成形空間體積內(nèi)成形時(shí)可能失效的風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)量槽測(cè)試件主要測(cè)量槽的寬度。槽的間距為2mm，在一個(gè)或多個(gè)槽成形失敗的情況下，便于用戶(hù)找到每個(gè)槽的位置。測(cè)量槽寬宜沿槽長(zhǎng)度方向測(cè)量多個(gè)位置，測(cè)量方法包括但不限于光學(xué)顯微鏡和塞尺。測(cè)試件的可選測(cè)量項(xiàng)目是每個(gè)槽的長(zhǎng)度、沿著每個(gè)槽長(zhǎng)度方向槽的直線度以及槽兩個(gè)面的平行度，測(cè)量方法參見(jiàn)附錄B。注意事項(xiàng)如果特征不容易測(cè)量，宜記錄部分槽可能成形失?。ㄗ⒁鉁y(cè)量部分成形的槽的長(zhǎng)度和寬度）。檢測(cè)結(jié)果反映系統(tǒng)可成形槽的一些信息。如果所有的槽都成形良好，但有幾個(gè)槽的寬度相同，則宜注意寬度相同的幾個(gè)槽尺寸與設(shè)計(jì)尺寸是否一致。注意測(cè)試件上槽的成形方向允許僅在一個(gè)方向上測(cè)量槽的寬度，因此用戶(hù)可以考慮兩個(gè)不同方向上成形Z方向槽：平行于設(shè)備Z方向、基座與設(shè)備X方向(ZX)對(duì)齊、和平行于設(shè)備Z方向、基座與設(shè)備Y方向(ZY)對(duì)齊。表面粗糙度目的測(cè)試件是用來(lái)測(cè)量增材制造系統(tǒng)成形的表面粗糙度，可使用一維（輪廓）測(cè)量和二維（面積）測(cè)量。成形過(guò)程中逐層增長(zhǎng)的性質(zhì)在測(cè)試件表面留下臺(tái)階式幾何形狀，然而，除了臺(tái)階式幾何形狀外，還有其他幾個(gè)因素，如粉末粒度(對(duì)于粉末原材料)、絲材直徑（對(duì)于材料擠出成形）、重力、散熱、焦斑尺寸(對(duì)于能量束)和成形工藝參數(shù)。這些因素導(dǎo)致測(cè)試件表面粗糙度的變化，這取決于表面相對(duì)于層的成形方向的局部?jī)A斜度。因此，表面粗糙度測(cè)試件包括具有不同局部?jī)A斜度的多個(gè)表面。幾何形狀圖14為表面粗糙度測(cè)試件的幾何形狀，是由與連接梁連接的扁平片組成，多個(gè)表面允許測(cè)量不同斜率的表面粗糙度。相對(duì)于成形平臺(tái)表面傾斜角分別為0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°?？梢栽趦蓚?cè)測(cè)量表面粗糙度，也可以通過(guò)分離測(cè)試件后水平放置并進(jìn)行測(cè)量。連接梁有助于從成形室中移出并處理測(cè)試件。扁平片是可以單獨(dú)成形的，成形時(shí)可能需要支撐。每個(gè)扁平片上都標(biāo)識(shí)斜率，以便在彼此分離后進(jìn)行識(shí)別。小粗糙度測(cè)試件的扁平片尺寸為6mm×15mm×0.4mm，中等粗糙度測(cè)試件的扁平片尺寸為12mm×30mm×3mm，大粗糙度測(cè)試件的扁平片尺寸為24mm×60mm×6mm，這對(duì)于5mm×8mm的面積測(cè)量或12.5mm的輪廓測(cè)量已經(jīng)足夠。單位：毫米說(shuō)明：1——每個(gè)平片為3mm×12mm×30mm；2——連接梁；a——扁平片。圖9表面粗糙度測(cè)試件特征尺寸的確定建議成形所有角度的測(cè)試件，根據(jù)用戶(hù)與供應(yīng)商之間的協(xié)議，可以選擇成形更少規(guī)格的測(cè)試件。測(cè)量主要測(cè)量項(xiàng)目為表面粗糙度，可選的測(cè)量項(xiàng)目為角度。表面粗糙度可以通過(guò)接觸式或光學(xué)方法進(jìn)行輪廓或區(qū)域測(cè)量。測(cè)量時(shí)除了記錄表面粗糙度，還應(yīng)記錄測(cè)量方法和測(cè)量參數(shù)?；谳喞ǖ臏y(cè)量參數(shù)詳見(jiàn)GB/T3505，基于區(qū)域法的測(cè)量參數(shù)詳見(jiàn)GB/T33523。如果選擇輪廓測(cè)量，則測(cè)量的方向應(yīng)垂直于增材制造成形層的方向，即沿著每個(gè)樣品的長(zhǎng)度方向。測(cè)量方向無(wú)需記錄。輪廓測(cè)量應(yīng)在每個(gè)表面不同的位置重復(fù)多次測(cè)量(至少3次)，見(jiàn)圖10。水平測(cè)試件的頂面可能具有增材制造過(guò)程中掃描策略引起的表面紋理效應(yīng)。因此，頂面測(cè)量可以根據(jù)工藝參數(shù)設(shè)置和成形室的位置給出不同的結(jié)果。說(shuō)明：1——建議輪廓測(cè)量位置；2——待測(cè)扁平片表面；3——建議面積測(cè)量位置。圖10輪廓測(cè)量和區(qū)域測(cè)量的建議位置可能的情況下，每個(gè)測(cè)試件的兩個(gè)表面(上表面和下表面)應(yīng)分別測(cè)量和報(bào)告，測(cè)量方法參見(jiàn)附錄B。報(bào)告表3為粗糙度測(cè)量應(yīng)測(cè)量和記錄的參數(shù)。輪廓測(cè)量的記錄輪廓長(zhǎng)度，面積測(cè)量的記錄測(cè)量面積。建議值見(jiàn)GB/T3505、GB/T10610、GB/T33523。表3建議的測(cè)量參數(shù)名稱(chēng)符號(hào)(輪廓測(cè)量)符號(hào)(面積測(cè)量)表面平均粗糙度(算術(shù)平均差)RaSa表面平均峰谷高度RzSz表面高度分布的偏度(不對(duì)稱(chēng)度)RskSsk表面高度分布的峰度RkuSku注意事項(xiàng)成形方向測(cè)試件宜平放，即0°扁平片與成形平臺(tái)平行（見(jiàn)圖10）。如果單獨(dú)成形扁平片，則宜與標(biāo)記的角度保持一致，短邊平行于成形平臺(tái)。宜避免邊緣平行于刮刀或涂覆刀片的取向。重復(fù)性由于測(cè)試件的表面粗糙度隨測(cè)試件在成形室中的位置和相對(duì)于設(shè)備坐標(biāo)系的取向而變化，因此，如果需要與其他結(jié)果進(jìn)行比較，還宜記錄測(cè)試件在成形室中的位置和方向。支撐對(duì)于成形與測(cè)試件相同材料的支撐結(jié)構(gòu)的增材制造工藝，應(yīng)盡可能減少支撐的使用使更多的不同斜率的表面被測(cè)量，特別是測(cè)試件的下表面。支撐不可避免的情況下，應(yīng)調(diào)整支撐間距，以便測(cè)量工具進(jìn)入待測(cè)表面。此外，對(duì)于一些增材制造工藝，調(diào)整掃描參數(shù)可成形更容易移除的支撐，最小化標(biāo)記和損壞被測(cè)表面的風(fēng)險(xiǎn)，用戶(hù)可查閱設(shè)備說(shuō)明書(shū)獲取更多的信息。刮刀當(dāng)使用裝有刮刀系統(tǒng)的增材設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意測(cè)試件的成形方向，避免測(cè)試件與刮刀之間的碰撞導(dǎo)致測(cè)試件成形失敗。標(biāo)記目的用戶(hù)可以根據(jù)測(cè)試件的方向和位置自主選擇是否制作標(biāo)記。只要標(biāo)記的位置不影響測(cè)量，標(biāo)記制作在基板或測(cè)試件上都可以。幾何形狀標(biāo)記和測(cè)試件一起成形，用于指示設(shè)備X和Y成形方向，連接梁便于將標(biāo)記從測(cè)試件上分離，如圖11所示。注意事項(xiàng)制作標(biāo)記時(shí)，建議使用非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)特征/形狀，用以描述測(cè)試件位置，以防誤解，圖12為帶有標(biāo)記的測(cè)試件。單位：毫米說(shuō)明：1——連接梁。圖11XY標(biāo)記單位：毫米圖12不同成形角度的XY標(biāo)記a）0°，90°；b）45°

(資料性)

測(cè)試測(cè)試件擺放示例鼓勵(lì)用戶(hù)按照本文件正文中描述的測(cè)試件制作，其位置和方向都能滿(mǎn)足其特定要求，本附錄提供了幾個(gè)測(cè)試測(cè)試件的擺放示例，用戶(hù)可以采取自愿原則。本文件正文討論的要求和可選測(cè)量都適用于單個(gè)測(cè)試件，然而單個(gè)測(cè)試件沒(méi)有考慮測(cè)試件相對(duì)位置和方向?qū)y(cè)量的影響。下面幾種配置考慮了測(cè)試件相對(duì)位置和方向以進(jìn)行增材制造系統(tǒng)幾何成形能力測(cè)量。快速檢查X/Y平面特性：此配置旨在檢查X/Y平面中系統(tǒng)的幾何成形能力，特別是成形平臺(tái)的中心。此外，該配置旨在快速構(gòu)建并需要少量的原材料。注意這個(gè)配置測(cè)試測(cè)試件少，成形高度低，并不是系統(tǒng)性能的全面表征。鼓形測(cè)試件和線性測(cè)試件是關(guān)于成形平臺(tái)中心對(duì)稱(chēng)，這種擺放有助于突出掃描源（安裝于成形中心上方）引起的系統(tǒng)偏差。圖A.1在X/Y平面測(cè)試測(cè)試件擺放圖A.2在X/Y平面測(cè)試測(cè)試件擺放模型附錄B

(資料性)

測(cè)試方法B.1概述雖然該標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定具體的測(cè)量方法，但是一些常用的測(cè)量方法有助于每種制件的測(cè)量，這些測(cè)量方法及其相關(guān)設(shè)備在測(cè)量難度、不確定度和成本上有所不同，因此，將這些測(cè)量方法分為三類(lèi)，A級(jí)為常見(jiàn)的簡(jiǎn)單廉價(jià)的測(cè)量，AA級(jí)稍微困難，AAA級(jí)測(cè)量昂貴且具有最低的測(cè)量不確定度，用于實(shí)驗(yàn)室級(jí)測(cè)量。對(duì)于每種制件的集中測(cè)量方法總結(jié)在下表中，其中許多是可選測(cè)量。在選擇合適的測(cè)量方法時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)量值與名義值的預(yù)計(jì)偏差。具體而言，許多用戶(hù)可能要求測(cè)量不確定度至少比測(cè)量值好4倍(盡管有時(shí)為10倍)，例如，如果圓形制件的內(nèi)環(huán)圓度預(yù)計(jì)偏差為0.5mm或更好，則選擇的測(cè)量方法應(yīng)能達(dá)到不大于0.125mm的圓度測(cè)量不確定度(盡管優(yōu)選0.05mm)。這就是所謂的測(cè)量值不確定度比率。表B.1建議測(cè)量設(shè)備和測(cè)試制件的主要特征被測(cè)量對(duì)象輸出測(cè)量設(shè)備測(cè)量等級(jí)線性精度測(cè)試件位置各面坐標(biāo)三坐標(biāo)AAA各面坐標(biāo)三維掃描A~AA突出厚度手持式千分尺或卡尺A突出間距手持式卡尺A平直度制件長(zhǎng)度方向三坐標(biāo)AAA制件長(zhǎng)度方向三維掃描A~AA制件長(zhǎng)度方向帶校準(zhǔn)定位的百分表AA制件長(zhǎng)度方向帶直尺的百分表A圓柱形測(cè)試件圓柱直徑最小外接圓三坐標(biāo)AAA最小外接圓校準(zhǔn)的顯微測(cè)量裝置AA~AAA最大內(nèi)接圓三維掃描儀A~AA兩點(diǎn)直徑手持式千分尺或卡尺A圓柱高度N/A三坐標(biāo)AAA深度尺或手持式卡尺AA~AAA圓度校準(zhǔn)的顯微測(cè)量裝置AA~AAA三坐標(biāo)AAA圓柱度三坐標(biāo)AAA三維掃描儀A~AA圓孔測(cè)試件直徑最大內(nèi)接圓校準(zhǔn)的顯微測(cè)量裝置AA~AAA最佳擬合圓校準(zhǔn)的顯微測(cè)量裝置AA~AAA最大內(nèi)接圓極限量規(guī)A孔深帶有深度尺的極限量規(guī)A圓度校準(zhǔn)的顯微測(cè)量裝置AA~AAA筋板測(cè)試件筋板度三坐標(biāo)AAA手持式卡尺或千分尺A直線度制件的形式三坐標(biāo)AAA制件的形式三維掃描儀A~AA制件的形式帶校準(zhǔn)定位臺(tái)的百分表AA制件的形式帶直尺的百分表A槽測(cè)試件槽寬面間距塞規(guī)A面間距三坐標(biāo)（僅限槽寬≥1mm）AAA面間距手持式卡尺或顯微鏡（僅限槽寬≥1mm）A平面度與最佳擬合圓的偏離三坐標(biāo)（僅限槽寬≥1mm）AAA平行度三坐標(biāo)（僅限槽寬≥1mm）AAA表面粗糙度平均表面粗糙度Ra接觸式輪廓儀AA~AAASa光學(xué)輪廓儀AA~AAA偏斜Rsk接觸式輪廓儀AA~AAASsk光學(xué)輪廓儀AA~AAA峰值Rku接觸式輪廓儀AA~AAASku光學(xué)輪廓儀AA~AAA角度相對(duì)角度三坐標(biāo)AAAB.2尺寸測(cè)量的建議通常多次重復(fù)測(cè)量并取這些測(cè)量的平均值能降低測(cè)量不確定度，建議每個(gè)被測(cè)量位置至少重復(fù)測(cè)量3次。測(cè)量時(shí)應(yīng)對(duì)測(cè)量的測(cè)試件施加最小的力，特別是對(duì)于小的易碎的測(cè)試件。用戶(hù)宜在可能影響結(jié)果的標(biāo)稱(chēng)平面上尋找非平坦或翻邊進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于高粗糙度的表面，因?yàn)槔碚撋蠝y(cè)頭捕捉到的表面波峰要比表面波谷多，所以測(cè)量尺寸要大于實(shí)際尺寸。對(duì)于坐標(biāo)測(cè)量：——選取多點(diǎn)測(cè)量；——建議至少80%的表面需要被測(cè)量坐標(biāo)范圍所覆蓋——表面的隨機(jī)分層覆蓋通常會(huì)比表面的均勻覆蓋具有更低的測(cè)量不確定度。對(duì)于光學(xué)顯微鏡測(cè)量：——邊緣檢測(cè)在偏差和精度方面起著重要的作用，應(yīng)仔細(xì)分析所采用的邊緣檢測(cè)方法及其對(duì)測(cè)量不確定度的影響。照明影響圖像質(zhì)量從而影響邊緣檢測(cè)。使用現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)均勻照明(同時(shí)避免飽和)的可重復(fù)過(guò)程有助于降低測(cè)量不確定度。附錄C

(資料性)

測(cè)試過(guò)程C.1線性測(cè)試件注意本附錄描述的測(cè)量過(guò)程不一定優(yōu)于其他測(cè)量過(guò)程。例如，當(dāng)測(cè)量線性測(cè)試件凸起的表面位置時(shí)，使用三坐標(biāo)比使用刻度盤(pán)卡尺或數(shù)字卡尺測(cè)量不確定度更低，然而如何操作三坐標(biāo)以對(duì)表面位置進(jìn)行最佳測(cè)量的完整描述超出了本附錄的范圍。相反，使用刻度卡尺或數(shù)字卡尺的簡(jiǎn)單性允許對(duì)測(cè)量程序更完整的討論。此外，使用的簡(jiǎn)單性往往導(dǎo)致用戶(hù)對(duì)精確測(cè)量關(guān)注較少，這在隨后的過(guò)程中進(jìn)行加強(qiáng)。C.2.1測(cè)量設(shè)備數(shù)字千分尺或數(shù)字卡尺的最大允許誤差小于等于0.02mm，千分尺比卡尺具有更大的接觸面積，比數(shù)顯卡尺的結(jié)果更準(zhǔn)確，例如，卡尺卡爪平行于成形方向放置，并與成形層之間接觸，會(huì)給出比較不準(zhǔn)確的結(jié)果。C.2.2測(cè)量步驟每個(gè)距離應(yīng)在立方體的不同高度上測(cè)量3次：——第1次在底面測(cè)量；——第2次在立方體的中部測(cè)量；——第3次在立方體的頂部測(cè)量。C.2.3測(cè)量注意事項(xiàng)幾何特征的棱邊會(huì)影響測(cè)量精度，如圖C.1棱邊所示。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程