1、JJG 57-1999 光学、数显分度头检定规程Verification Regulation of Optical Digital Dividing Head :JJG57-1999; ; 代替肌忏mj :JJG606-1989; 本规程经国家质量技术监督局于1999年09月06日批准，并自1999年12月06日起施行。归口单位:全国几何量角度计量技术委员会起草单位:航空工业总公司第三O四研究所本规程委托全国几何量角度计量技术委员会负责解释81 JJG 57-1999 本规程主要起草人:张玉文(航空工业总公司第三O四研究所)陈照聚(航空工业总公司第三O四研究所)参加起草人:李景芳(航空工业总
2、公司第三O四研究所)周自力(航空工业总公司第三O四研究所)82 JJG 57-1999 光学、数显分度头检定规程本规程适用于新制造的、修理后和使用中的光学、数显分度头的检定。1概述光学、数显分度头(以下简称分度头)是以光学度盘、圆光栅或圆感应同步器等为分度元件的测角仪器。它的主要用途是对固定在中心轴上的工件(拉刀、镜刀、齿轮、花键等)在其圆周上或任意角度内进行分度和角度测量。2 检定项目和检定条件2.1 分度头的检定项目和检定工具分度头的检定项目和检定工具列于表1。表1检定类别序号检定项目主要检定工具新制的使用中修理后1 外观及各部件的相互作用+ + + 2 工作台工作面的平面度自准直仪或合像
3、水平仪+ + 十3 工作台侧工作面的直线度自准直仪+ + + 4 分度头和尾座定位靠止面对工作台侧工作面的平行度杠杆千分表+ + 5 工作台侧工作面与上工作面的垂直度分度值为2的游标角+ + 度规6 主轴轴线对工作台工作面、侧工作面的平行度心轴、分度值为0.001 mm的测微表+ + 十心轴、分度值为7 顶尖的斜向圆跳动0.0005 mm的测微表+ + 十8 分度头顶针和尾座顶针轴心线对工作台工作面心轴、分度值为和侧工作面的平行度0.001 mm的测微表+ 十+ 9 尾座顶针移动方向对工作台工作面和侧工作面心轴、分度值为+ + 的平行度0.001 mm的测微表83 JJG 57-1999 表1
4、(续)检定类别序号检定项目主要检定工具新制的使用中修理后10 分度头紧靠垂直限位螺钉时，主轴轴线对工作合像水平仪台工作面的垂直度十+ 11 主轴锁紧时引起的示值变化心轴、多面棱体、0.2自准直仪+ + + 12 主轴正反转360.回原位误差和回程误差心轴、多面棱体、0.2、自准直仪+ + + 13 示值误差心轴、多面棱体、0.2、自准直仪+ + + 注:表中+表不检定，一表不可不检定。2.2 检定条件检定时室内的温度应在(20士3)c范围内，每小时温度变化应不超过1c ，受检仪器放在检定室内平衡温度时间应不少于24h，检定工具在室内平衡温度时间应不少于3 h。3 技术要求和检定方法3.1 外观
5、及各部件的相互作用3. 1. 1 要求3. 1.1. 1 仪器各工作面上不应有碰伤、锈迹和划痕，涂层表面不应有脱落现象。3. 1.1.2 仪器各活动部分运动应平稳，不应有阻滞和跳动现象，不应因自重和添加附件而引起位移。3. 1.1.3 制动、限止机构应有效、可靠。3. 1.1.4 主轴孔内拉紧杆螺丝应能容易地旋人顶尖锥体的螺孔中并能拉紧;拉杆反转时，能容易松开和退出锥体。3. 1.1.5 尾座推进螺杆应能平稳地工作，不应有卡滞和跳动现象。3. 1.1.6 读数装置视场亮度应均匀，成像应清晰，不应有油迹、水珠、灰尘、霉点和影响读数的其他缺陷。3. 1.1.7 读数装置的指标线与度刻线、分刻线及秒
6、刻线之间不应有目力可见的视差;度刻线与分刻线之间应平行。3.1.1.8 数显各开关及按钮应能可靠地工作。3. 1.1.9 数显应能清晰完整地显示分度头主轴转角读数。读数的显示应能随主轴的转84 JJG 57-1999 动而连续地增加或递减。其显示的加减应和分度头主轴旋转方向一致。3. 1.1.10 金属度盘与光学度盘刻度方向及示值应一致。3. 1.1.11 数显在整个测量范围内的任意显示状态可一次清零。3. 1.1. 12 数显装置工作的稳定度:工作4h数显读数值不应变化1个分辨力值。3. 1.1.13 使用中和修理后的光学分度头对3.1.1.1项和3.1.1.6项的要求，允许有不影响使用的上
7、述缺陷。3. 1.1.14 分度头必须标有制造厂名(或厂标)、主标志及出厂编号。3. 1.2 检定方法:观察和试验。3.2 工作台工作面的平面度3.2.1 要求:应不大于表2的规定。表2分度值1 , 10 , 5: , 3 2 , 1 , 0.1 要求(如m(5十牛。)m注:L为被检定的长度(mm)。3.2.2 检定方法对于导轨式(包括窄长)工作台平面度的检定，是将平直度检查仪或自准直仪和装有反射镜的跨桥(或正弦尺)置于被检定工作台表面上，使平直度检查仪瞄准反射镜面后进行读数1，然后依次地移动跨桥。每次移动时要首尾相衔接，并从平直度检查仪上进行读数肉，分度头工作台的平面度(mm)按式(1)或(
8、2)进行计算。计算实例见附录A。用平直度检查仪检定时:() =叫仨fai+仨抖i一年|用自准直仪检定时:I T G T J K () =护贮f号码+仨子pi-p|式中:l一一桥板的跨距(一般为100200mm) , mm; 和一一平直度检查仪和自准直仪的分度值;G , 和K一一上下包容线与平面度误差曲线切点的纵坐标位置;一一常数(=2.06 X 105)。(1) (2) 工作台的平面度应分别在工作台位置1和位置2(如图2)上进行检定，均不应超过规定要求。将框式水平仪置于工作台上，调整工作台调整螺丝，使工作台大致调平，然后将装有合像水平仪的跨桥，跨于工作台两导向槽的外端，在工作台纵向两端和中间三
9、个位置上进85 JJG 57-1999 行测量，分别读出合像水平仪的读数并经过换算后，其最大差值不应超过表2的规定。对于刮制工作台，还应以涂色检查接触点数。检定时，在工作台面上均匀涂上一层薄薄的颜料，用尺寸大于400mm X 300 mm的一级平板在工作台工作面上轻轻移动，取下平板，然后检查接触斑点数。要求在整个受检定区域中在97%范围内任意一个25 mmx25 mm面积上不少于20点，其余区域不少于16点，但应均匀分布在各处。对于平板式工作台的平面度，应按JJG117-1991 平板检定规程进行检定。3.3 工作台侧工作面的直线度3.3.1 要求:直线度应不大于(5+ ，JtL . 200
10、J 3.3.2 检定方法将自准直仪和装有反射镜的专用检具置于工作台上，调整自准直仪对准专用检具并读数为1，然后移动专用检具，每次移动时要首尾相衔接，分别由自准直仪读数为向，然后按3.2项的检定方法进行数据处理，求出工作台侧面的直线度。检定装置如图1所刁亏。3 .4 分度头和尾座定位靠止面对工作台侧工作面的平行度3.4.1 要求:应不大于0.01mm。3.4.2 检定方法将装有杠杆千分表的专用检具置于工作台上，使专用检具的定位块与工作台的侧面靠紧，使杠杆千分表的测头与定位靠止面接触(如圄2)，同时使表针对准某一示值上，然后移动专用检具并观察千分表的示值变化，在1000 mm范围内不应大于0.01
11、mm。离两端各20mm的范围内平行度应不计在内。量道主图1图23.5 工作台侧工作面对上工作面的垂直度3.5.1 要求:分度值为0.1的分度头应不大于4;分度值大于1的分度头应不大于10。3.5.2 检定方法用分度值为2的游标角度规进行检定，检定时，应在工作台全长范围内均匀分布不少于10个位置上进行。3.6 主轴轴线对工作台工作面、侧工作面的平行度3.6.1 要求:应不大于表3的规定。JJG 57-1999 表3分度值1, 10 , 5 , 3 2 , 1 , 0.1 要求(mm)0.005/100 0.003/100 3.6.2 检定方法将锥体心轴装入分度头主轴锥孔中，使分度头靠紧水平限位螺
12、钉(定向刻度对准零位)，使装在表架上的扭簧式测微表(以下简称测微表)测头与心轴一端相接触(如图3)并移动表架找出最高点，按测微表进行第一次读数。将表架移动100mm，使测微表与心轴另一端接触，同样找出最高点，在测微表上进行第二次读数，两次读数之差即为主轴轴线对工作台工作面的平行度。然后将带有定位块的支架(或专用工具)放在工作台上，使定位块紧靠工作台的侧平面，调整测微表使其轴线处于水平方向，并使其测头与心轴侧面接触，按测微表进行第一次读数，然后将支架沿侧平面移动100mm，在测微表上进行第二次读数，两次读数之差即为主轴轴线对工作台侧工作面的平行度。3.7 顶针斜向圃跳动3.7.1 要求:应不大于
13、表4的规定。表4分度值1 , 10 , 5 , 3 2 , 1 , 0.1 要求(mm)0.003 0.002 注:分度值为1，10的使用中和修理后不大于.0.005mmo 3.7.2 检定方法将装有测微表的表架放置在仪器工作台上，使测微表与顶针的圆锥面母线垂直接触(如图4)，转动分度头主轴同时观察测微表的示值变化。图3图487 JJG 57-1999 这一检定，应在顶针在主轴锥孔中每转90。后4个位置上进行。每次检定均不应超过表4规定要求。3.8 分度头顶针和尾座顶针轴心线对工作台工作面和侧工作面的平行度3.8.1 要求:应不大于表5的规定。表5分度值1 , 10 , 5 , 3 2 , 1
14、 , 0.1 要求(mm)0.005/100 0.003/100 一一一一一一3.8.2 检定方法在两顶针间装上一根长度为200mm的心轴，再将装有测微表的表架放在仪器工作台上，使测微表测头与心轴一端接触，找出最大值为第一次读数。再将测微表架移动100 mm，使测微表与心轴另一端接触，同样找出最大值为第二次读数(如图5)。两次读数之差即为分度头顶针和尾座顶针轴心对工作台工作面的平行度。然后用带定位块的支架(或专用工具)，并使其定位块紧靠于工作台的侧工作面，调整测微表处于水平方向，同时使其测头与心轴一端接触，进行第一次读数;再使支架沿工作台侧面移动100mm，测微表进行第二次读数，两次读数之差即
15、为分度头顶针和尾座顶针轴心线对工作台侧平面的平行度。3.9 尾座顶针移动方向对工作台工作面和侧工作面的平行度3.9.1 要求:应不大于表6的规定。表6分度值1 , 10 , 5 , 3 要求(mm)0.005 3.9.2 检定方法2 , 1 , 0.1 0.003 首先使尾座定位块紧靠工作台的定位靠止面并将其固定。转动尾座顶针移到手柄，使顶针套全部移人尾座壳体。将装有测微表的表架放在仪器工作台面上，使测微表测头与顶针套端部3mm处接触(如图6)找出最大值，并记取测微表的第一次读数，然后旋转尾座顶针移动手柄，使顶针套全部移出尾座壳体，移动表架使测微表测头仍与顶针套端3mm处接触，找出测微表最大值
16、后，记取第二次读数，两次读数差不应超过表6规定要求。检定时应分别在水平和垂直方向进行。3.10 分度头紧靠垂直限位螺钉时，主轴轴线对工作台工作面的垂直度3.10.1 要求:应不大于表7的规定。JJG 57-1999 图5图6表7分度值1, 10 , 5 , 3 2 , 1 , 0 .1 要求了)20 10 3.10.2 检定方法将带圆盘的锥体心轴装人分度头的主轴锥孔中，使分度头紧靠垂直限位螺钉并将鞍形座锁紧，将合像水平仪放在工作台台面上(如图7)，记取合像水平仪在纵、横向放置时的读数。然后将合像水平仪放在心轴的圆盘上，记取合像水平仪在纵、横向放置时的读数。合像水平仪在纵、m横向放置时两次读数之
17、差，分别为主轴轴线对工作台工作面纵、横向的垂直度。主轴转动180。后再检定一次，取相应方向的两次读数的平均值为最后检定结果。3.11 主轴锁紧时引起的示值变化3 .11. 1 要求:不大于表8的规定。分度值l , 10 要求()5 图7表85 , 3 3 立1 , 0 .1 2 1 89 JJG 57-1999 3.11.2 检定方法将多面棱体借助于心轴固定在分度头上，正反转动分度头数周后，用自准直仪对准多面棱体的任一个工作面并读数，然后用锁紧机构锁紧主轴，再从自准直仪读数，两次读数之差为主轴锁紧时引起的示值变化。这一检定应在主轴每隔90。位置上进行，任一次均不应超过表8规定要求。3.12 主
18、轴正反转360.回原位误差和回程误差3.12.1 要求:应不大于表9的规定。表9分度值1 , 10 要求()3 3.12.2 检定方法5 , 3 , 2 , 1 0.1 2 1 将多面棱体借助锥体心轴装入分度头的主轴锥孔中，使主轴以正向旋转一个角度后处于某一示值。用自准直仪对准多面棱体的一个工作面，在分度头读数装置上读数为1 ，使分度头正向旋转360。与自准直仪起始位置对准，再从读数装置上读数为句，然后分度头正向旋转一个不少于30.的角度后反向旋转，以上述同样方法在分度头数显装置上读取另两次读数2和句，在4次读数中任意两次读数之差均不应超过表9规定要求。在检定时，每一位置上应取2次对准并以读数
19、的平均值为测得值。3.13 示值误差3.13.1 要求:分度头示值误差应不大于表10的规定。表10仪器分度值1 , 10 5 , 3 , 2 , 1 0.1 示值误差A20 二倍分度值1 3.13.2 检定方法分度头示值误差:8 = Im皿-8minl (3) 示值误差检定时，按表11选定多面棱体和自准直仪。示值误差小于1的分度头以23面棱体排列互比法检定。JJG 57-1999 表11检具分度值多面棱体自准直仪() 面数等级分度值l范围内示值误差1 , 10 12 四等或一级三三1三三15 , 3 17或232 , 1 23 三三0.5三等或0级三三0.50.1 23 运0.23.13.2.
20、1 直接检定以检定分度值为10的分度头为例，方法如下:将12面棱体借助心轴固定在分度头上(如图8)，仪器度盘位于0。位置，调整多面棱体使其0。工作面与自准直仪照准，在分度头读数装置中进行读数为1。然后转动分度头使度盘分别为30.，60. , 330。位置，读数装置读数为句，a3，12。这一检定应在分度头正反向各检一次，对棱体偏差修正之后，分别求得每个测固的误差值，示值误差以正、反方向上最大值与最小值之差来确定。检定实例见附录B。用17面或23面棱体检定分度头示值误差时检定方法同上。3.13.2.2 排列互比法分度值为0.1的分度头示值误差检定，是以23面棱体排列互比法检定，其方法如下:检定装置
21、如图8所示，检定时，分度头以0。为起始位置，自准直仪照准棱体O.工作面为起始位置，分度头测微器读数为1.1。借助分度头主轴使棱体第二面对准自准直仪起始位置，分度头测微器读数为1.2。依次转动主轴使棱体3，4, 23工作面对准自准直仪起始位置，由分度头测微器分别得到a1.3，a 1.4 , a1.23，最后回到棱体第一工作面，回零差应小于0.2飞图8第二测回检定时，分度头度盘仍位于0。位置，棱体第二工作面对准自准直仪，分91 JJG 57-1999 度头测微器读数为2.1，转动分度头主轴，使棱体第3工作面对准自准直仪起始位置，分度头读数为句，2。依次转动分度头主轴，依次使棱体第4，5, 23 ,
22、 1面对准自准直仪，分度头读数分别为2，3，句，4，句，22、句，23。同理以棱体第4面，第5面，第23面为起始位置，重复上述检定，分别得到第3测回，第4测团，第23测回的读数值。将上述23个测回的读数值记人表12中，就可以求出分度头的示值误差。表12测问:?1 2 3 4 . 20 21 22 23 回1 1 a l,l al ,2 a 1,3 a 1,4 al ,20 a 1,21 al ,22 al ,23 2 2 a2 ,1 a2.2 2，3 a2 ,4 a2 ,20 a2 ,21 a2 ,22 a2 ,23 3 3 a3 ,1 a3,2 a3 ,3 a3 ,4 a3 ,20 3，21
23、 a3 ,22 a3 ,23 4 4 a4 ,1 a4,2 a4 ,3 a4 ,4 a4 ,20 a4 ,21 a4 ,22 a4 ,23 5 5 aS ,1 aS ,2 aS ,3 aS ,4 aS ,20 S ,21 5.22 a5 ,23 20 20 a20 ,1 a20.2 20，3 a20 ,4 a20,20 a20,21 20，22 a20,23 21 21 a21 ,1 a21, 2 a21.3 a21,4 a21.20 a21,21 a21.22 21.23 22 22 a22,1 a22,2 a22 ,3 22，4 22.20 a22,21 a22 ,22 a22,23 23
24、 23 a23.1 a23 ,2 a23 ,3 a23 ,4 a23 ,20 a23 ,21 a23 ,22 a23 ,23 竖行和L: a l L: a 2 L:3 L: a 4 220 L: a 21 L: a 22 二:23CJai= L: a i- L: a l al A2 a3 a4 a20 a21 a22 a23 n = I max - minl 92 4 检定结果的处理和检定周期4.1 检定结果的处理JJG 57-1999 经检定合格的分度头发给合格证书，对于不合格的分度头，发给检定结果通知书，注明其不合格项目。4.2 检定周期分度头的检定周期一般应不超过2年。93 JJG 57
25、-1999 附录A工作台工作面平面度计算实例以分度值为0.005mm/m的平直度检查仪和跨距为100mm的反射镜座，检定1000 mm长的工作台的平面度时，得到如表A.1的读数值和图A.1所示的误差曲线，该工作台的平面度计算如下:o . 005 1 6 - 2 / _ , 10 - 6 / ， / . , 1 = 100 x一一|一一(+30) +一一(+8)一(+1) 1 = 0.0005 x 1181 = 0.009(mm) 1000110-2 / 10-2 / ,. /I 表A.l 测点序号跨桥位置各点读数值ai(格)累积读数值二ai(格)i=O 。1 。一1+3 +3 2 1-2 +5
26、 十83 2-3 +1 +9 4 3-4 -2 +7 5 4-5 -5 十26 5一6一1+1 7 6-7 +4 +5 8 7-8 +6 +11 9 8-9 +9 +20 10 9 -10 + 10 十30Lai 图A.194 JJG 57-1999 附录B分度头示值误差直接检定法计算实例表B.l读数相对零位的分度头误差分度头位置棱体位置() 差值()棱体偏差() () () () 正向反向正向反向正向反向。35 36 。0.0 0.0 30 30 37 38 +2 +2 + 1. 3 +0.7 +0.7 60 60 36 37 +1 +1 +0.3 十0.7+0.7 90 90 36 38
27、+1 +2 + 1.0 0.0 + 1.0 120 120 34 36 1 。+0.5 -1.5 0.5 150 150 32 34 -3 一2-0.3 一2.7一1.7180 180 35 37 。+1 -0.3 + 0.3 + 1. 3 210 210 36 37 +1 +1 0.0 + 1.0 + 1. 0 240 240 36 38 +1 +2 -0.4 + 1. 4 + 2 .4 270 270 37 39 +2 +3 +0.7 + 1. 3 + 2.3 300 300 33 34 -2 2 -1.6 -0.4 一0.4330 330 33 35 一2-1 一0.6一1.4一0.4示
28、值误差S= I + 2 . 4 I + I - 2 . 7 I = 5 . 1 95 JJG 57-1999 附录C检定工具C.l 带4号莫氏塞规的圆柱形心棒(如图C.l): ON电图C.l要求:(1)圆柱部分的困柱度不应超过0.5m;(2)圆柱对锥体部分的径向圆跳动不应超过1m。C.2 专用圆柱形心轴(如图C.2): RV一|十一一-一+图C.2要求:(1)圈柱度不应超过0.5m;(2)径向圆跳动不应超过0.5m。C.3 带圆盘的锥体心轴(如图C.3): 图C.396 JJG 57-1999 要求:(1)工作面的平面度不应超过1m;(2)端面困跳动在140mm的直径方向上不应超过3m。97
