V型塊示值誤差測量不確定度評定

于雷 王文祝

濰坊市計量測試所 山東濰坊 261061

1 概述

V型塊在機械加工和制造業中具有非常廣泛的應用，常用于平臺校驗和工件檢測工作中，并且在軸類檢驗、校正、劃線以及機械加工中的裝夾工作中也具有一定的應用[1]。因此，確保V型塊工作面平行度具有足夠的精度具有十分重要的現實意義。在實際的工作過程中，為了對V型塊的平行度進行精確地測量，就要對其示值誤差測量的不確定度進行系統全面的分析研究，進而能夠為企業提供科學合理的檢測依據，將其作為V型塊等級區分的重要參考指標[2-3]。

1.1 測量方法

依據JB/T8047-2007《V型塊》中的測量要求對V型塊進行測量。

1.2 環境條件

為了盡可能降低溫度對測量精度造成的不利影響，需要將溫度控制在（20±5）℃的范圍內，進而為整個測量工作的順利開展建立良好的基礎。

1.3 測量標準

標準芯軸，千分表

1.4 測量方法

1.4.1 V型槽對底面的平行度

如下圖所示，將V型槽內放有標準芯軸的V型塊置于平板上，用分度值為0.001mm千分表的測量頭分別接觸在標準芯軸兩端母線的最高點上，讀得兩讀數之差，為了降低測量誤差可以進行多次測量取其平均值。由該讀數之差按如下公式換算為相當于V型塊長度上的平行度誤差，具體的轉換過程如下式所示[4]。

式中：S——表示 V型槽底面的平行度誤差，單位為μm

L——表示V型塊長度，單位為mm

l——表示在標準芯軸上兩測點的距離，單位為mm

m—— 表示兩測點的讀數值之差，單位為μm

1.4.2 同一套V型塊V型槽對底面的高度差

將同一套的V型塊，分別按6.2的檢驗方法，在一個V型塊上測得的最大讀數值與另一個V型塊上測得的最小讀數值之差，即為高度差。

2 輸入量的不確定度來源

通過對整個測量過程進行系統全面的分析研究，能夠知道其中輸入量的不確定度來源由2個不確定度分項構成，即測量讀數L的誤差引起的標準不確定度分量u1和標準芯軸Li的標準不確定度分量u2，下面將對u1和u2進行分別計算[5]。

2.1 輸入量標準不確定度的評定

2.1.1 測量讀數L的誤差引起的標準不確定度分量u1

用200mm標準芯軸在重復條件下連續進行10次測量，得到的測量如下所示：

3 合成標準不確定度

4 擴展不確定度

5 測量不確定度的報告與表示

V型塊示值誤差測量結果的擴展不確定度為

U=3.3μmk=2

6 結語

總而言之，V型塊具有非常廣泛的應用范圍，為了確保其平行度具有足夠的精度，就要對其對示值誤差測量的不確定度進行深入的分析研究，明確其中的重要影響因素，并在實際的測量過程中采取有針對性的控制措施，進而將測量誤差控制在的合理的范圍內。