曲面千分尺结构设计及不确定度分析
坐标测量机进行曲面测量的方法和不确定度分析
坐标测量机进行曲面测量的方法和不确定度分析周洪涛孙树彬于秀丽坐标测量机在使用测头进行测量时，从控制系统传送到坐标测量机软件中的测针球中心点的坐标，这个值距离我们所需要的测针与工件的接触点相差一个测头半径，要想得到这个接触点的坐标就需要用软件来进行处理，也就是“测头半径补偿”。
在测量机软件进行测头半径补偿时，对不同的元素有不同的方法。
在测量圆时，软件首先使用球心点计算出一个圆，然后判断是内圆还是外圆，如果是内圆就在圆直径上加上测针球的直径(校正后的等效直径)，反之就减去球直径。
球、圆柱、椭圆、圆锥等都采用了这种算法。
平面则是首先用球心点计算出平面，然后沿法向矢量相反的方向减一个测球半径。
点元素的补偿方法比较特殊，如果软件单纯沿法向矢量进行半径补偿，当测点的方向没有沿工件表面的法向，就会出现余弦误差，所以在测量软件中将点元素的半径补偿强制为沿坐标轴方向，如果没有零件坐标系，就沿机器坐标系轴向补偿。
在测量前的测头校正时，每一个测头只进行5次校正测量，在沿这5个位置的方向接近测量时，测量软件只能用坐标系进行矢量补偿。
坐标测量机沿不同方向测量的误差由接触式坐标测量机的探头半径补偿造成，当探头和被测表面接触时，实际得到的坐标并不是接触点的坐标，而是探头球心的坐标，对规则表面如平面，接触点和球心点相差一个半径值，在测量方向和平面的法线方向相同时，相应方向的坐标加上半径值即是接触点坐标。
但进行曲面测量时，将出现两种情况，测量截面线是平面或空间曲线。
当探头接触点的压力矢和测量截面在一个平面内时，此时的测量点是2D点，由图1可知测量坐标和实际测量点坐标的关系。
图1 探头接触点的压力矢和测量截面在一个平面内曲面测量图测量点连线是一条平面曲线，测量球头半径的补偿可由公式(1)在测量过程中实现，也可以在测量时不进行补偿，在造型拟合曲线或面时求内偏置一个探头的半径值，得到实际的工件表面。
当测头接触点的压力矢和测量截面不在一个平面内时，此时的测量点是空间点，测量坐标和实际测量点的坐标关系，如图2所示。
千分尺不确定度评定
千分尺校准结果的不确定度评定报告1测量任务和目标不确定度1.1测量任务：规程确认的技术要求，测量原理，测量条件，测量方法和测量程序，测量千分尺示值误差1.2测量任务目标不确定度U T根据《测量仪器特性评定技术规范》中5.3.1.4的规定，评定千分尺示值误差的扩展不确定度U（k=2）与其最大允许误差的绝对值MPEV之比，应小于1：3，即由上式可以得到与规程技术要求相对应的目标不确定度U T目标不确定度U T表测量范围（mm）最大允许误差MPE（mm）目标不确定度U T（μm）0-25 ±0.004 1.3325-50 ±0.004 1.3350-75 ±0.005 1.6775-100 ±0.005 1.67100-125 ±0.006 2.00125-150 ±0.006 2.00150-175 ±0.007 2.33175-200 ±0.007 2.332原理、方法。
程序和条件2.1测量原理接触式测量2.2测量方法千分尺示值误差用五等量块进行校准，应在全部测量范围内均匀分布5点以上进行，每个点检测四个位置，取各受检点最大示值误差为该尺的示值误差2.3测量程序校准时，首先将千分尺的测量下限调至正确位置，对于0-25mm的千分尺，用两测量面直接接触调整零位；对其他测量范围的用校对量杆或相应准确度量块调整零位2.4测量条件2.4.1量块经检定符合JJG146-2011《量块》检定规程中四等量块要求2.4.2校准千分尺室内温度对0-100mm为（20±5）℃，对100-200mm为（20±4）℃，校准校对用量块室内温度为（20±2）℃2.4.3校准前受检千分尺在校准实验室内平衡温度时间不少于4h2.4.4操作人员是经过培训的，并且十分熟悉测量过程3数学模型由测量原理得到数学模型如下e=L i-L s+L i·a i·Δl i-L s·a s·Δl s式中L i------为千分尺的读数值（20℃条件下）L s------为量块的实际尺寸（20℃条件下）a i和a s------为千分尺和量块的线膨胀系数Δl i和Δl s------为千分尺和量块偏离参考温度20℃的值4计算标准不确定度分量4.1标准偏差的不确定度分量u1选取一0-25mm千分尺在25mm处重复测量10次，由贝塞尔公式计算得u1=0.60μm4.2由5等量块给出的不确定度分量u2根据JJG146-2011《量块》检定规程规定，四等量块中心长度的测量不确定度估计为正态分布，对应99%置信概率区间的包含因子k=2.567L=25mm时u2=0.25/2.567μm=0.097μmL=50mm时u2=0.30/2.567μm=0.1168μmL=75mm时u2=0.35/2.567μm=0.136μmL=100mm时u2=0.40/2.567μm=0.156μmL=200mm时u2=0.6/2.567μm=0.234μm4.3千分尺对量块的膨胀系数差给出的不确定度分量u3a i和a s在±1×10-6℃-1范围内按三角分布，u3=2×10-6℃-1/=0.82×10-6℃-1L=25mm时，（L·Δt）·u3=25×103μm×1℃×0.58×10-6℃-1=0.02μmL=50mm时，（L·Δt）·u3=50×103μm×1℃×0.58×10-6℃-1=0.04μmL=75mm时，（L·Δt）·u3=75×103μm×1℃×0.58×10-6℃-1=0.06μmL=100mm时，（L·Δt）·u3=100×103μm×1℃×0.58×10-6℃-1=0.08μmL=200mm时，（L·Δt）·u3=200×103μm×1℃×0.58×10-6℃-1=0.16μm4.4千分尺与量块的温度差给出的不确定度分量u4千分尺与量块有一定温差存在，并以等概率落于区间[-0.3,+0.3]℃内取均匀分布，则：u4=0.3℃/=0.17℃，a=11.5×10-6℃-1L=25mm时（L·a）·u4=25×103μm×11.5×10-6℃-1×0.17℃=0.05μmL=50mm时（L·a）·u4=50×103μm×11.5×10-6℃-1×0.17℃=0.10μmL=75mm时（L·a）·u4=75×103μm×11.5×10-6℃-1×0.17℃=0.15μmL=100mm时（L·a）·u4=100×103μm×11.5×10-6℃-1×0.17℃=0.20μmL=200mm时（L·a）·u4=200×103μm×11.5×10-6℃-1×0.17℃=0.39μm5合成标准不确定度u c由于各不确定度分量之间不具有值得考虑的相关性，合成不确定度u c为L=25mm时，L=50mm时，L=75mm时，L=100mm时，L=200mm时，取包含因子k=2，则扩展不确定度：U= L=25mm时，U=0.61μm×2=1.2μmL=50mm时，U=0.62μm×2=1.2μmL=75mm时，U=0.64μm×2=1.3μmL=100mm时，U=0.64μm×2=1.3μm L=200mm时，U=0.77μm×2=1.5μm。
完整word版千分尺不确定度评定与表示
检定测微量具标准器组JDQS-C013103-2010作业指导书千分尺示值误差测量结果的不确定度评定与表示本作业指导书是对校准结果测量不确定度进行评定和表示的规范化程序。
在实际运用中，应注意人员、标准、环境、方法等引入的标准不确定度分量与本作业指导书采用的评定条件的区别，并按实际情况和本作业指导书规定的程序进行评定。
1测量方法1.1 测量依据JJG21-2008千分尺检定规程1.2 测量方法千分尺示值误差是以五等量块进行校准，千分尺的受检点均匀分布于测量范围5点上。
1.3 环境条件温度：（ 20±4）℃1.4 测量标准检定测微量具标准器组1.5 测量对象分度值为 0.01mm的千分尺。
本文以测量范围（ 0～25） mm的千分尺为例进行分析评定。
1.6 评定结果的使用板厚千分尺、深度千分尺、公法线千分尺、带表千分尺的示值误差不确定度均可参照本文进行评定。
2不确定度评定2.1 数学模型δ=La＋Lo－ Ls式中：δ—千分尺某点示值误差；La—千分尺微分筒25mm 内示值；作业指导书Lo—对零量块的长度；Ls—校准量块的长度；2.2 方差：u2c12u12c22u22c32 u32灵敏系数： c1 1 c2 1 c31L a L o L s2.3 标准不确定度分量的来源2.3.1 示值 La 由测量重复性误差引入的标准不确定度分量u12.3.2 标准器引入的标准不确定度分量u22.3.2.1 被检量具对零时引入的标准不确定度分量u21，由对零量块的不确定度和对零时的估读误差引起；2.3.2.2 校准量块引入的不确定度分量u22。
2.3.4 千分尺和量块间线膨胀系数差给出的不确定度3u2.3.5千分尺和量块间的温度差带来的不确定度 u42.4 标准不确定度分量的评定2.4.1 示值 La 测量重复性引入的标准不确定度分量u1的评定以千分尺微分筒 25 mm 示值为例，在重复性条件下连续测量10 次，实际测量情况，在重复性条件下连续测量10 次的测量算术平均值为测量结果u1=0.48μ m2.4.2.1 被检量具对零时引入的标准不确定分量u2的评定-6，根据 5 等量块不确定度表0.50μm+5× 10 l n，可查扩展不确定度为包含因子为 2.58所以25 mm 的千分尺下限取0 mm，u21=0.00μm100 mm 的千分尺下限取 75 mm，u21=0.875/2.58=0.34μm150 mm 的千分尺下限取 125 mm，u21=1.13/2.58=0.44μm300 mm 的千分尺下限取 275 mm，u21=1.88/2.58=0.73μm500 mm 的千分尺下限取 475 mm，u21=2.88/2.58=1.12μm2.4.2.2 校准量块引入的标准不确定度分量的u22评定其不确定度主要来源于校准量块中心长度的不确定度。
千分尺示值误差测量结果的不确定度评定
的线胀系数差
-1
0.204
u4
千分尺和量块 的温度差
0.173℃
L 0.0511.5m / C
0.100
uc 0.63m
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千分尺不确定度评定报告
L=75mm
标准不确定度
u(i )
不确定度来源
表3
标准不确定度值
u( i) )
ci f /i
ci u(i)/ m
s
xi x 2 0.00048mm 0.48m
n 1
u1 s 0.48 m
4.2 检定用量块的测量不确定度 u2
四等量块的测量不确定度为U 0.20m 2106 L 。 k =2.58。
4.2.1 对零量块的不确定度分量 u21 4.2.1.1 千分尺测量上限 L =25mm 时：
0.48m2
uc 0.69m
第 7 页 共 10 页
千分尺不确定度评定报告
6、标准不确定度一览表
L=25mm
表1
标准不确定度
u(i )
不确定度来源
标准不确定度
值 u(i))
ci f /i
ci u(i)/ m
u1
测量重复性
0.6 m
1
0.6
u2
检定用量块
0.1 m
uc2
u12
u
2 2
L
t 2
u32
L
a2
u42
(0.56m)2 (0.16m)2 0.050 106 m 5C 0.816 106C 2
0.050 106 m 11.5106C 1 0.173o C 2
千分尺示值误差测量结果不确定度评定
ｕ＋ ‘ ３
我 们 相信 ， 现 有开 设标 准化 专业 的 高等 院校 ， 在 只要 调整
招 生 方向和 培 养 目标 ， 行 与行业 、 实 企业 集 团 、 科研 院 所 、
普
＝Ｌ ‘△ ｔ
ｕ ｕ ｕ
３
４
ｃ普
ｃ ＝ Ｌ ‘
学 会协 会 相结 合 的方式 ， 就一 定 会走 出 我国 独特 的培 养 标 准 化高 级 人才 的新 模式 。
的数 值
方差和 传播系数
令 ６ａ ａ 一 ａｂ ６ ｔ ｔ — ｔ ＝ ｂ
ｍ Ｄ Ｄ
工 程 技 术 人 员 中招 收 一部 分或 直 接 在 高 校进 行双 学 历 教
育 。 在我 国高 校开 展标 准 化管 理硕 士教 育 的时 机和 条 件 现 已经 成熟 ， 养一 大批 标 准 化管理 硕 士 ，开 创 出我 国培 养 培 标 准 化高级 人 才 的新路 子 ， 不仅 是 必要 的 ， 而且 是 可行 的 。
计算分 量标准 不确定度
１ 、测 量读 数 给 出的不 确 定度 分量 ｕ ， （ ）测量 重 复性 估算 的 不确 定 度分 量 １
实验标 准 差 盯 ＝ ４ ｍ ｎ ０ ０．８ ＝１ 实测 为单 次 测量 得 ：
１
流 人才 、一 流业 绩 、一 流报 酬 。针 对不 同 层次 、不 同岗
位 ，实施 不 同分配 标 准 ，确保 引进 的 人才 能够 留住 并 充 分 使 用 ，做 到人尽 其 才 ，才 尽其 用 。企业 标 准 化的 发展 ，缘 于 人才 ，人 才定 位决 定 企业 定位 。
＝Ｉ １ １ —１ ２ ０ ＝９ —
＝
我 国企业 只 有快 人一 步 ， 能 获得 无 限商 机 ， 只 有 才 也
千分尺校对用量杆测量值的不确定度评定
４ 等标准量块中心长度测量不确定度 （ ｆ ） ：
Ｕ ＝ ０ ． ２ ０ ＋２ ｘ １ ０ ｆ
辛辉敏 ： ｆ分尺校 对 硒量籽钡 量值的不确定度评 定
其 中包含 因子 按 ＝２ ． ７计 算 ， 则： Ｕ ９ ９ ＝２ ５ Ｏ ｎ ｏ ／ ｔ ２ ，
（ Ｚ ）＝ Ｕ ／ ｋ １ ＝２ ５ Ｏ ｈ ｍ／ ２ ． ７＝９ ２ ． ６ ｎ ｍ Ｕ ｌ ＝Ｃ ｌ （ ２ ）＝
长度差 ｄ 。
ｌ ＿ｌ ；
ｃ ３ ｉ
ｄ
￣ ｔ
： 。 ＝
Ｉ ＝ｌ
７
ｃ ４ ＝Ｉ
ｄ＝２ ． （ １ ＋ △ ） 一ｆ （ １ ＋ａ ） ２ 测量 模型
ｃ 。 ５ Ｉ＝ ｌ ｓ。 ｔ Ｉ 一 ２ ０ ｌ ；
ｓ
．
量杆 的 中心长度 表示 式 ： 用立式 光学 计或 测 长机 测 量 量杆 长 度 时 ， 被ｉ 见 ０ 量杆 长度 可表 示为 ： ｆ ＝Ｚ ＋ｒ —ｌ ， ａ ￣ ｚ ３ ｔ 一 △ ａ （ 一２ ０ ） 一 （ △ Ｐ ） ＋８ （ Ａ Ｐ）
３ ． ２ ． １ 标 准量 块 的中心长度
△ ＝ 口 一 ａ ｓ ；
ｒ 一立式光学计或测长机的读数 ； （ △ ） ， ３ （ ｚ ￣ Ｐ ） 一 测点偏离标准量块和被检量杆 中心所产生的误差 ， 该值不能确定 ， 其大小与对中心的偏 移量 △ Ｐ有关。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ８—０ ８
ｃ ＝ Ｉ ａ Ｚ ．
。
．
ｈ
；
ｃ ７‘ 。
．
ａｆ ．
ｈ
式中： ｅ ， ￡ ， ａ 一 被检量杆在 ２ ０ ℃时的中心长度 、 温度 和线性热膨胀系数 ； 下标有 ｓ 者为对应标准量块的值。
千分表类量具示值误差测量值的不确定度分析
ｃ ＝
一 Ｌ ＇ ＿ ） △
＝
＝（ Ｌ ｄ －Ｌ
２ ． ３ 标准 不确 定度 分量 的来 源 ２ ． ３ ． １ 千 分表 检定 仪示 值误 差 引入 的测量 不 确定 度 ： ｕ
２ ． ３ ． ２ 被 校千 分表 测量 重 复性 引入 的测 量不 确定 度 ： ｎ ２ ． ３ ． ３ 千 分表 和 千 分表 检 定 仪 的线 膨 胀 系 数 误 差 引入
胡培秋 千分袁 类量具示值误差测 量值 的不确定度 分析
千 分 表 类 量 具 示 值 误 差 测 量 值 的 不 确 定 度 分 析
胡 培秋
（ 常州市计量测试技 术研 究所 ， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 千分表类量具 在机械加工行业 中应用较 为广泛 ， 其示值 的准确性直接关 系到机 械加工产品的质量 ， 尤其 是在大型精 密轴类零件 的加工过程 中使用
２ 测 量模 型 ２ ． １ 测 量模 型 ｚ ａ Ｌ＝ Ｌ ｄ・（ １＋ △ ￡ ）一 Ｌ ・（ １＋ △ ｆ ）
３ ． １ 千 分表 检定 仪示 值误 差 引人 的测 量不 确定 度评 估 ｕ 主要 来源 于 千 分 表检 定 仪 示 值 误 差 ， 根 据 检 定 规 程 要求 ， 千 分表 检定 仪示 值误 差 不大 于 ±１ ． ０ １ ｘ ｍ， 以均 匀 分 布估 计 ， 则
ｃ ２ ：
： 一１一 ａ Ａ ｔ 一ｌ （
远小于 １ ）
测量 算 术平 均值 ： ： ∑ ＝１ ． Ｏ ０ ７ ９ ｍ ｍ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６—１ １— ２ １
计 量与 测试 技术》 ２ ０ １ ７丰第４ ４墓 第２期
标 准 偏差 ： ：
示值误差测量结果的不确定度评定
桐乡市计量检定测试所技术文件千分尺示值误差测量结果的不确定度评定千分尺示值误差测量结果的不确定度评定过程1 概述1.1 测量方法：依据JJG21-1995《千分尺》国家计量检定规程。
1.2 环境条件：温度（20±5)℃。
1.3 测量标准：五等量块，其长度尺寸的不确定度不大于（0.5+5L）µm(L—校准长度)，包含因子k 取2.7。
1.4 被测对象：校准范围为(0~25)mm，分度值为0.01mm的千分尺，MPE为±4µm。
1.5 测量过程千分尺示值误差是以五等量块进行校准的，千分尺的校准点均匀分布于校准范围5点上。
被测量千分尺各点示值误差以该点读数值（示值）与量块尺寸（测量标准）之差确定。
1.6 评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2 数学模型e =L a+L o-L s式中：e ——千分尺某点示值误差；L a——千分尺测微头25mm内示值；L o——对零量块的长度；L s——校准量块的长度。
3 输入量的标准不确定度的评定3.1 输入量L a的标准不确定度u(L a)的评定输入量L a的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u(L a)的评定，可以通过连续测量得到测量列（采用A类方法进行评定）。
以测微头25mm示值为例，在重复性条件下，用量块连续测量10次，得到测量列25.003mm，25.003mm，25.002mm，25.002mm，25.002mm，25.003mm，25.003mm，25.002mm，25.002mm，25.002mm。
a = 25.0023mm单次标准差s== 0.00048mm ≈ 0.48µm则可得到u(L a)= s=0.48µm自由度v(L a)= 10-1=93.2输入量L0的标准不确定度u(L0)的评定输入量L0的不确定度来源主要是对零量块引起的标准不确定度u(L0)（采用B类方法进行评定）。
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ｍｍ，此外 ，千分尺螺旋副要有相当的旋合长度。 在结构设计中考虑到机床精度 、加工效率 、技 能水平等因素 ，确定 曲面千分尺测微螺杆任意两 扣
管上纵刻线与轴线平行度误差 、视觉误差 、测 力变
化 以及 其 他 因素 引起 的不 确定 度 。
（ １ ）尺架受力时的变形量 尺架应具有足够的
刚性 ，当尺 架 沿 测 微 螺 杆 的轴 线 方 向作 用 １ ０ Ｎ 的 力 时 ，利 用 有 限元 分 析 法计 算 出尺架 的弯 曲变形 量 结
２ ０ ’ 筹 ４ 期。 ６ ３
Ｍ ｒ 雠
这个 间隙在整个量程的各部分是不一样的 ，因而测 微螺杆相对于零位的退让距离也不一样 ，所以就 引
起 了 曲面千 分 尺 不 两 只 眼 睛 的视 力
总是有一个较强的，在对准刻线进行测量读数时 ，
微螺杆 向后 （ 向测力装置方 向）退让 ，直到测微螺
杆右牙廓紧靠螺母左牙廓并达到固定的测力时 ，才 进 行读数 ，此时间隙 出现在测微螺杆左牙廓与螺母 右 牙廓之 间。由于测微螺杆存在螺距误差 ，所以 ，
参磊 冷 加 工
ｗ ｗｗ ． ｍｅ ｔ ｏ ｌ ｗｏ ｒ ｋ Ｊ ｎ ｇｌ ｇ Ｓ Ｏ ． ｃ ｏ ｍ
拦旦 主持 壹夔 搀
曲面千分尺结构设计及不确定度分析
哈尔 滨量具 刃具集 团有 限责任公 司 （ 黑 龙江 １ ５ ０ ０ ４ ０ ） 周 萍
曲面 千 分 尺 是 利 用 精 密 螺旋 副 原 理 ，通 过旋 转 测 微螺 杆 将 角度 位 移 转 变 为直 线 位 移 ，实 现 对 深 弓 形 尺架 上 两 测 量 面 间 分 隔 的距 离 进 行读 数 的 一 种 专 用 千分 尺 （ 见图１ ）。
总 是视 力较 强 的 眼睛 起 作 用 ，或 左 或 右 的 斜视 产 生
若 曲面千分尺测微螺 杆螺 距误 差为 螺 ，则 由
此 引起 的 曲面 千 分 尺不 确 定 度为 。
了视觉误 差 视，Ａ视 ＝ａ ｈ ／ Ｌ。式 中口 为 固定套管与
微 分 筒 刻 线 端 面 之 间的 距 离 ，取 ａ ＝ ０ ． ４ ｍｍ， 为 两
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｌ ０
２ ． 曲面千分尺不确定 度分析
影 响 曲面 千分 尺 不 确 定 度 的 因素 主 要 包括 测 微
螺杆 的螺距误差 、微分筒的分度误 差、固定套管上
纵 刻线 与 微分 筒 的刻 线 之 间的 刻 线 宽度 差 、固定 套
果 如 图２ 所示 。
图１ 曲面千分尺的结构
１ ． 尺架 ２ ． 固定测砧 ７ ． 微分筒 ３ ０ 微螺杆 ８ ． 调节螺帽 ４ ． 锁紧装置 ５ ． 螺纹轴套
６ ． 固定套管
９ ． 弹性套 １ ０ ． 测 力装置
１ ． 曲面千 分尺的结构
曲面 千 分 尺 的 尺 架 上 ，安 装 了 曲面 千 分尺 的全
与 螺 纹 轴 套 的导 孔 配合 ，在 测微 螺 杆 移 动 时起 导 向 作 用 。测 微 螺杆 与 固定 测 砧 的顶 端 均 镶 有 硬 质合 金 片 ，组 成 一 对 测 量 面 。微 分 筒 ７ 与弹性 套９ 配合 固
（ ２ ）测 微 螺 杆 的 螺 距 误 差 对 曲面 千 分 尺 不 确
廓接触，间隙出现在测微螺杆的右牙廓 与螺母的左
牙 廓之 间 ，当 测微 螺 杆 接触 到 测 砧 （ 零 位 ）或 被测 量 工件 （ 测 量 ）时 ， 由于测 砧 或 工 件 的 反作 用 使测
调节帽 ，靠其锥面楔紧作用来消除螺纹副 的间隙。
固定套管 ６ 在螺纹轴套上 （ 内有弹 簧片） ，用扳手 可使 它转 动以便对准零位 。当推动锁 紧装 置４ 上的 扳把时 ，可把测微螺杆固定在某个位置上。
部 构 件 ，它 的 左 端 压 入 了 固 定测 砧 ２ ，右 端 压 入 螺 纹 轴套５ 。由测微螺 杆３ 的外螺纹 与螺纹轴 套的 内 螺 纹 配 合 构 成 螺 纹副 ，通 过 旋 转测 微 螺 杆 ，可以 实
图２ 有限元分析计算云图
现 测微螺 杆 的轴 向位 移 。测 微螺杆 前部光杆 部分
定 度的影 响 ４． 测微螺杆 的螺距误差影响 曲面 千 分尺不确定度的原因是 ：在曲面千分尺中，测微螺 杆和螺母 的旋合是有 间隙的旋合 ，当旋动测微螺杆
使 之 向前 推 进 时 ，测 微 测 杆 的左 牙 廓和 螺 母 的 右 牙
定 ，而弹性套又通过 内锥孔同测微螺杆尾部 的圆锥
配 合 固定 ，这 样 ，在 测 力 装 置 ｌ ０ 的 带 动 下 ，微 分 筒 与 测 微 螺 杆构 成 一 体 转 动 。螺 纹 轴 套 的螺 母 端 铣 成 三 等 分 槽 ，其 外 螺 纹 上 旋 有 调 节 螺 帽 ８ ，通过 旋 紧
眼之 间距离 的一半 ，取ｈ ＝ ３ ０ ｍｍ，Ｌ为眼睛与刻度
面 之 间 的距 离 ，取 ＝２ ５ ０ ｍｍ，则 Ａ ６ ＝ ４柙× ０ ． Ｏ １ ／ ｂ
＝
０． ０ ０ ０ ４ ８ ｍｍ。
（ ８ ） 测 力变化对 曲面千分尺不确定度的影 响 ４， 由于 曲面千分尺尺架设计呈深弓形 ，在测力作
上面所讲 的螺 距误差 ４螺 应理 解为螺旋副最大
螺 距 误差 ，它 包括 测 微 螺杆 在 旋 接长 度 上 的 螺距 积 累误 差和 螺 距 局部 误 差 。前 者 与 测微 螺 杆 旋接 长 度 有 关 ，后 者 仅 取决 于 螺 纹 工作 齿 廓 的表 面 质 量 。为 了减 少 测 微 螺 杆 螺 距 积 累 误 差 对 曲 面 千 分 尺 示 值 的 影 响 ，千 分 尺 的 测 量 范 围 不 能 太 大 ，一 般 为 ２ ５