V型块示值误差测量不确定度评定

于雷 王文祝

潍坊市计量测试所 山东潍坊 261061

1 概述

V型块在机械加工和制造业中具有非常广泛的应用，常用于平台校验和工件检测工作中，并且在轴类检验、校正、划线以及机械加工中的装夹工作中也具有一定的应用[1]。因此，确保V型块工作面平行度具有足够的精度具有十分重要的现实意义。在实际的工作过程中，为了对V型块的平行度进行精确地测量，就要对其示值误差测量的不确定度进行系统全面的分析研究，进而能够为企业提供科学合理的检测依据，将其作为V型块等级区分的重要参考指标[2-3]。

1.1 测量方法

依据JB/T8047-2007《V型块》中的测量要求对V型块进行测量。

1.2 环境条件

为了尽可能降低温度对测量精度造成的不利影响，需要将温度控制在（20±5）℃的范围内，进而为整个测量工作的顺利开展建立良好的基础。

1.3 测量标准

标准芯轴，千分表

1.4 测量方法

1.4.1 V型槽对底面的平行度

如下图所示，将V型槽内放有标准芯轴的V型块置于平板上，用分度值为0.001mm千分表的测量头分别接触在标准芯轴两端母线的最高点上，读得两读数之差，为了降低测量误差可以进行多次测量取其平均值。由该读数之差按如下公式换算为相当于V型块长度上的平行度误差，具体的转换过程如下式所示[4]。

式中：S——表示 V型槽底面的平行度误差，单位为μm

L——表示V型块长度，单位为mm

l——表示在标准芯轴上两测点的距离，单位为mm

m—— 表示两测点的读数值之差，单位为μm

1.4.2 同一套V型块V型槽对底面的高度差

将同一套的V型块，分别按6.2的检验方法，在一个V型块上测得的最大读数值与另一个V型块上测得的最小读数值之差，即为高度差。

2 输入量的不确定度来源

通过对整个测量过程进行系统全面的分析研究，能够知道其中输入量的不确定度来源由2个不确定度分项构成，即测量读数L的误差引起的标准不确定度分量u1和标准芯轴Li的标准不确定度分量u2，下面将对u1和u2进行分别计算[5]。

2.1 输入量标准不确定度的评定

2.1.1 测量读数L的误差引起的标准不确定度分量u1

用200mm标准芯轴在重复条件下连续进行10次测量，得到的测量如下所示：

3 合成标准不确定度

4 扩展不确定度

5 测量不确定度的报告与表示

V型块示值误差测量结果的扩展不确定度为

U=3.3μmk=2

6 结语

总而言之，V型块具有非常广泛的应用范围，为了确保其平行度具有足够的精度，就要对其对示值误差测量的不确定度进行深入的分析研究，明确其中的重要影响因素，并在实际的测量过程中采取有针对性的控制措施，进而将测量误差控制在的合理的范围内。