复合式三坐标测量仪操作规范.docx
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复合式三坐标测量仪操作规范
复合式三坐标测量仪操作规范
1范围
本标准根据本公司的生产实际情况，规定了三坐标测量仪的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等方法和要求.
本标准适用于DXC系列三坐标测量仪，包括后续发展的产品。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。
鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版适用于本标准。
GB4793.1测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第一部分：
通用要求（GB4793.1-1995IEC1010-1：
1990IDT）
GB9969.1工业产品使用说明书总则（GB-9969.1-1998，ISO/IECGuide37,NEQ）
GB/T11162光学分划零件通用技术条件
GB/T15464仪器仪表包装通用技术条件
GB/T191包装运输图示标志（GB/T191-2000ISO780：
1997EQV）
GB/T18268测量、控制和实验室的电设备电磁兼容性要求（GB/T18268-2000，IEC61326-1：
1997，IDT）
JB/T9329仪器仪表运输运输贮存基本环境及试验方法
JB/T9338-1999坐标测量机技术要求
GB/T16857.2-2006/ISO10360-2：
2001产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第2部分：
用于测量尺寸的坐标测量机
JJF1064-2004坐标测量机校准规范
3仪器型号、基本参数和尺寸
3.1仪器型号
仪器型号规按如下规定：
DXC—XXX
仪器行程规格
三坐标测量仪
3.2工作台尺寸：
3.2.1X轴长度及分辨率
3.2.2Y轴长度及分辨率
3.2.3Z轴长度及分辨率
3.2.4测头型号及其参数
3.2.5仪器使用电源参数
3.2.6仪器外置设备参数（空气干燥机、空压机等、电脑、UPS等等）
4.要求
4.1.仪器外观和结构
4.1.1电镀表面应无有脱皮和斑点存在；
4.1.2漆面不应有油漆脱落和显著的颜色不均匀；
4.1.3零件表面不应有毛刺，外部零件锐边应倒棱；
4.1.4外部零件接合处应平整，无粗糙不平现象；
4.1.5测量机各工作面上，不应有锈鉵、碰伤、显著的划痕以扩影响测量的其他
缺陷；
4.1.6光学零件的表面不应有明显的擦痕、麻点、水珠、霉点等疵病，胶合光学零件的胶合面不应有气泡和脱胶现象；
4.1.7测量机所有紧固件应保证固紧可靠；
4.1.8测量机上所有的刻线、刻字应清晰，刻字刻线的技术应符合GB/T1162的规定。
4.2仪器操作性能
4.2.1X、Y、Z三轴运动平稳、轻盈，无异响及沉重感；
4.2.2X、Y、Z三轴微调装装置运动平稳舒适，无卡滞或急跳现象；
4.2.3Z轴上下运动无沉重感，手感舒适；
4.2.4工作台表面应有固定工装、产品的孔位；
4.2.5电脑摆放位置应适宜操作；
4.2.6三轴空气开关功能正常；
4.2.7测量机的最高工作速度不应低于50MM/S。
4.2.8测量机在符合使用说明书规定的正常工作条件下，应具备一定的抗干扰能力。
测量机受干扰后，示值的末位数字不应增加或减少一个脉冲当量。
4.3主要技术指标（三坐标部分）
4.3.1测量机各坐标轴500mm内直线度指标应符合表1中的规定。
表1
序号
指标名称
技术要求
1
沿Y方向测量的X坐标轴的直线度
≤3um
2
沿Z方向测量的X坐标轴的直线度
≤3um
3
沿X方向测量的Y坐标轴的直线度
≤3um
4
沿Z方向测量的y坐标轴的直线度
≤3um
5
沿x方向测量的z坐标轴的直线度
≤3um
6
沿y方向测量的z坐标轴的直线度
≤3um
4.3.2测量机各坐标轴沿各轴运动时的旋转偏差应符合表2中的规定。
表2
序号
指标名称
技术要求
1
围绕X轴旋转的X坐标轴的旋转偏差
≤5”
2
围绕Y轴旋转的X坐标轴的旋转偏差
≤5”
3
围绕z轴旋转的X坐标轴的旋转偏差
≤5”
4
围绕x轴旋转的y坐标轴的旋转偏差
≤5”
5
围绕Y轴旋转的y坐标轴的旋转偏差
≤5”
6
围绕z轴旋转的y坐标轴的旋转偏差
≤5”
7
围绕x轴旋转的z坐标轴的旋转偏差
≤5”
8
围绕Y轴旋转的z坐标轴的旋转偏差
≤5”
9
围绕z轴旋转的z坐标轴的旋转偏差
≤5”
4.3.3测量机各坐标轴之间的垂直度应符合表3中的规定。
表3
序号
指标名称
技术要求
1
X与Y坐标轴间的垂直度
≤6um
2
Y与Z坐标轴间的垂直度
≤6um
3
X与Z坐标轴间的垂直度
≤6um
4.3.4测量机各坐标轴位置准确度应符合表4中的规定。
表4
序号
指标名称
技术要求
1
X坐标轴的位置准确度
±（3.5+L/300）um
2
Y坐标轴的位置准确度
±（3.5+L/300）um
3
Z坐标轴的位置准确度
±（3.5+L/300）um
4.3.5测量机测头触测不确定度应符合表5中的规定。
表5
序号
指标名称
技术要求
1
一维触测不确定度
±1.5um
2
二维触测不确定度
±2.5um
3
三维触测不确定度
±2.5um
4.3.6测量机轴向长度测量不确定度应符合表6中的规定。
表6
序号
指标名称
技术要求
1
X轴长度测量不确定度
±（3+L/300）um
2
Y轴长度测量不确定度
±（3+L/300）um
3
Z轴长度测量不确定度
±（3+L/300）um
4.3.7测量机空间长度测量不确定度应符合表7中的规定。
表7
序号
指标名称
技术要求
1
0C空间长度测量不确定度
±（4.5+L/300）um
2
1D空间长度测量不确定度
±（4.5+L/300）um
3
2A空间长度测量不确定度
±（4.5+L/300）um
4
3B空间长度测量不确定度
±（4.5+L/300）um
4.3.8测量机的主要安全性能技术指标应符合表8中的规定。
表8
序号
指标名称
技术要求
1
直流绝缘电阻
＞2MΩ
2
绝缘试验电压
＞1KV（保持1分钟）
3
泄漏电流
＜MAX5mA
4.3.9主要技术指标（影像测量部分）表9
序号
指标名称
技术要求
1
镜筒对大理石工作平台的垂直度
X≤25μmY≤25μm
2
物镜光轴对工作台面垂直度
量块两侧影像同样清晰，无可见的阴影
3
影像十字线的水平线对横向导轨移动方向的平行度
≤15μm
4
物镜连接变焦过程中光轴偏移（影像测向位移）量
≤30μm
5
纵、横向坐标的示值误差
（3+L/300）μm
5试验方法
5.1试验条件
若无其它规定，产品试验应在以下条件下进行：
A.试验室温度：
（20±2℃），温度变化不应超过0.5℃/h;
B.试验室内平衡温度时间：
被试验仪器应不少于24h,试验工具应不少于3h;
C.相对温度：
45%-75%；
D.空气压力：
0.4MPa；
E.试验室应无剧烈震动或冲击；
F.供电电源交流电压：
220V±22V、50Hz±1Hz
5.2量具和工具
试验用量具和工具如表9所示,量具须经计量部门检定合格并在有效期内使用.表10
序号
名称
规格
用途
1
激光干涉仪
直线度、旋转偏差、垂直度
2
自准直仪
分度值为1”
直线度
3
大理石直角尺
000级
垂直度
4
杠杆千分表
分度值为0.001mm0级或1级
垂直度
5
水平仪
水平测试
6
标准块规/步距规
40120240360480mm1级
示值误差检测
7
25mm标准球
探测误差检测
8
干湿温度计
环境控制
9
电子数显气压表
气浮轴承压力检测
10
分辨率板
50X
分辨率
11
环规
25mm1级
二维触测不确定度
12
刀口尺
600mm1级
影像十字线的水平线对横向导轨移动方向的平行度
5.3主要技术指标检测
5.3.1外观和结构及操作性能
采用目测和手感检查。
结果应符合4.1和4.2的规定
5.3.2三轴间相对的运动直线度
6项三轴相对运动直线度用激光干涉仪测量。
结果应符合4.3.1的规定
（详细内容侍调试时补）
5.3.3三轴间相对运动旋转偏差
9项三轴相对运动旋转偏差用激光干涉仪测量。
结果应符合4.3.2的规定（详细内容侍调试时补）
5.3.4三轴间相对垂直度
3项三轴相对垂直度用激光干涉仪测量。
结果应符合4.3.3的规定（详细内容侍调试时补）
5.3.5三轴的位置准确度
3项三轴的位置准确度用1级的步距规测量。
将步距规分别放置于平行XYZ三轴的方向，并建立正确的测量坐标系，在步距规40mm120mm240mm360mm480mm处读取数据，每一轴测量三次。
结果应符合4.3.4的规定
5.3.6测头触测不确定度
一维触测不确定度用一个坐标面内的量块（尺寸为20mm-30mm）检验一维触测不确定度。
这时的触测误差为所测量的单个长度同其算术平均值之间的偏差。
二维触测不确定度用一个坐标面内的环规（孔径为￠20mm-30mm）检验二维触测不确定度。
这时的触测误差为根据最小误差平方和的方法计算得出的补偿圆周同触测点显示坐标值之间的径向偏差。
三维触测不确定度用一圆球（尺寸为￠20mm-30mm）检验三维触测不确定度。
这时的触测误差为根据最小误差平方和的方法经计算得出的补偿圆球同触测点的显示坐标值之间的径向偏差。
结果应符合4.3.5的规定
5.3.7平行轴测量不确定度
平行校准于测量机坐标轴线的量块的中心长度与坐标测量机相应测量结果之间的差值。
（量块长度为相应坐标轴测量行程的1/31/23/4）结果应符合4.3.6的规定
5.3.8空间测量不确定度
在坐标测量机测量空间内任意放置的量块的中心长度与坐标测量机相应测量结果之间的差值。
（量块长度为相应坐标轴测量行程的1/31/23/4）结果应符合4.3.7的规定
5.3.9直流绝缘电阻
用500V（DC）兆欧表测试受试仪器的电源输入端与保护接地端，在施加1min后读取绝缘电阻值.结果应符合4.3.8的规定
5.3.10绝缘试验电压
用而电压强试验装置在是受试仪器的电源输入端与保护接地端之间是施加有效值为1000V交流试验电压并保持1min.结果应符合4.3.8的规定
5.3.11泄漏电流
用而电压强试验装置在是受试仪器的电源输入端与保护接地端之间是施加有效值为1000V交流试验电压并保持1min，结果应符合4.3.8的规定
5.3.12镜筒对大理石平台的垂直度
将杠杆千分表固定在大理石上,测量表头分别在横向和纵向与镜筒表面接触，读取在垂向调焦行程内示值最大变化量，结果应符合4.3.9的规定
5.3.13物镜光轴对工作台面垂直度
在透射光照明下，将灯丝像调整到影像中心位置上，将2mm和20mm量块平放在玻璃工作台上，分别使两个量块清晰成像。
2mm、20mm量块量测均应一样清晰而无可见之阴影，并将量块在90°、180°分别进行检验。
结果应符合4.3.9的规定
5.3.14影像十字线的水平线对横向导轨移动方向的平行度
将刀口尺固定于工作台上，在变焦物镜下使其清晰成像并与横向导轨平行，用影像十字线的水平线瞄准刀口尺的刀口型工作面，纵轴坐标显示窗口清零；移动横轴，使该刀口型工作面移动到另一端。
通过移动纵轴使刀口型工作面与水平线对准，显示值极为测得值。
结果应符合4.3.9的规定
5.3.15物镜连接变焦过程中光轴偏移（影像测向位移）量
在透射光照明下，将网格板置于工作台上，变焦物镜4.5X时调好焦，移动工作台使其像套准显示器上影像十字线，横、纵轴显示窗清零；然后调整变焦物镜到0.7X，移动工作台，再次使其像套准显示器上影像十字线，此时横轴与纵轴显示值ΔX、ΔY，侧向位移入=
物镜变焦过程中不可以调焦。
结果应符合4.3.9的规定
5.3.16纵、横向坐标的示值误差
调整变焦物镜在3.0X、透射光照明进行试验。
标准玻璃线纹尺置于工作台玻璃台面中心位置，并使其平行与导轨，清晰成像后，用影像十字线套准标准玻璃线纹尺“0”刻线影像并把仪器清零。
然后接受侧点对每点进行瞄准和读数，直到终行程然后进行反侧，直到起点。
每点进行三次瞄准和读数，取其算术平均值最为该点读数各点读数与标准玻璃线纹尺相应段的实际值之差为各点的测量示值误差。
各点的示值误差中的最大值与最小值为该轴向的示值误差。
结果应符合4.3.9的规定
5.3.17电磁兼容性试验
按GB/T18268规定进行。
5.3.18运输贮存性能试验
在包装状态下按JB/T9329进行试验。
6检验规则
6.1检验分类
产品检验分为型式检验和出厂检验
6.2出厂检验
6.2.1所有产品每台均由本公司的质检人员进行出厂检验。
6.2.2.出厂检验订单检验项目按表3进行。
试验样本数应不少于2台。
6.3型式检验
6.3.1在下列情况之一时，应按本标准的全部要求进行检验：
a）新产品鉴定；
b）正式生产后，如结构、材料，工艺有重大改变，可能影响产品性能时；
c）产品长期停产后，恢复生产时；
d）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
e）国家质量技术监督机构提出进行型式检验的要求时。
6.3.2型式检验的项目按表11进行。
试验样本数应不少于2台。
6.4判定规则
当检验出现故障或任一项目不符合要求时，应查明故障原因，对试验样品进行返修，然后从该项目开始重新进行试验。
重新进行试验仍不符合要求，该产品则判为不合格。
6.5仲裁
当用户和制照厂之间在质量问题上有争议时，应针对争议的项目进行复检，试验可双方共同参加，也可由上级主管机关、第三方质量检验机构进行。
表11型式检验和出厂检验的项目
序号
项目
要求
试验方法
型式检验
出厂检验
1
仪器外观
4.1
5.3.1
√
√
2
仪器操作性能
4.2
5.3.1
√
√
3
三轴间相对的运动直线度
4.3.1
5.3.2
√
√
4
三轴间相对运动旋转偏差
4.3.2
5.3.3
√
√
5
三轴间相对垂直度
4.3.3
5.3.4
√
√
6
三轴的位置准确度
4.3.4
5.3.5
√
√
7
测头触测不确定度
4.3.5
5.3.6
√
√
8
平行轴测量不确定度
4.3.6
5.3.7
√
√
9
空间测量不确定度
4.3.7
5.3.8
√
√
10
直流绝缘电阻
4.3.8
5.3.9
√
√
11
绝缘试验电压
4.3.8
5.3.10
√
√
12
泄漏电流
4.3.8
5.3.11
√
√
13
镜筒对大理石平台的垂直度
4.3.9
5.3.12
√
√
14
物镜光轴对工作台面垂直度
4.3.9
5.3.13
√
√
15
影像十字线的水平线对横向导轨移动方向的平行度
4.3.9
5.3.14
√
√
16
物镜连接变焦过程中光轴偏移（影像测向位移）量
4.3.9
5.3.15
√
√
17
纵、横向坐标的示值误差
4.3.9
5.3.16
√
√
18
电磁兼容性试验
4.3.9
5.3.17
√
√
19
运输贮存性能试验
4.3.9
5.3.18
√
√
7标志、包装、运输、贮存
7.1标志
7.1.1产品上的标志应符合GB4793.1-1995中第5章的规定。
出此之外，还应包括产品名称、产品编号、产品日期、合格证、计量器具生产许可证标志和证号。
7.1.2一说起包装上应有防雨、防碎等字样。
储晕标志应符合GB/T191的规定。
7.2包装
7.2.1仪器的包装应符合GB/T15464的规定。
7.2.2随同仪器包装的技术文件应包括：
a）装箱单；
b）仪器试验说明书（应符合GB9969.1的规定）；
c）产品出厂合格证。
7.3运输、贮存
7.3.1仪器包装后应适合于运输及装载的要求。
7.3.2运输过程汇总应无严重震动、颠簸及冲击现象，并应保证所有附件不受损伤和遗失。
7.3.3产品应贮存在无有害气体，通风良好的仓库内，且不能与化学药品、酸、碱物资一同存放。
7.3.4产品应按包装箱上标志方向放置
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