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步距规参数说明
一、步距规的参数、术语
1、步距规的参数
工作尺寸(mm) | 1级 | 0级 | 00级 | |||
平行度(μm) | 极限偏差(μm) | 平行度(μm) | 极限偏差(μm) | 平行度(μm) | 极限偏差(μm) | |
0~300 | 1.0 | ±1.2 | 0.8 | ±0.8 | —————— | |
≤450 | ||||||
≤600 | ±1.8 | ±1.0 | 0.6 | ±0.7 | ||
≤800 | ±2.5 | ±1.5 | ±1.0 | |||
≤1000 | ||||||
≤1500 | 2.0 | ±4.0 | 1.5 | ±2.5 | 1.0 | ±1.5 |
热膨胀系数 | 全钢制 | 钢陶混合 |
11.5±1 | 依据客户选择的步距规间隔确定 |
2、步距规的术语定义
1、测量面 2、垂直支撑面 3、水平支撑面
图1.步距规示意图
1) 零平面
步距规的第一个测量面，作为测量起始位置，通常标记为0。
2) 测量线
垂直于零平面并通过其中心的一条直线。如上图所示。
3) 测量面
量块量面露出部分。
4) 平行度
步距规上各测量面对零平面的平行度。
5) 工作尺寸
步距规上各测量面和零平面与测量线交点之间的距离。
二、定义、参数详细说明
1、零平面
零平面是工作尺寸的起始位置，我们生产的步距规，零平面选择为靠近垂直支撑面的第一个测量面，实际使用通常都是从最外端的测量面开始的，另外当步距规竖立使用时，通常量值都是从下往上逐渐递增。
2、测量线
测量线的定义是步距规的各项参数的基础，因为步距规提供的是系列量值，这系列值必须是在同一直线上，否则就失去了意义。定义必须明确而且在重复校准/使用时可精确复现。我们认为，对于拼合式步距规，这种定义是一种合理的方式。除了这种方式外，还有选择使用步距规基体上的某些其它参照点进行定义的方式，应用中使用这种方式当然没有问题，但是考虑到参照点有可能发生磕碰、磨损之类的情况出现，用该种方式确定的测量线将发生变化，步距规的量值也就会相应发生变化。当对步距规参数存在疑问需要进行权威校准时，必须有合理而可以明确复现量值的测量线定义，否则步距规的稳定性将变得不可琢磨。
3、测量面
我们使用的量块为标准量块，由国内顶级量块制造商供应，单个量块本身的各项参数都严格符合国际标准，随着材料处理、生产工艺的不断改进，量块平面度、表面粗糙度、稳定性等各项参数越来越接近理想程度。
4、平行度
图2.平行度测量点一
如上图所示，以测量线与量面的交点为中心，在（4×4）mm的位置取4个检测点测量，各个测量面上的4个点与零平面的4个点的位置变化量最大的值，就是JJF1258—2010《步距规校准规范》的平行度定义。下表简示平行度的判断：
表1 单位：μm
检测点 测量面 | a | b | c | d | 平行度 |
零平面 | 0 | ＋0.1 | ＋0.2 | ＋0.1 | —— |
测量面1 | 0 | ＋0.2 | ＋0.3 | ＋0.2 | 0.1 |
测量面2 | 0 | －0.2 | －0.2 | 0 | 0.4 |
步距规平行度的重要性已经分析过。我们认为，测量点选择选择（4×4）mm范围还是不够，因此我们提出更严格的要求：平行度的判定选择范围是（6×6）mm，取5个检测点进行判断，各测量面的平行度符合相应要求，如下图所示：
图2.平行度测量点二
5、工作尺寸
图1中的都是步距规的工作尺寸，也就是步距规复现出的标准长度量值。我们定义的步距规工作尺寸极限偏差允许范围是分段的，例如一台1级1000mm的步距规，其工作尺寸L≤450mm范围时，极限偏差在±1.2μm范围内，而在450＜L≤600mm时，极限偏差在±1.8μm范围内，在600＜L≤1000mm时，极限偏差在±2.5μm范围内。其余级别/量程依此类推。
6、检测报告
当客户需要将产品送第三方检测机构进行检测时，亚洲地区优先选择中国计量院，国外优先推荐德国DKD、英国NPL等顶级校准机构。
目前对于步距规的校准能力检测，是世界计量技术发达国家间进行的一项比对活动。中国计量院代表中国参加这一世界顶级的国际比对活动，比对结果在国际计量局官方网站公布，向全球免费提供比对报告的下载。
（http://kcdb.bipm.org/appendixB/KCDB_ApB_info.asp?cmp_idy=206&cmp_cod=CCL-K5&prov=exalead）
通过分析比对报告我们可以发现，中国计量院的步距规校准能力处于世界一流水平，不输于其他参与的国家。目前全球范围内能够精准地校准步距规的实验室数量不多，中国计量院出具的步距规校准证书，可于全球范围放心使用，其校准不确定度为（0.2+L/2000）μm（L单位：mm）。我们出具的校准结果不确定度为0.6+L/2000）μm（L单位：mm），对于常规的应用来说，可以满足。