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1、湖北省计量技术规范规程制修订万能分度头校准规范编制说明襄阳航泰动力机器厂2023年10月万能分度头校准规范编写说明一、任务来源根据湖北省市场监督管理局2023年省级计量技术法规编制计划，由襄阳航泰动力机器厂起草制定万能分度头校准规范地方计量技术规范，归口湖北省市场监督管理局。规范制定工作于2022年11月启动，起草组严格按照国家计量技术规范管理办法（征求意见稿）JJF1071国家计量校准规范编写规则、JJFlOo1、JJFlo59等文件要求，确保技术法规编写项目按时保质完成。二、规范制定的必要性万能分度头作为一种分度工具，是铳床的重要精密附件之一，在磨床、钻床、刨床等机床上也广泛应用。万能分度
2、头作为各类铳床不可缺少的附件，它可以将装在顶尖之间或卡盘上的工件分成任意角度或等分（2等分210等分），可进行沟槽、正齿轮等工序。万能分度头一般为蜗轮蜗杆结构，其传动比为1/40,手轮转动一周为9。分度头带有刻度环，刻度环每小格为，分度游标每小刻为10，分度头底座内装有回转体,分度头主轴可随回转体在垂直平面内向上90。和向下10。范围内转动，主轴前端常装有三爪卡盘或顶尖，分度时拔出定位销，转动手柄，通过齿数比为1:1的直尺圆柱齿轮副传动，带动蜗杆传动，又经齿数经为1:40的涡轮蜗杆副传动、带动主轴旋转分度。分度头可把夹持在顶尖间或卡盘三的工件转动任何角度，也可对工件进行圆周分度。利用分度刻度环
3、和游标，定位销和分度盘以及交换齿轮，将装卡在顶尖间或卡盘上的工件分成任意角度，可将圆周分成任意等份，辅助机床利用各种不同形状的刀具进行各种沟槽、正齿轮、螺旋正齿轮、阿基米德螺线凸轮等的加工工作。故分度头准确度将直接影响零备件加工的精度，由于国家及相关行业领域均未没有发布关于分度头计量检定规程或校准规范，应用于机械加工制造企业的分度头几乎都缺少计量特性校准，给关键零部件加工制造带来质量隐患。这就要求必须定期对分度头进行校准，因此有必要研究分度头的校准方法，对其进行定期校准。三、规范制定过程万能分度头校准规范地方计量技术规范主要由襄阳航泰动力机器厂起草，襄阳市公共检验检测中心协助开展公开性意见征集
4、工作。2016至2022年，在正式申请规范制定任务前，对国内现有的几种规格的万能分度头进行了摸底，研究其工作原理，进行了大样本的现场校准试验，取得了大量的校准数据。2022年11月，在前期大量工作的基础上，向湖北省市场监督管理局计量处正式提出制定申请。2023年1月，接到湖北省市场监督管理局正式制定任务后，确定了规范起草小组成员，召开了万能分度头校准规范起草预备会议，对规范制定工作进行分工并定出工作计划，正式启动规范制定工作。2023年2月，结合前期开展万能分度头校准工作的经验积累，进行市场调研，以航力公司的分度头台应用情况为例，摸清分度头的现场校准状态使用环境，计量等级、校准环境以及校准需求
5、等。2023年4月，模拟各种现场环境做校准实验，分析预估主要附加干扰因子的相对不确定贡献量。2023年7月，召开起草工作小组二次会议，汇总调研、试验结果，形成万能分度头校准规范的初稿意见，并完成规范初稿。2023年8月，通过点对点传输和公开平台向社会公示规范及验证数据，收集公众意见建议。2023年9月，汇总社会公众意见建议，召开第三次工作小组内部讨论会议，修订并完善规范内容2023年10月，开展数据试验验证，将规范在四川省产业计量测试研究院和成都国锦江机械厂进行试用，进一步验证考察规范的可操作性，并按照JJFlO71进行编辑性修改，形成报审稿。四、规范制定的主要技术依据本规范制定过程中，主要参
6、照和依据以下国家计量技术法规和规范：JJF1001-2011通用计量术语及定义JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示GB/T2554-2008机械分度头JJF1114-2004光学、数显分度台校准规范五、规范的主要内容：本校准规范规定了万能分度头校准的适用范围，参照行业标准，确定了使用的计量标准设备，校准方法，误差处理及扩展不确定度分析。同时对万能分度头的工作原理、结构组成、校准环境条件、校准项目及校准点等作出了要求和详细说明。六、规范技术要求的说明：万能分度头主要计量特性主要包含主轴轴线对底座工作面的平行度、三爪卡盘夹头轴线对主轴轴
7、线的跳动、万能分度头的分度误差和主轴轴线与顶尖轴线的高度差。1.主轴轴线对底座工作面的平行度在1级平板上用杠杆千分表测量。调整主轴处于0位置，将锥体芯轴的锥柄插入主轴锥孔内，则锥体芯轴的轴线与平板工作面平行。用杠杆千分表在靠近万能分度头一端的锥体芯轴的圆柱母线上找到最高点，记下杠杆干分表的示值。保持杠杆千分表的零位不变，然后在远离万能分度头一端的锥体芯轴的圆柱母线上再找最高点，记下杠杆千分表的示值。近端远端的间隔距离为300mmO杠杆千分表在近端和远端的示值差，即为主轴轴线对底座工作面的平行度。2 .三爪卡盘夹头轴线对主轴轴线的径向跳动在主轴位于0。位置时，用三爪卡盘装夹30mmX300mm的
8、光面芯轴。然后在芯轴远端30Omm处，用杠杆千分表找到测量芯轴圆柱母线的最高点，调整表盘让指针对零。用分度手柄转动主轴一周，杠杆干分表最大最小的示值差，即为三爪卡盘夹头轴线对主轴轴线的径向跳动。3 .万能分度头的分度误差用4等正12面棱体作测量标准，按6等份进行分度误差校准。分度盘转过的圈数402n=-=6-推荐按表1选用孔圈（孔数）。Z3.表1校准推荐选用孔圈分度盘推荐选用孔圈插销转动圈数拔叉间隔孔数IA30L2063020IB42U28O4228IIA54,3665436IlB666644校准前，安装相应的分度盘，并将分度头度盘示值调整到零。按表1选取对应分度盘的校准用孔圈，按转动方向先将
9、定位销入初始孔位，再按对应的拔叉间隔孔数调整好分度叉的夹角。将莫氏夹头安装在万能分度头的莫氏锥孔内，在莫氏夹头上安装正12面棱体。选用合适的垫块高度，让自准直仪的光路垂直12面棱体的0。面，并通过棱体中心。当自准直仪视场内十字光标清晰显示后，调节鼓轮让仪器分划板零线瞄准十字光标。记下自准直仪鼓轮示值制。按600分度要求转动度盘相应的圈数，此时自准直仪视场中再次出现十字光标，再调节鼓轮让仪器分划板零线瞄准十字光标,记下自准直仪鼓轮示值0。依次校准120、180360各点，记录自准直仪鼓轮示值。2、G扇。各校准点的分度误差4按（2）式计算。/i=（.a-4o）-（1）式中：OL起始零点的仪器鼓轮示
10、值，（）.Qi各校准点的仪器鼓轮示值，（）；一正12面棱体对应的角度偏差值，（）0取各点中的最大误差值作为万能分度头的分度误差。万能分度头分度误差校准示意图见图I0图1万能分度头的分度误差校准示意图新制的万能分度头的分度误差校准应校准全部的分度盘。使用中的万能分度头的分度误差校准允许只校准任意一个分度盘。4.主轴轴线与顶尖轴线的高度差主轴轴线中心高的测量方法：先用外径千分尺测量芯轴圆柱直径，然后将锥度芯轴插入万能分度头主轴莫氏锥孔内。用4等量块组合尺寸，立放在1级平板上，使量块的组合高度与锥度芯轴的圆柱母线等高，用杠杆千分表比较测量。万能分度头主轴轴线中心高为：量块的组合高度值-芯轴圆柱直径/
11、2+杠杆千分表的比较偏差。配套顶尖轴线中心高的测量方法：先用外径千分尺测量顶尖圆柱直径，然后用4等量块组合尺寸，立放在1级平板上，使量块的组合高度与顶尖圆柱母线等高，用杠杆千分表比较测量。配套顶尖轴线中心高为：量块的组合高度值-顶尖圆柱直径/2+杠杆千分表的比较偏差。主轴轴线中心高和配套顶尖轴线中心高的理论尺寸可参考万能分度头的规格型号，测量主轴轴线中心高时组合量块的名义尺寸为：理论中心高+芯轴圆柱直径/2；测量配套顶尖中心高时组合量块的名义尺寸为：理论中心高+顶尖轴圆柱直径/2。主轴轴线中心高与配套顶尖轴线中心高之差，即为主轴轴线与顶尖轴线的高度差。允许使用测量不确定度不低于上述测量设备的其他测量设备进行主轴轴线与顶尖轴线的高度差的校准。万能分度头校准规范编制小组2023年10月
