渐开线样板加工困难、精度难以提高,而我国法定最高计量部门又没有基准样板测量仪器,因此,渐开线在我国没有溯源性。随着高精度CNC齿轮测量仪器在我国普遍使用,其测量精度已与渐开线样板的制造精度处于同一水平,因此迫切需要建立渐开线量值传递体系。针对此现状,本项目将可溯源的高精度简单形体进行组合,替代渐开线样板,借助误差修正技术,来进行齿轮仪器的校准,进而实现渐开线的量值传递。本项研究包括非渐开线样板的原理误差分析与修正方法、样板的研制、样板的溯源方法、CNC齿轮量仪的校准技术、测量不确定度的计算、误差修正与评定软件开发。目前,球体精度(50nm)和球距测量精度(0.1μm)能达到非常高的水平并可溯源。本项目制造了模数为2.2681mm、齿数40、压力角20 的双球样板,选用的球体材料为氧化锆(ZrO2),基座选用花岗石制作。实验结果表明,检测球圆度为0.19μm,定心球的圆度为0.21μm,球心距的校准结果C=42.943±0.053mm,研制的样板能满足CNC齿轮量仪的校准要求。本项研究为我国渐开线量值传递体系的建立提供了新思路,具有重要的理论意义和实际应用前景。
英文主题词double ball artifact; involute artifact; gear; quantity traceability; gear measurement