触针式表面轮廓测量仪(以下简称“轮廓仪”)广泛应用于各大领域，但却缺少国家校准规范来对其计量性能的校准做出指导，仅有一个福建省地方规程JJF(闽)1043-2011《接触(触针)式表面轮廓测量仪校准规范》可以作为参考。但经过实际使用后，发现其内容有一些不合理之处。本文主要通过对该规范的解读，来研究轮廓仪几个计量性能的校准方法。

一、内容分析

根据对JJF(闽)1043-2011的实际应用，本文提出以下几个问题:

1.触针几何尺寸校准

轮廓仪触针的几何尺寸在实际应用中对轮廓仪的测量过程有一定的影响，特别是针尖半径的大小和针尖角度的数据，需要在测量小轮廓、角度复杂轮廓的过程中给予充分考虑，因此触针的几何尺寸是一项比较重要的计量性能，可以用放大倍数200倍以上的影像测量仪进行校准。

2.静态测量力

静态测量力是指轮廓仪驱动器施加的作用力，而非测针的质量，所以不能用电子天平的示值乘以重力加速度的方法得到。在实际试验过程中，对一台轮廓仪的静态测量力分别用电子天平和测力装置进行校准，其结果是电子天平的平均读数为1.06g，乘以重力加速度g(g=9.8m/s2)后，得到的结果是10.39N。而测力装置得到的结果是0.03N，两者相差巨大。因此，应该用测力装置来对静态测量力进行校准。

3.轮廓垂直分量(Z轴)示值误差

由于测量力的存在，且量块是长方体形状，将量块按尺寸大小平行研合在平面平晶工作面上，由大到小测量量块表面的轮廓来校准Z轴示值误差的方法，会存在以下问题:首先，由高阶量块过渡到下一阶量块的过程中，由于没有导角，触针会猛然下落，与量块磕碰，导致损坏；其次，通过测量表面轮廓来校准会引入轮廓仪X轴的直线度误差和量块测量面平面度的误差。

建议参照JB/T7401-1994《平面平晶》对此项计量性能的校准方法，调整工作台面与驱动箱方向平行后，将平面平晶安置在工作台上，调整驱动箱高度，使触针接触平面平晶中间位置且轮廓仪Z轴示值为零，将量块研合在平面平晶上，其中心点位置应靠近平面平晶中间位置，使触针接触量块，读取Z轴示值，依次在轮廓仪正值范围内测量其他量块，在不移动Z轴和X轴的情况下，得到各点的示值误差。再调整驱动箱高度，将尺寸最大的量块调整为零。用同样的方法依次在轮廓仪的负值测量范围内测量其他量块，得到各点示值误差。

4.轮廓水平分量(X轴)示值误差

由于各个厂家生产的轮廓仪的结构不同，且激光干涉仪的靶镜重量较重，因此利用激光干涉仪进行此项性能的校准比较困难。在GB/T19600-2004《产品几何量技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 接触(触针)式仪器的校准》中，推荐使用间距测量标准作为标准器的方法，在实际应用中比较容易实现

二、结束语

根据对轮廓仪各项标准、规程及实际应用的综合研究，本文提出了以上的一些问题及建议，希望对轮廓仪的校准方法研究有一定帮助。