觸針式表面輪廓測量儀(以下簡稱“輪廓儀”)廣泛應用于各大領域，但卻缺少國家校準規范來對其計量性能的校準做出指導，僅有一個福建省地方規程JJF(閩)1043-2011《接觸(觸針)式表面輪廓測量儀校準規范》可以作為參考。但經過實際使用后，發現其內容有一些不合理之處。本文主要通過對該規范的解讀，來研究輪廓儀幾個計量性能的校準方法。

一、內容分析

根據對JJF(閩)1043-2011的實際應用，本文提出以下幾個問題:

1.觸針幾何尺寸校準

輪廓儀觸針的幾何尺寸在實際應用中對輪廓儀的測量過程有一定的影響，特別是針尖半徑的大小和針尖角度的數據，需要在測量小輪廓、角度復雜輪廓的過程中給予充分考慮，因此觸針的幾何尺寸是一項比較重要的計量性能，可以用放大倍數200倍以上的影像測量儀進行校準。

2.靜態測量力

靜態測量力是指輪廓儀驅動器施加的作用力，而非測針的質量，所以不能用電子天平的示值乘以重力加速度的方法得到。在實際試驗過程中，對一臺輪廓儀的靜態測量力分別用電子天平和測力裝置進行校準，其結果是電子天平的平均讀數為1.06g，乘以重力加速度g(g=9.8m/s²)后，得到的結果是10.39N。而測力裝置得到的結果是0.03N，兩者相差巨大。因此，應該用測力裝置來對靜態測量力進行校準。

3.輪廓垂直分量(Z軸)示值誤差

由于測量力的存在，且量塊是長方體形狀，將量塊按尺寸大小平行研合在平面平晶工作面上，由大到小測量量塊表面的輪廓來校準Z軸示值誤差的方法，會存在以下問題:首先，由高階量塊過渡到下一階量塊的過程中，由于沒有導角，觸針會猛然下落，與量塊磕碰，導致損壞；其次，通過測量表面輪廓來校準會引入輪廓儀X軸的直線度誤差和量塊測量面平面度的誤差。

建議參照JB/T7401-1994《平面平晶》對此項計量性能的校準方法，調整工作臺面與驅動箱方向平行后，將平面平晶安置在工作臺上，調整驅動箱高度，使觸針接觸平面平晶中間位置且輪廓儀Z軸示值為零，將量塊研合在平面平晶上，其中心點位置應靠近平面平晶中間位置，使觸針接觸量塊，讀取Z軸示值，依次在輪廓儀正值范圍內測量其他量塊，在不移動Z軸和X軸的情況下，得到各點的示值誤差。再調整驅動箱高度，將尺寸最大的量塊調整為零。用同樣的方法依次在輪廓儀的負值測量范圍內測量其他量塊，得到各點示值誤差。

4.輪廓水平分量(X軸)示值誤差

由于各個廠家生產的輪廓儀的結構不同，且激光干涉儀的靶鏡重量較重，因此利用激光干涉儀進行此項性能的校準比較困難。在GB/T19600-2004《產品幾何量技術規范(GPS) 表面結構 輪廓法 接觸(觸針)式儀器的校準》中，推薦使用間距測量標準作為標準器的方法，在實際應用中比較容易實現。