製品の寸法精度や形状の正しさをチェックするうえで欠かせないのが「幾何公差」です。三次元測定機を使えば、直角度や平行度、位置度などの複雑な測定もスムーズに行えます。この記事では、三次元測定機で測れる主な幾何公差の種類と、それぞれの測定方法をわかりやすく紹介します。
三次元測定機ではさまざまな数値を測定でき、「直角度」もそのうちのひとつです。直角度は線・面が90°になっているかどうかを判定するためのもので、簡易的な計測であれば直角定規を用いた測定もできます。しかし精度や利便性を高くするなら三次元測定機が適しています。直角度を測定するなら、測定方法も知っておくと三次元測定機導入のために役立ちます。
三次元測定機で測定できる値のひとつであるのが「平行度」です。平行度とはデータムと呼ばれる基準に対して、2つの点で結んだ直線もしくは平面が平行であるかどうかを測定します。そのため基準が存在しない「平面度」とは異なる測定項目です。三次元測定機を導入する前に、平行度についての詳細や、測定の方法について把握しておくと導入後にさらに効果的に使えます。
三次元測定機では「円筒度」と呼ばれる値を測定できます。円筒度とは円筒形のものの正確さのことであり、「円」の部分と「垂直の真っ直ぐの部分」の2つが測定対象です。対して「真円度」は「円」の部分のみの正確さを測定する値を指します。三次元測定機で円筒度を測定したいと思われているなら、測定の方法や円筒度の詳細について知っておきましょう。
三次元測定機では、図面と実際の製品のズレである「位置度」を測定できます。位置度を測定すれば、製造された製品の相違が許容範囲内であるか、もしくは不合格であるかを判断可能です。位置度の測定を目的として三次元測定機の導入を検討されているなら、あらかじめどのように測定を行うのか流れについて知っておきましょう。
三次元測定機で測定できる項目のひとつに「輪郭度」があります。輪郭度とは弧を描いた線や曲面の正確性を表す数値のことです。三次元測定機では線・面のどちらも、対象物にスタイラスを軽く当てるだけで測定できます。輪郭度を測定したいと考えているなら、三次元測定機導入の前に、輪郭度の特徴や具体的な測定方法について知っておきましょう。
三次元測定機では真直度の測定が可能です。真直度とはまっすぐ具合を示す幾何公差であり、記号は横一文字「-」です。どの程度正しい直線から狂いが発生しているのかを示すものであり、中心線や母線の曲がり具合がわかります。三次元測定機で真直度を測定する場合、測定ポイントを増やすことにより、精度・安定性が高まります。
2つの円筒の軸が同軸であり、中心軸がずれていないことを意味するのが「同軸度」、中心点にずれがないことを意味するのが「同心度」です。どちらについても「◎(二重丸)」で表記します。同軸度・同心度を測定する方法はいくつかありますが、三次元測定機を使用することにより、対象物を傷付けず、かつ特別な知識や技術を使用せずに測定が可能です。
三次元測定機による同軸度・同心度の測定方法
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三次元測定機を用いることによって、対称度の測定が可能です。対称度とは、対称であるべき対象物が、正しい位置からどの程度ずれているのかを示したもののことをいいます。三次元測定機を用いて測定する場合、スタイラスを測定ポイントに当てていくだけで良いので、とても簡単です。力を入れる必要もないため、対象物を傷つけるリスクもありません。
「傾斜度」とは、基準に対する直線もしくは面の傾斜のばらつきのことです。ダイヤルゲージでも測定可能な傾斜度ですが、三次元測定機による測定の方が精度が高く、かつ測定作業も簡単に行えます。ダイヤルゲージで固定できないものでも測定できるため利便性も高く、傾斜度を測定する目的があるなら三次元測定機での測定方法について確認しておきたいものです。
「振れ公差」には円周振れと全振れの2種類があり、いずれも三次元測定機で測定可能です。ローラーや軸、コロなど、回転する円筒型の部品の正確性を指示するために必要となるのが振れ公差(円周振れ・全振れ)。部品が回転したときの振れを指定することができ、円周振れでは一部分の、全振れでは表面全体の振れを指定します。
三次元測定機による振れ公差(円周振れ・全振れ)の測定
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真円度測定機とは、真直度・真円度・円筒度・平行度・直角度・同軸度・円周振れ・全振れなどを測定できる機器です。ただし、より効率的に測定を行いたい場合には三次元測定機が向いています。大切なことはそれぞれの特徴を把握し、用途に応じて使い分けることです。
三次元測定機メーカー15社(※)の門型・アーム型・卓上型・ハンディ型と様々な製品を調査し、導入企業の声が公式HPで掲載されている信頼できる三次元測定機をピックアップ。 そのなかで「測定精度・安定性に優れている機器」「使いやすさ・汎用性に優れている機器」「実績・実例が豊富な機器」という3つに分けて、それぞれの三次元測定機が他と何が違うのかを詳しく解説します。
引用元:キーエンス
(https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/xm/007/2111_01.jsp)
引用元:東京精密
(https://www.accretech.jp/product/measuring/cmm/zeiss_xenos.html)
引用元:ミツトヨ
(https://www.mitutoyo.co.jp/products/measuring-machines/cmm/standard/191-812h/)