三次元測定機による歯車の測定とは

一般的な三次元測定機を使用すると、歯車のような複雑な形状や切り立った部分のある対象物を測定するのが難しいため、専用の三次元測定機を使用することが推奨されます。

今回は、歯車の測定に向いている三次元測定機の特徴や、三次元測定機による歯車の測定事例について解説します。

歯車の測定に向いている三次元測定機の特徴

歯車を測定する際も、通常の三次元測定機と同様に歯形形状誤差などの各種精度を測定します。

歯車は重要な部品であり、少しでも寸法がずれると、機械が正確に動作しなくなることがあります。そのため、歯車には正確な寸法と無傷であることが求められます。つまり、歯車測定には、高精度の機械が必要になるというわけです。

使用する三次元測定機はどれでもよいわけではなく、傷をつけないためにも非接触機能を備え広範囲を迅速にデータ化できる機材であることが重要です。

また、歯車検査は正確性と信頼性が重要であるため、高精度で測定できる歯車試験機能を搭載した三次元測定機が適しているといえます。

なぜなら、歯車の測定は形状の端部や径について、寸法を絶対値で測定することが重要であるからです。

三次元測定機による歯車の測定事例

直歯平歯車の測定事例

三次元測定機には接触式と非接触式があり、直歯平歯車の測定に非接触式を使用した事例です。歯車は回転するものであるため、回転ユニットを使用することもあります。

ジオメトリー（形状）を解析するため、数歯に限定して測定する場合もあります。線状に測定できるのも重要ですが、非接触三次元測定機の中でも歯面全域を幅広く測定できることが重要です。

参照元：株式会社ユーロテクノ公式HP
（https://eurotechno.co.jp/info/measurement_example_vol3/）

斜歯歯車の測定事例

斜歯歯車を測定する際に、回転ユニットを使用して測定できる非接触三次元測定機を使用した事例です。斜歯歯車には切り立った部分があるという特徴があり、歯が複雑な形状であることもポイントです。

そのため、通常の三次元測定機を使用しても、正確な測定ができない可能性があります。歯車の測定に関しては特に高精度が求められるため、回転物に対応し、歯面全域の測定ができる三次元測定機を使用する必要があります。

参照元：株式会社ユーロテクノ公式HP
（https://eurotechno.co.jp/info/measurement_example_vol3/）

かさ歯車の測定事例

かさ歯車を測定する際に回転ユニットを使用して測定できる三次元測定機です。歯先外接円径や歯底内接円径の断面形状解析、歯先ピッチの解析などを行います。

かさ歯車は回転物であり、切り立った部分があるうえに歯の形状が複雑であることから、高精度な測定には歯面全域の測定が可能な三次元測定機が必要です。

また、歯を個別に測定することで、粗さやうねりの測定も行えます。

参照元：株式会社ユーロテクノ公式HP
（https://eurotechno.co.jp/info/measurement_example_vol3/）

三次元測定機による歯車の測定を検討しよう！

三次元測定機で歯車を測定する際には、回転物に対応できる三次元測定機を用意する必要があります。

また、切り立った部分や複雑な形状を正確に測定するためには、歯車試験機能を搭載した三次元測定機が必要です。

専用の三次元測定機の導入にはコストもかかるので、導入が難しい場合もあるかもしれませんが、より高精度な測定を必要としているのなら、ぜひ検討してみてください。

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違いで比較現場の要望別：
三次元測定機の
おすすめ3選

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。

※「三次元測定機」とGoogle検索し、上位表示されるメーカーを15社選出しました。（2022年5月調査時点）

使いやすさ・汎用性
を求めるなら…

XM
（キーエンス）

引用元：キーエンス
(https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/xm/007/2111_01.jsp)

XMの
ココが違う！

• ノギス感覚で使える独自のハンディ型
     
• 測定室以外（現場やオフィス）でも使える
• 最大2ｍという幅広い測定範囲

公式HPを
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測定精度・安定性
を求めるなら…

ZEISS XENOS
（東京精密）

引用元：東京精密
(https://www.accretech.jp/product/measuring/cmm/zeiss_xenos.html)

ZEISS XENOSの
ココが違う！

• 最大許容長さ測定誤差は0.3＋L/1000㎛
• 繰り返し精度は+－0.2㎛
• 分解能（最小表示単位）は0.001㎛

公式HPを
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実績・実例の豊富さ
を求めるなら…

CRYSTA-Apex
（ミツトヨ）

引用元：ミツトヨ
(https://www.mitutoyo.co.jp/products/measuring-machines/cmm/standard/191-812h/)

CRYSTA-Apexの
ココが違う！

• 自動車、航空、製造と幅広い納入実績
• 1934年創業のノウハウが結集
     
• スマートファクトリーにも対応

公式HPを
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【選出理由】
・ZEISS XENOSは最大許容長さ測定誤差、繰り返し精度、分解能がいずれも調査した中で最高数値だったため
・XMは測定室以外でも使用できるハンディ式の中で、調査した中で最も高精度で広範囲の測定範囲だったため
・CRYSTA-Apexは社名ありの導入実例（計12件）が調査した中で最も豊富だったため