정밀 측정 도구: 기계 기술자를 위한 필수 가이드

I. 선반 작업자가 일반적으로 사용하는 정밀 측정 도구 및 기기

정밀 측정 작업은 항온 조건에서 수행해야 합니다. 항온실의 온도는 일반적으로 (20±1)°C, 습도는 65% 미만으로 제어됩니다. 방은 깨끗하고 먼지가 없으며 조명이 밝아야 하며 정밀 측정 기기, 크고 작은 정밀 플레이트, 일반적인 측정 도구 및 기구가 구비되어 있어야 합니다.

기계 제조에서 공작물 치수를 측정하는 데 사용되는 측정 기기에는 측정 도구, 측정기, 측정 장치 등이 있습니다. 측정 대상의 값을 직간접적으로 측정할 수 있는 모든 측정 도구, 측정기(미터), 측정 장치를 통칭하여 측정기라고 합니다.

측정 도구는 일정한 형태로 값을 재현하는 측정 기기를 말합니다. 계량기(미터)는 측정된 수량을 직접 관찰 가능한 표시값 또는 이와 동등한 정보로 변환하는 측정 기기를 말합니다.

다음은 공장에서 일반적으로 사용되는 몇 가지 정밀 측정 도구 및 기기의 측정 원리와 방법을 소개합니다.

1. 다이얼 표시기

다이얼 인디케이터는 선삭 작업에서 널리 사용되는 포인터형 측정기입니다. 공작물의 형상 및 위치 오차를 측정하는 데 사용할 수 있으며, 비교 방법으로 공작물 치수를 측정하는 데에도 사용할 수 있습니다. 다이얼 인디케이터에는 다이얼 타입과 레버 타입의 두 가지 유형이 있습니다.

(1) 다이얼 유형 표시기(다이얼 게이지라고도 함)

다이얼형 인디케이터와 그 구성 원리는 그림 1에 나와 있습니다. 기어와 랙 사이의 전송을 사용하여 측정봉의 미세 선형 변위를 포인터의 각도 변위로 변환합니다. 눈금 값은 0.001mm와 0.002mm로 제공됩니다.

a) 외부 보기
b) 구성 원리 다이어그램

다이얼형 인디케이터의 전송 시스템은 랙, 기어 변속기 및 두 쌍의 기어로 구성됩니다. 측정봉의 랙 피치는 P=0.5mm, z입니다.₁ =40, z₂ =120, z₃ =16, z₄ =160, z₅ =12. 측정봉이 선형적으로 a=0.2mm의 거리만큼 움직일 때 긴 포인터의 회전 수 n은 다음과 같습니다.

다이얼은 200분할로 나뉘며, 각 분할이 나타내는 값 b는 다음과 같습니다.

b=0.2mm/200=0.001mm

헤어스프링의 목적은 기어 변속기의 맞물림 간극으로 인한 오류를 제거하는 것이며, 측정력은 장력 스프링에 의해 생성됩니다.

(2) 레버 다이얼 인디케이터

눈금값이 0.002mm인 레버 다이얼 인디케이터와 그 구성 원리는 그림 2에 나와 있습니다. 구형 측정봉(7)이 왼쪽으로 흔들리면 로커 암(6)이 섹터 기어(5)의 원통형 핀(C)을 밀어 섹터 기어(5)가 축 B를 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하고, 이 시점에서 원통형 핀(D)이 로커 암(6)에서 분리됩니다.

a) 외부 보기
b) 원리 다이어그램
1, 4-소형 기어
2면 기어
3-포인터
5섹터 기어
6-로커 암
7-구형 측정봉

구형 측정봉(7)이 오른쪽으로 흔들리면 로커 암(6)이 섹터 기어(5)의 원통형 핀(D)을 밀면서 섹터 기어(5)가 축 B를 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하고, 이 시점에서 원통형 핀(C)이 로커 암(6)에서 분리됩니다.

이러한 방식으로 구형 측정봉(7)이 왼쪽 또는 오른쪽으로 흔들리든 상관없이 섹터 기어(5)는 항상 축 B를 중심으로 시계 반대 방향으로 회전합니다. 그러면 섹터 기어(5)가 소형 기어(1)와 동축 페이스 기어(2)를 구동하고 소형 기어(4)를 통해 포인터 3이 다이얼에 값을 표시하게 됩니다.

그림 2b에서와 같이, 주어진 r₁ =16.39mm, r₂ =12mm, r₃ = 3mm, r₄ =5mm, z₁ =19, z₂ =120, z₄ =21, z₅ =428. 구형 측정봉(7)이 왼쪽으로 0.2mm 이동하면 포인터 3의 회전 수 n은 다음과 같습니다.

구형 측정봉(7)이 오른쪽으로 0.2mm 이동하면 포인터 3의 회전 수 n은 다음과 같습니다.

다이얼은 100개의 분할로 나뉘며, 각 분할이 나타내는 측정값 b는 다음과 같습니다.

b=0.2mm/100=0.002mm

스킬 마스터의 경험:

1) 다이얼식 인디케이터를 사용하여 측정할 때는 인디케이터의 측정봉 축이 측정 대상물 표면과 수직이 되어야 하며, 그렇지 않으면 측정 오차가 발생합니다. 그림 3은 측정봉 축과 측정 대상물 표면 사이의 각도가 올바른 측정 방법을 보여줍니다.

a) 올바른 측정 방법
b) 잘못된 측정 방법

2) 레버 다이얼 인디케이터를 사용하는 경우, 측정봉 축과 측정된 공작물 표면 사이의 각도가 작을수록 오차가 작아집니다. 측정 요구 사항으로 인해 각도 α를 작게 조정할 수 없는 경우(α>15°인 경우) 측정 결과를 보정해야 합니다.

그림 4와 같이 평면이 거리 a만큼 상승하면 레버 다이얼 인디케이터가 레버 다이얼 인디케이터의 판독값인 거리 b만큼 흔들립니다. b>a이므로 표시된 판독값이 증가합니다.

a=bcosα

어디

a - 평면이 상승하는 거리(mm);
b - 레버 다이얼 인디케이터가 움직이는 거리(mm)입니다;
α - 레버 다이얼 인디케이터 측정 막대 축과 측정된 표면 사이의 각도(°).

3) 다이얼 인디케이터를 사용할 때는 진동을 피하기 위해 단단히 고정하고, 측정 헤드가 측정 대상에 갑자기 접촉하지 말고, 인디케이터를 적절히 조정하고, 다이얼 인디케이터의 측정 범위를 초과하지 말고, 표면이 비교적 거친 공작물을 측정하지 마십시오.

4) 물, 기름 또는 기타 액체가 인디케이터에 들어가거나 측정봉에 묻으면 측정 오류가 쉽게 발생할 수 있으므로 주의하세요.

5) 부품의 자화로 인한 정확도 저하를 방지하기 위해 다이얼 인디케이터를 자기장 근처에 놓거나 사용해서는 안 됩니다.

2. 레버 마이크로미터

레버 마이크로미터(그림 5)는 마이크로미터의 골무 부분과 레버 기어 변속기 배율 부분으로 구성된 정밀 측정 도구입니다. 정밀도가 높아 주로 정밀한 측정에 사용됩니다. 눈금 값은 0.001mm와 0.002mm입니다. 비교 측정과 절대 측정 모두에 사용할 수 있습니다.

a) 외부 보기
b) 원리 다이어그램
1- 이동식 모루
2-레버
3섹터 기어
4이동식 측정봉
5-소형 기어
6-압축 스프링

레버 마이크로미터의 작동 원리는 그림 5b에 나와 있습니다. 이동식 모루(1)가 움직이면 같은 축에 장착된 레버(2), 섹터 기어(3), 소형 기어(5)를 통해 포인터가 회전하도록 구동하여 다이얼에 이동식 모루(1)의 움직임을 표시합니다. 헤어스프링은 변속기 체인의 간극을 없애고 압축 스프링(6)에 의해 측정력이 생성됩니다.

레버의 짧은 암 길이가 r₁ =2.54mm, 레버의 긴 암 길이 r₂ =12.195mm, 소형 기어의 피치 원 반경 r₃ =3.195mm, 포인터 길이 R=18.5mm, 작은 기어 z의 톱니 수₂ =12, 섹터 기어의 톱니 수 z₁ =312이면, 전송 배율 k는 다음과 같습니다.

즉, 이동식 모루 1이 a=0.002mm 이동하면 포인터는 눈금 값 b를 사용하여 한 분할 회전합니다.

b≈ak=0.002mm×732=1.446mm

스킬 마스터의 경험:

1) 상대 측정을 위해 레버 마이크로미터를 사용하는 경우 측정 대상물의 크기에 따라 게이지 블록을 사용하여 레버 마이크로미터를 조정해야 합니다. 판독 시 게이지 블록 또는 게이지 블록 세트의 오차를 고려해야 합니다.

2) 레버 마이크로미터로 공작물을 측정할 때는 먼저 후퇴 버튼을 눌러 공작물이 측정봉 모루 면에 힘주지 않고 부드럽게 닿도록 합니다.

3) 측정하기 전에 공작물을 주철 표면 판에 올려 실온에 도달해야 하며, 측정 중에는 온도 변화가 측정 정확도에 영향을 미치지 않도록 숙련되고 신속하게 작업해야 합니다.

4) 공작물의 직경을 측정할 때는 포인터의 선회 지점에서 측정해야 합니다.

3. 레버 스냅 게이지

레버 스냅 게이지는 레버 기어 변속기 배율 원리를 이용해 만든 측정 도구로 눈금 값은 0.002mm와 0.005mm입니다. 공작물의 상대 측정을 위해 게이지 블록과 함께 사용할 수 있으며 공작물의 형상 오차도 측정할 수 있습니다.

레버 스냅 게이지의 작동 원리는 그림 1-76a에 나와 있습니다. 이동식 앤빌(1)이 움직이면 포인터(7)가 레버(2), 섹터 기어(3), 같은 축에 장착된 작은 기어(5)를 통해 회전하도록 구동하여 다이얼(8)에 이동식 앤빌(1)의 이동을 표시합니다.

헤어스프링(6)은 변속기 체인의 간극을 없애고 스프링(10)에 의해 측정력이 생성됩니다. 측정 표면의 마모를 줄이고 측정을 용이하게 하기 위해 리트랙션 버튼(9)이 장착되어 있습니다. 레버 스냅 게이지의 외부 모습은 그림 6b에 나와 있습니다.

a) 작동 원리 다이어그램
b) 외부 보기
1- 이동식 모루
2-레버
3섹터 기어
4-조정 가능한 모루
5-소형 기어
6-헤어스프링
7-포인터
8-다이얼
9-버튼
10-스프링
11- 허용 오차 표시기
12-슬리브
13-나사
14-너클 너트
15-디스크 스프링
16-Cover

측정하기 전에 먼저 슬리브(12)를 풀고 이동식 앤빌(1)과 조절식 앤빌(4) 사이에 게이지 블록을 놓은 다음 널링 너트(14)를 돌려 포인터(7)를 다이얼의 영점 위치에 맞추고 마지막으로 슬리브(12)를 조여 조절식 앤빌(4)을 고정합니다.

디스크 스프링(15)은 너트와 조절 앤빌의 사다리꼴 나사산 사이의 간극을 없애고 나사(13)는 조절 앤빌이 회전하는 것을 방지합니다. 특수 렌치를 사용하여 공차 표시기를 조정하려면 커버(16)를 제거합니다.

레버(2)의 길이가 R, 포인터(7)의 길이가 R, 섹터 기어(3)의 톱니 수가 z이면 다음과 같습니다.₁ 작은 기어(5)의 톱니 수는 z입니다.₂ 에서 이동식 모루(1)가 거리 a를 이동할 때 포인터(7)가 이동한 거리 b는 다음과 같습니다.

따라서

여기서 b/a는 배율 비율이며, k와 같으면 다음과 같습니다.

포인터 7의 반경 R이 클수록 톱니 z가 더 많습니다.₁ 섹터 기어 3에서 레버 2의 길이 R이 작을수록, 톱니 Z가 적을수록₂ 를 작은 기어(5)로 설정할수록 배율 K가 커집니다.

4. 사인 바

사인 막대(사인 자라고도 함)는 그림 7과 같이 간접 측정을 위해 사인 함수 원리를 사용하는 측정 도구입니다.

a) 와이드 타입
b) 좁은 유형
1-엔드 플레이트
2-Cylinder
3-본체

사인 바는 주로 고정밀 작업 평면과 동일한 직경의 두 개의 정밀 실린더로 구성됩니다. 두 실린더의 축은 서로 평행하고, 두 실린더를 연결하는 중심선은 작업면과 평행합니다. 용도에 따라 광폭형, 협폭형, 중심점이 있는 타입으로 나뉩니다.

사인 바는 사인 함수의 원리에 따라 측정합니다. 사용 시, 사인 바의 작업 평면이 표면 플레이트와 각도 α를 형성하도록 사인 바의 실린더 아래에 게이지 블록 또는 h 크기의 게이지 블록 세트를 놓습니다. 이 각도를 검사할 공작물의 각도와 비교합니다.

스킬 마스터의 경험:

• 사인바는 정밀 측정 도구이므로 사용하기 전에 깨끗이 세척해야 합니다.
• 측정된 공작물의 표면 거칠기 Ra 값은 1.6μm 미만이어야 하며, 공작물 표면에 버나 먼지가 없어야 하고 자성이 없어야 합니다.
• 사인 바는 부드럽게 다루어야 하며, 실린더가 마모되어 정확도에 영향을 미치지 않도록 치거나 드래그하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
• 사인봉을 사용한 후에는 깨끗이 세척하고 방청 오일로 코팅한 후 특수 케이스에 보관해야 합니다.
• 측정할 공작물을 사인 바에 놓을 때는 사인 바의 전면 또는 측면 스톱을 사용하여 공작물의 각도 단면이 사인 바 실린더 축의 수직면에 오도록 위치를 지정하십시오. 그렇지 않으면 측정 오류가 발생할 수 있습니다.

5. 레버 기어 비교기

레버 기어 비교기의 분할 값은 0.001mm, 측정 범위는 ±0.05mm이며 범위는 다이얼 인디케이터보다 작지만 정확도는 다이얼 인디케이터보다 높습니다. 레버 기어 비교기는 일반적으로 그림 8과 같이 측정을 위해 특수 측정 스탠드에 장착됩니다.

측정 시 게이지 블록의 크기는 비교 방법을 사용하여 정밀 공작물의 치수를 측정하는 표준으로 사용되며 공작물의 형상 및 위치 오차도 측정할 수 있습니다.

레버 기어 비교기는 그림 9에 나와 있습니다. 측정봉(7)이 움직이면 섹터 기어(5)가 레버(6)를 통해 회전하고 소형 기어(4)도 회전합니다. 작은 기어 4와 동축으로 연결된 섹터 기어 3은 작은 기어 2에 동작을 전달하고 포인터 1은 다이얼에 해당 판독값을 표시합니다.

a) 외부 보기
b) 회로도
1-포인터
2, 4-소형 기어
3, 5 섹터 기어
6-레버
7-측정 막대

레버 6의 팔 길이가 R이면 포인터 1의 길이는 R, 기어 2, 3, 4, 5의 톱니 수는 z입니다.₂ , z₃ , z₄ , z₅ 를 각각 입력합니다. 측정봉(7)이 거리 a를 이동하면 포인터(1)가 회전하는 거리 b는 다음과 같습니다.

여기서 b/a는 배율 비율이라고 하며, k와 같으면 다음과 같습니다.

주어진 r=4.52mm, R=24.5mm, z₂ =18, z₃ =180, z₄ =28, z₅ =400이면 배율 k는

측정봉(7)이 거리 a=0.001mm를 이동할 때 포인터가 한 칸을 회전하는 거리 b는 다음과 같습니다.

b=ak=0.001mm×774=0.774mm

6. 비틀림 스프링 마이크로미터

토션 스프링 마이크로미터는 크기 변환 및 배율을 위한 전송 메커니즘으로 토션 스프링을 사용합니다. 구조가 간단하고 배율이 크며 배율 메커니즘에 마찰이나 간극이 없어 측정 정확도와 감도가 향상되는 것이 특징입니다. 외부 모습과 개략도는 그림 10에 나와 있습니다.

a) 외부 보기
b) 회로도
1-프레임
2-포인터
3-토션 스프링 스트립
4-스프링 브리지
5-측정 막대

토션 스프링 스트립(3)은 직사각형 단면(0.005mm × 0.1mm × 40mm)의 베릴륨 청동 금속 스트립으로 한쪽 끝은 프레임(1)에 고정되고 다른 쪽 끝은 스프링 브리지(4)에 고정되어 있습니다. 포인터 2는 토션 스프링의 중앙에 설치됩니다. 금속 스트립의 절반은 중앙에서 오른쪽으로 비틀어지고 나머지 절반은 왼쪽으로 비틀어집니다. 측정 막대 5의 상향 변위가 작으면 스프링 브리지 4의 상단이 오른쪽으로 이동하여 토션 스프링 스트립 3이 늘어나면서 토션 스프링 스트립의 중앙에 위치한 유리 섬유 포인터 2가 비스듬히 휘어져 측정 막대 5의 변위를 표시합니다.

토션 스프링 마이크로미터의 측정 방법은 레버 기어 비교기의 측정 방법과 동일합니다. 또한 토션 스프링 마이크로미터의 헤드를 스탠드에 장착하여 플랫폼에서 다양한 측정을 수행할 수 있습니다. 측정하는 동안 헤드는 측정할 공작물 표면에 수직이 되어야 합니다.

스킬 마스터의 경험:

1) 레버 기어 비교기와 토션 스프링 마이크로미터는 먼저 고정된 측정 스탠드에 설치해야 합니다. 측정하기 전에 측정 스탠드의 측정 작업대를 레버 기어 비교기 및 토션 스프링 마이크로미터의 측정봉 축에 수직이 되도록 조정한 다음 측정 스탠드의 기둥을 조정하여 측정 헤드가 게이지 블록 또는 공작물에 가볍게 닿도록 합니다.

2) 측정하는 동안 가능한 한 다이얼 눈금의 중앙 부분을 사용하세요.

3) 토션 스프링 마이크로미터의 구조가 깨지기 쉽고 측정 범위가 작습니다. 측정 헤드와 공작물 사이의 접촉 거리를 조심스럽게 조정하고 공작물의 모양에 따라 적시에 측정 헤드를 교체하십시오.

4) 측정된 공작물의 표면 거칠기 Ra 값은 1.6μm 미만이어야 하며, 공작물 표면에 버나 먼지가 없어야 합니다. 측정하기 전에 공작물을 주철 표면 판 위에 놓고 실온에 도달하도록해야하며 측정하는 동안 온도 변화가 측정 정확도에 영향을 미치지 않도록 숙련되고 신속하게 작동해야합니다.

7. 게이지 블록

게이지 블록은 그림 11과 같이 두 개의 평행한 측정 표면 사이의 거리에 따라 작업 길이가 결정되는 고정밀 측정 도구로, 주로 길이 기준 치수를 전송하는 데 사용됩니다. 게이지 블록은 측정 기기를 확인하고, 상대 측정에서 기기의 영점 위치를 조정하고, 정밀 공작 기계를 조정하는 데에도 사용할 수 있습니다.

게이지 블록은 크롬-망간강, 니켈-크롬강 또는 베어링강으로 만들어진 직사각형 단면의 직사각형 프리즘입니다. 한 쌍의 평행한 고정밀, 낮은 표면 거칠기 측정 작업 표면이 있습니다. 각 게이지 블록에는 그림 12와 같이 공칭 크기가 표시되어 있습니다.

게이지 블록의 제조 정밀도는 00, 0, 1, 2, 3, K의 6가지 등급으로 나뉘며 00은 가장 높은 정밀도, 3은 가장 낮은 정밀도, K는 보정 등급입니다.

게이지 블록을 '등급'으로 나누는 주된 기준은 게이지 블록의 중심 길이의 한계 편차, 길이 변화의 허용 오차, 압착 능력에 따라 달라지는 제조 정밀도입니다. 등급별로 사용할 경우 게이지 블록에 표시된 공칭 크기를 그대로 사용하므로 편리하지만 제조 오차가 발생하여 측정 결과가 정확하지 않습니다.

게이지 블록은 검증 정밀도에 따라 1, 2, 3, 4, 5, 6의 6가지 등급으로 나뉘며, 1이 가장 높은 정밀도이고 6이 가장 낮은 정밀도입니다. 게이지 블록을 '클래스'로 나누는 주된 기준은 검증 정밀도이며, 이는 게이지 블록의 중심 길이의 한계 편차, 평면 평행도 허용 오차 및 압착 능력에 따라 달라집니다. 클래스별로 사용하면 검증된 게이지 블록의 실제 크기가 사용되므로 측정 정밀도가 높아집니다.

게이지 블록은 세트로 사용되며 결합하여 다양한 크기를 만들 수 있습니다. 한 게이지 블록의 작업 표면이 다른 게이지 블록의 작업 표면을 따라 미끄러지면 약간의 손 압력만으로 서로 밀착할 수 있습니다. 따라서 필요에 따라 여러 개의 게이지 블록을 하나의 게이지 블록 세트로 결합할 수 있습니다.

게이지 블록을 조합하여 특정 크기를 만들 때는 일반적으로 4개 블록을 넘지 않는 최소 수의 게이지 블록을 사용하여 필요한 크기를 만듭니다. 게이지 블록을 선택할 때는 필요한 조합 크기의 마지막 숫자부터 시작하여 선택할 때마다 숫자 수를 하나씩 줄이는 식으로 블록을 선택합니다.

예를 들어 예를 들어 83개의 게이지 블록 세트를 사용하여 38.935mm의 게이지 블록 세트를 형성하려면 다음과 같은 선택 방법이 있습니다:

스킬 마스터의 경험:

1) 게이지 블록은 측정기 검증, 정밀 측정, 정밀 공작기계 조정용으로만 허용됩니다.

2) 게이지 블록을 사용하기 전에 게이지 블록의 외관과 공작물의 측정 표면을 주의 깊게 검사하십시오. 자성이 있는 공작물은 게이지 블록을 사용하기 전에 자성을 제거해야 합니다.

3) 게이지 블록 세트를 결합하기 전에 비산성 항공 가솔린, 무수 에탄올 또는 순수 벤젠으로 게이지 블록을 세척하고, 부드러운 고운 샤무드, 탈지한 면, 린넨 또는 실크로 게이지 블록을 깨끗이 닦은 다음 평행 짜기 방법 또는 교차 짜기 방법을 사용하여 결합합니다.

4) 사용 후에는 즉시 게이지 블록 세트를 분해하여 깨끗이 닦고 방청유를 바른 후 특수 케이스의 지정된 위치에 놓아두세요.

5) 게이지 블록을 정기적으로 확인하고 확인 인증서를 케이스에 보관하세요.

8. 정신 수준

수준기는 수평 위치에 대한 공작물 표면의 작은 경사각을 측정하는 데 일반적으로 사용되는 측정 도구입니다. 주로 직진도 및 직각도 오차를 측정하는 데 사용되며 장비를 수평 또는 수직 위치로 조정 및 설치할 때 사용할 수 있습니다.

(1) 프레임 수준기

프레임 수준기는 그림 13에 나와 있습니다. 프레임의 측정 표면에는 평평한 표면과 V 홈이 있으며, V 홈은 원통형 표면에서 쉽게 측정할 수 있도록 도와줍니다.

1-메인 레벨 바이알
2-본체

레벨 바이알은 특정 곡률 반경을 가진 밀폐된 유리 튜브로, 표면에 눈금이 표시되어 있고 에테르가 채워져 있으며 기포가 들어 있습니다. 기포는 항상 유리 튜브 내부의 가장 높은 지점에 머물러 있습니다. 수준기를 비스듬히 기울이면 기포가 왼쪽이나 오른쪽으로 이동하며, 이동 거리에 따라 직진도 또는 직각도 오차를 계산할 수 있습니다.

수준기의 작동 원리는 그림 14에 나와 있습니다. 분할 값이 0.02mm/1000mm인 수준기의 경우 주 수준기 바이알의 곡률 반경은 R=103132mm입니다. 평면이 1000mm 길이에 걸쳐 0.02mm 기울어지면 경사각 θ는 다음과 같습니다.

tanθ=0.02mm/1000mm=0.00002

θ=4"

거품이 회전하는 각도는 평면이 회전하는 각도와 같습니다. 거품이 1 나눗셈 동안 이동하는 거리는 다음과 같습니다.

즉, 분할 값이 0.002mm/1000mm인 수준기의 경우 유리 튜브의 각 눈금 사이의 거리는 2mm입니다. 이를 통해 수준기는 동일한 회전각과 확대 곡률 반경의 원리를 사용하여 만든 측정기라는 것을 알 수 있습니다.

(2) 우연의 일치 정신 수준

우연 수준기는 그림 15와 같이 비교적 높은 측정 정확도, 넓은 측정 범위, 편리한 휴대성을 갖춘 소형 각도 측정기입니다. 수준기 바이알(7)의 기포는 조준경(1)의 시야에 있는 일치 프리즘(8)을 통해 양쪽 절반 가장자리에서 동시에 이미지화됩니다.

1-시력 돋보기
2-레버
3 눈금 다이얼
4 마이크로미터 나사
5-Base
6-스케일
7-스피릿 레벨
8-우연 프리즘

사용 시 측정할 공작물 위에 수평기를 놓습니다. 특정 각도로 기울이면 확대경 1을 통해 이미지의 두 반쪽 가장자리가 어긋난 채로 합쳐지는 것을 확인할 수 있습니다. 마이크로미터 나사 4를 손으로 돌리고 레버 2를 사용하여 기포 가장자리의 이미지가 부드러운 반원형 헤드에 합쳐질 때까지 수준기 7을 약간 돌립니다.

판독값의 정수 부분은 눈금 6에서 읽고, 소수 부분은 다이얼 3에서 읽습니다. 예를 들어 눈금이 1mm를 가리키고 다이얼이 다음과 같이 회전한 경우
16 나누기, 수치는 1.16mm이며, 이는 1m 길이당 1.16mm의 높이 차이를 의미합니다.

II. 일반적인 치수 측정 방법

부품의 가공 품질에는 가공 정확도와 표면 품질이 포함됩니다. 가공 정확도에는 치수 정확도, 형상 정확도, 위치 정확도가 포함됩니다. 표면 품질 지표에는 표면 거칠기, 표면 작업 경화 정도, 잔류 응력의 특성 및 크기가 포함됩니다. 여기서는 주로 치수 정확도와 그 검사, 형상 및 위치 정확도와 그 검사에 대해 소개합니다.

치수 정확도는 실제 부품 치수와 이상적인 부품 치수 사이의 적합성 정도, 즉 치수 공차(허용 오차라고 함)에 의해 제어되는 치수 정확도를 의미합니다.

공차 등급이 높을수록 공차 값이 작고 정밀도가 높으며, 반대로 공차 값이 클수록 정밀도가 낮아집니다. 공칭 크기가 동일한 부품의 경우 공차 값의 크기에 따라 부품의 정밀도가 결정됩니다. 공차 값이 작을수록 정밀도가 높고, 공차 값이 클수록 정밀도가 낮아집니다.

기계 제조 산업에서 공작물 치수를 측정하거나 검사하는 데 사용되는 기기는 크게 측정 도구와 측정 기기(측정 장치라고 함)의 두 가지 범주로 나뉩니다. 측정 도구는 스틸 룰, 버니어 캘리퍼스, 마이크로미터, 게이지 블록, 플러그 게이지, 스냅 게이지와 같이 길이의 단위 한계를 직접 나타낼 수 있는 간단한 측정 장치를 말합니다.

측정 기기는 다이얼 인디케이터, 마이크로미터, 비틀림 마이크로미터, 수준기 등 기계적, 광학, 공압 또는 전기적 원리를 사용하여 길이를 확대하거나 세분화하는 기기입니다. 이러한 측정기를 검사에 사용할 때 측정된 치수가 상한 치수와 하한 치수 사이에 있으면 해당 부품은 허용되는 것으로 간주됩니다.

측정된 치수가 최대 재료 크기보다 크면 부품을 허용할 수 없으며 추가 가공이 필요합니다. 측정된 치수가 최소 재료 크기보다 작으면 부품이 폐기됩니다.

1. 내경 및 외경, 길이, 깊이, 홈 폭 검사

(1) 외경 측정.

외경을 측정할 때는 일반적으로 표준 정밀 치수의 경우 버니어 캘리퍼와 스냅 게이지를 선택하고, 더 높은 정밀도가 필요한 경우 마이크로미터 및 기타 정밀 측정 도구를 선택합니다. 외부 마이크로미터의 종류는 그림 16에 나와 있습니다.

a) 표준 외부 마이크로미터
b) 레버형 외부 마이크로미터
c) 디지털 외부 마이크로미터
d) 3홈 외부 마이크로미터
e) 포인트 마이크로미터
f) 벽 두께 마이크로미터

(2) 내경 측정.

구멍 직경을 측정할 때는 공작물의 크기, 수량 및 정밀도 요구 사항에 따라 적절한 측정 도구를 선택해야 합니다. 정밀도가 낮은 경우에는 강철 자, 내부 캘리퍼, 플러그 게이지 또는 버니어 캘리퍼를 사용할 수 있습니다. 더 높은 정밀도 요구 사항의 경우 내부 마이크로미터, 내부 마이크로미터 또는 보어 게이지를 사용할 수 있습니다. 일반적인 내경 측정 도구는 그림 17에 나와 있습니다.

a) 내부 마이크로미터
b) 부드러운 원통형 플러그 게이지
c) 보어 게이지
d) 내부 스냅 게이지
e) 마이크로미터 내부

(3) 길이, 깊이 및 홈 너비 측정.

길이는 일반적으로 스텝면에서 특정 끝면까지의 거리와 같은 외부 표면의 치수를 나타냅니다. 치수 정확도 요구 사항이 높지 않은 경우 강철 자, 템플릿, 버니어 캘리퍼스 또는 버니어 깊이 게이지를 측정에 사용할 수 있습니다. 일반적인 측정 도구는 그림 18에 나와 있습니다. 더 높은 치수 정확도가 필요한 경우 공작물을 검사 플레이트에 놓고 다이얼 인디케이터 또는 레버 다이얼 인디케이터와 게이지 블록을 사용하여 비교 측정할 수 있습니다.

a) 깊이 마이크로미터
b) 버니어 깊이 게이지
c) 버니어 캘리퍼

2. 원추형 테이퍼 확인 방법

(1) 범용 베벨 각도기를 사용하여 테이퍼를 확인합니다.

정밀도가 낮은 각진 부품이나 원뿔형 표면의 경우 그림 19와 같이 범용 베벨 각도기를 사용하여 테이퍼를 확인할 수 있습니다.

먼저 범용 베벨 각도기를 측정할 각도 범위에 맞게 조정합니다. 각도기의 각도면을 공작물의 끝면(공작물 중심을 통해)에 맞추고 강철 자를 공작물의 경사진 표면에 닿게 합니다. 광 투과법을 사용하여 각도를 측정합니다.

스킬 마스터의 경험:

측정하기 전에 공작물에서 버를 제거하고 공작물 및 측정 도구 표면을 깨끗하게 유지합니다. 각도기의 측정면은 공작물의 중심 대칭면을 통과해야 하며, 베이스 표면은 공작물의 기준면과 일치해야 합니다. 측정할 때는 먼저 범용 베벨 각도기의 고정 나사를 조인 다음 측정 오류를 유발할 수 있는 각도 변화를 방지하기 위해 공작물에서 멀리 이동합니다.

(2) 테이퍼 게이지를 사용하여 테이퍼와 치수를 확인합니다.

먼저 색칠 방법을 사용하여 준비된 빨간색 납 또는 파란색 잉크를 공작물의 제너레이터 라인을 따라 전체 길이에 걸쳐 얇고 균일하게 세 줄로 칠합니다. 그런 다음 게이지를 공작물에 부드럽게 맞추고 반복적으로 정렬합니다. 회전 범위는 반 바퀴 이내여야 합니다.

게이지를 제거하고 공작물의 테이퍼 표면에서 "인쇄된" 빨간색 납 흔적을 관찰하여 테이퍼의 정확도를 판단합니다. 그림 20과 같이 게이지의 이동 및 이동 금지 끝선을 사용하여 원뿔 치수를 결정합니다.

(3) 사인 바를 사용하여 테이퍼를 확인합니다.

검사하는 동안 사인 바를 정밀 플레이트 위에 놓고 공작물을 사인 바의 작업 테이블 위에 놓습니다. 사인 바의 실린더 중 하나 아래에 게이지 블록 세트를 놓습니다. 게이지 블록 세트의 높이는 측정 중인 공작물의 원뿔 각도를 기준으로 계산할 수 있습니다.

그런 다음 다이얼 인디케이터(또는 마이크로미터)를 사용하여 공작물의 원뿔형 제너레이터 라인 양쪽 끝의 높이를 확인합니다. 양쪽 끝의 높이가 같으면 공작물의 각도 또는 테이퍼가 올바른 것입니다. 양쪽 끝의 높이가 같지 않으면 공작물의 각도 또는 테이퍼에 오류가 있음을 나타냅니다.

사인 바는 다양한 용도로 사용되며 일반적으로 공작물 각도와 테이퍼를 확인하는 데 사용됩니다.

그림 21은 사인 막대를 사용하여 원뿔 각도를 측정하는 방법을 보여줍니다. 먼저 측정할 원뿔 각도의 공칭값 α'에 따라 게이지 블록 세트 치수 h를 계산하여 표준 각도 α를 형성합니다.

h=Lsinα

어디

• L - 사인바의 두 실린더 사이의 중심 거리(mm)입니다;
• α - 공작물의 원뿔 각도(°)의 공칭 값입니다.

한 실린더가 플레이트에 닿도록 사인봉을 플레이트 위에 놓습니다. 다른 실린더 아래에 치수 h로 설정된 게이지 블록을 놓고 플레이트에 대한 사인 막대의 주 작업 평면을 표준 각도 α로 기울입니다.

원뿔형 공작물을 배치한 후 마이크로미터를 사용하여 측정된 원뿔의 위쪽 발전기 라인에서 점 a와 b를 측정합니다(점 a와 b 사이의 거리는 l입니다). 점 a와 b의 판독값은 각각 r₀ 및 r₁입니다. r₀ ≠ r₁이면 측정된 공작물의 원뿔 각도와 표준 각도 α 사이에 테이퍼 오차가 있음을 나타냅니다. 테이퍼 오차를 계산하는 공식은 다음과 같습니다:

어디

• ΔC - 테이퍼 오차(rad);
• Δα - 원뿔형 각도 오차(");
• r₀ - 원뿔의 b 지점에서의 판독값(mm);
• r₁ - 원뿔의 점 a에서 판독값(mm).

1rad = 57.3° ≈ (2×10⁵)"를 라디안에서 초로의 변환 계수로 사용하여 측정된 원뿔 각도(α)의 오차 ΔC를 구합니다.

예시: 공칭 원추각이 2°58'30.6″(2.975179°)인 모스 4번 테이퍼 플러그 게이지를 측정하기 위해 중심 거리 L=200mm의 사인 막대를 사용합니다. 측정은 그림 1-91에 표시된 대로 수행됩니다. 측정점 a와 b 사이의 거리가 l=80mm이고 r₀ - r₁ = 0.01mm인 경우, 이 테이퍼 플러그 게이지의 테이퍼 오차와 실제 원뿔 각도를 계산합니다.

솔루션 L=200mm, l=80mm가 주어지면 다음과 같이 계산합니다.

r₀ - r₁ = 0.01mm이므로 점 a가 점 b보다 높으므로 실제 원뿔 각도가 공칭 원뿔 각도보다 큽니다.

α_real =α’+Δα=2°58’30.6″+25″=2°58’55.6″

3. 편심 검사

(1) 편심 e에 대한 정밀도 요구 사항이 높지 않은 경우 버니어 깊이 캘리퍼를 사용하여 두 원통형 표면 사이의 최소 거리 a를 측정한 다음 다음 공식을 사용하여 편심 e를 계산합니다:

(2) 편심 e에 대해 더 높은 정밀도가 필요한 경우 다음 검사 방법을 사용합니다: 그림 22와 같이 다이얼 인디케이터를 사용하여 편심 e를 정밀하게 측정합니다.

마이크로미터로 D 및 d 값을 측정한 다음 공식을 사용하여 편심 e를 계산해야 합니다. 척의 편심 공작물이나 양쪽 끝에 중앙 구멍이 있는 편심 샤프트의 경우 다이얼 인디케이터의 프로브를 편심 부품에 접촉시킬 수 있습니다. 편심 샤프트를 손으로 돌리면 다이얼 인디케이터에 표시된 최대값과 최소값의 차이의 절반이 편심 e입니다.

(3) 다이얼 인디케이터와 선반 크로스 슬라이드를 사용하여 편심 측정.

편심이 큰 공작물의 경우 선반의 크로스 슬라이드 눈금을 사용하여 다이얼 인디케이터의 제한된 측정 범위를 보정할 수 있습니다. 측정하는 동안 먼저 다이얼 인디케이터를 공작물의 편심 외부 원에 접촉시키고 가장 높은 지점을 찾은 다음 판독값과 크로스 슬라이드 눈금 값을 기록합니다.

그런 다음 공작물을 180° 회전하고 십자 슬라이드를 안쪽으로 이동하여 편심 원의 가장 낮은 점을 찾은 다음 다이얼 인디케이터를 편심 원의 가장 낮은 점과 접촉시킨 다음 원래 다이얼 인디케이터 수치를 유지하도록 십자 슬라이드를 조정합니다. 이 시점에서 크로스 슬라이드 다이얼에서 얻은 크로스 슬라이드의 이동 거리는 편심의 두 배입니다.

4. 표준 스레드 검사

(1) 주요 직경 측정.

나사산 주 직경에 대한 요구 사항이 높지 않고 공차 범위가 넓은 경우 버니어 캘리퍼스 또는 외부 마이크로미터를 사용하여 측정할 수 있습니다.

(2) 스레드 피치 측정.

나사산 피치는 강철 자를 사용하여 측정할 수 있습니다. 일반적으로 피치가 작은 표준 스레드의 경우 여러 피치의 길이를 측정한 다음 측정된 피치 길이를 피치 수로 나누어 단일 피치의 치수를 구하는 것이 가장 좋습니다. 더 큰 피치의 경우 2개 또는 4개의 피치 길이를 측정한 다음 피치 치수를 계산합니다.

가는 실의 피치는 더 작기 때문에 강철 자로는 측정하기 어렵습니다. 일반적으로 피치 게이지를 사용하여 측정합니다. 측정할 때는 피치 게이지 판을 축 방향과 평행하게 톱니 모양에 삽입합니다. 완벽하게 맞으면 측정한 나사산의 피치가 정확하다는 것을 나타냅니다.

(3) 피치 직경 측정.

1) 스레드 마이크로미터를 사용하여 삼각형 스레드의 피치 직경을 측정합니다.

나사산 마이크로미터의 구조와 사용 방법은 일반 외부 마이크로미터와 유사하지만, 두 측정 접점이 나사산 톱니와 같은 모양의 원뿔과 홈이라는 점이 다릅니다. 측정하는 동안 두 접점은 나사 톱니면에 정확하게 맞물리며, 이 지점에서 마이크로미터의 수치는 나사산의 피치 직경입니다.

나사산 마이크로미터에는 다양한 피치를 위한 일련의 톱니면 프로파일과 측정 접점이 함께 제공됩니다. 서로 다른 사양의 삼각형 나사산의 피치 직경을 측정할 때는 그림 23과 같이 적절한 측정 접점을 교체해야 합니다.

2) 와이어 측정 방법.

와이어 직경 및 정밀도 선택: 측정된 스레드의 피치 라인에서 톱니 면에 접하는 와이어 직경을 "최적 와이어 직경"이라고 합니다. 최적의 와이어 직경에 대한 단순화된 공식은 표 1에 나와 있습니다. 측정에 최적의 와이어를 사용하면 스레드 톱니 반각 오차의 영향을 제거할 수 있습니다.

표 1 최적의 전선 직경을 위한 단순화된 공식

일반적으로 사용되는 와이어 측정 방법에는 나사산 피치 직경을 측정하는 3선식 방법과 단선식 방법이 있습니다. 3선 방법을 사용하여 외부 나사 피치 직경을 측정할 때는 그림 24와 같이 측정된 나사 양쪽의 나사 홈에 동일한 세트의 전선 3개를 배치합니다. 외부 마이크로미터, 레버 마이크로미터, 광학 비교기 또는 길이 측정기와 같은 정밀 측정기를 사용하여 와이어의 외부면 사이의 거리 M을 직접 측정한 다음 측정된 스레드의 실제 피치 직경을 계산합니다.

a) 3선식 측정
b) 단일 와이어 측정

일반적으로 사용되는 와이어 직경 크기 계열은 표 2에 나와 있습니다. 일반적인 스레드의 피치 직경 계산 공식은 표 3에 나와 있습니다.

표 2 일반적으로 사용되는 전선 직경 크기 시리즈

표 3 일반 스레드의 피치 직경 계산 공식

(4) 스레드의 종합적인 측정.

스레드를 종합적으로 측정하기 전에 먼저 스레드의 직경, 톱니 모양 및 피치를 확인한 다음 스레드 게이지를 사용하여 측정하세요. 스레드 게이지를 사용할 때는 측정 표면이 손상되어 정확도가 떨어지지 않도록 무리하게 비틀지 마세요.

나사산 링 게이지와 플러그 게이지는 일반적으로 나사산의 다양한 치수 정확도를 종합적으로 측정하는 데 사용됩니다. 링 게이지는 외부 스레드 치수 정확도를 측정하는 데 사용되며 플러그 게이지는 내부 스레드 치수 정확도를 측정하는 데 사용됩니다.

나사산을 측정할 때 게이지의 GO 끝은 조일 수 있지만 NOT GO 끝은 조일 수 없는 경우 나사산 정확도가 요구 사항을 충족한다는 의미입니다. 실제 생산에서는 더 낮은 정밀도 요구 사항의 경우 표준 너트와 나사를 사용하여 공작물에 나사를 조일 때 부드러움과 느슨함을 판단하여 점검할 수도 있습니다.

5. 웜 기어 측정

(1) 그림 25 및 26과 같이 버니어 치아 캘리퍼를 사용하여 웜 기어의 정상 치아 두께를 측정합니다.

측정 정확도를 높이기 위해 그림 27과 같이 3선 측정에서 치아 두께 편차를 스팬 거리 편차로 변환한 다음 단일선 방법을 사용하여 측정할 수 있습니다. α=20°일 때 단일 와이어 측정 계산 공식은 다음과 같습니다:

어디

• A - 단선 측정의 마이크로미터 측정 크기(mm);
• M - 3선 측정의 마이크로미터 측정 크기(mm)입니다;
• ΔM - 3선 측정의 스팬 거리 편차(mm)입니다;
• d - 웜기어 외경의 실제 측정 직경(mm)입니다;
• ΔA - 단일 와이어 측정에서 와이어 측정 거리 편차(mm);
• ΔS - 치아 두께 편차(mm).

(2) 웜 기어 부록 원의 방사형 런아웃은 런아웃 테스터의 다이얼 인디케이터를 사용하여 확인할 수 있습니다. 웜기어를 손으로 천천히 한 바퀴씩 돌리면 다이얼 표시기 판독값의 최대 변화가 방사형 런아웃 오차입니다.

(3) 아르키메데스 웜 기어의 톱니 프로파일 오류를 확인하려면 범용 공구 현미경과 같은 도구를 사용하여 축 방향 섹션에서 수행해야 합니다.

스킬 마스터의 경험 공유:

단선 측정은 부가 원 직경을 측정 기준으로 사용하기 때문에 그림 27의 d는 부가 원의 실제 측정된 크기로 정의되지만 측정 정확도를 보장하려면 회전 중에 부가 원 직경과 웜 기어 피치 원 사이의 동심도가 보장되어야 합니다.

III. 일반적인 모양 및 위치 정확도 검사

1. 직진성 오류 감지

(1) 실린더 및 입방체의 직진도 오류 감지

그림 28과 같이

1) 검사 도구: 직선자(또는 템플릿 직선자), 필러 게이지.

2) 클램핑 및 작동 방법:

직선자 또는 템플릿 자를 측정된 요소 선과 직접 닿게 하여 그 사이의 최대 간격을 최소화합니다. 이 지점에서의 최대 간격은 측정된 요소 선의 직진도 오차입니다. 오차의 크기는 라이트 갭을 측정하여 결정해야 합니다. 라이트 갭이 작은 경우 표준 라이트 갭을 사용하여 추정할 수 있으며, 큰 경우 필러 게이지를 사용하여 측정할 수 있습니다.

위의 방법으로 여러 요소 선을 측정하고 가장 큰 오차 값을 측정된 부분의 직진도 오차로 취합니다.

(2) 원추형 바디의 직진도 오차 감지

그림 29와 같이

1) 검사 도구 및 장비: 표면 플레이트, 고정 및 조정 가능한 지지대, 측정 프레임, 다이얼 인디케이터 또는 마이크로미터.

2) 장착 및 작동 방법: 측정된 요소 라인의 두 끝점을 표면 플레이트와 같은 높이가 되도록 조정합니다.

측정된 요소 라인의 전체 길이를 따라 측정하고 판독값을 기록합니다. 기록된 판독값을 사용하여 최소 조건에 따른 계산 방법(또는 그래픽 방법)을 사용하여 직진도 오차를 계산합니다(또는 2점선 방법).

위의 방법으로 여러 요소 선을 측정하고 가장 큰 오차 값을 측정된 부분의 직진도 오차로 취합니다.

(3) 런아웃 검사 장치에서 샤프트형 부품의 직진도 오차 검출

그림 30과 같이

1센터 지원
2 측정된 부분
3-표시기
4-표면 플레이트

1) 검사 도구 및 장비: 표면 플레이트, 중앙 지지대 또는 런아웃 검사 장치, 다이얼 표시기, 스탠드, 다이얼 표시기 또는 마이크로미터.

2) 장착 및 작동 방법: 측정된 부품을 표면 플레이트와 평행한 두 중심 사이에 설치합니다.

수직축 단면의 두 원소 선을 따라 측정하고 각 측정 지점에서 두 표시기의 판독값 M₀과 M₁을 기록합니다. 각 지점에서의 판독값 차이의 절반{즉, (M₂-M₃)/2}을 취하고 최대 차이를 해당 단면에서 축의 직진도 오차로 사용합니다.

위의 방법을 사용하여 여러 단면의 여러 요소 선을 측정하고 가장 큰 오차 값을 측정된 부품 축의 직진도 오차로 취합니다.

2. 평탄도 오류 감지

(1) 고정밀 소형 평면의 평탄도 오차 측정

그림 31과 같이

1) 검사 도구 및 장비: 옵티컬 플랫.

2) 작동 방법: 광학 플랫의 작업 표면을 측정된 표면에 약간의 압력을 가하여 놓으면 간섭 프린지가 나타납니다.

측정된 표면의 평탄도 오차는 닫힌 간섭 프린지의 수에 빛의 파장의 절반을 곱한 값입니다. 개방형 간섭 프린지의 경우 인접한 프린지 사이의 거리에 대한 프린지 곡률의 비율에 빛의 파장의 절반을 곱한 값입니다. 이 방법은 고정밀 소형 평면을 측정하는 데 적합합니다.

(2) 수준기를 사용하여 평탄도 오류 감지하기

그림 32와 같이

1) 검사 도구 및 장비: 표면 플레이트, 수준기, 브리지 플레이트, 고정 및 조정 가능한 지지대.

2) 장착 및 작동 방법: 측정 된 표면을 수평 위치로 조정하고 수준기를 사용하여 특정 레이아웃과 방향에 따라 표면을 점별로 측정하고 판독 값을 기록한 다음 선형 값으로 변환합니다.

각 선의 값을 기준으로 최소 조건에 따른 계산 방법(또는 그래픽 방법)을 사용하여 평탄도 오차를 계산합니다(또는 대각선 방법).

3. 진원도 오류 감지

(1) 원뿔과 원통의 진원도 오차 중 하나 감지

그림 33과 같이

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 표시기가 있는 측정 스탠드, V블록, 고정 및 조정 가능한 지지대.

2) 클램핑 및 작동 방법: 축이 측정 단면에 수직이 되도록 공작물을 V블록에 놓고 축 위치를 고정합니다.

공작물이 한 바퀴 회전하는 동안 표시기 판독값의 최대 차이의 절반은 해당 단면의 진원도 오차입니다.

위의 방법을 사용하여 여러 단면을 측정하고 최대 오차 값을 공작물의 진원도 오차로 취합니다.

이 측정 방법의 신뢰도는 단면 형상 오차와 V블록 각도의 결합 효과에 따라 달라집니다. 일반적으로 사용되는 각도는 α=90°와 120° 또는 72°와 108°이며, 별도의 측정을 위해 두 개의 V블록을 사용합니다.

이 방법은 내부 및 외부 표면의 홀수 로브 형상 오류를 측정하는 데 적합합니다(짝수 로브 형상 오류는 2점 방법을 사용하여 측정). 측정하는 동안 공작물이나 측정기를 회전할 수 있습니다.

(2) 원뿔과 원통의 진원도 오차 검출 II

그림 34와 같이

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 인디케이터가 있는 측정 스탠드, 지지대, 마이크로미터.

2) 클램핑 및 작동 방법: 축 위치를 고정하면서 공작물 축을 측정 단면에 수직으로 배치합니다.

공작물이 한 바퀴 회전하는 동안 표시기 판독값의 최대 차이의 절반은 단일 단면의 진원도 오차입니다.

위의 방법을 사용하여 여러 단면을 측정하고 최대 오차 값을 공작물의 진원도 오차로 취합니다.

이 방법은 내부 및 외부 표면의 짝수 로브 형상 오류를 감지하는 데 적합합니다(홀수 로브 형상 오류는 3점 방법을 사용하여 측정). 측정하는 동안 공작물이나 측정 기기를 회전할 수 있습니다.

진원도 오차를 측정하는 2점 방법은 마이크로미터로 외경을 측정하거나 내부 다이얼 게이지로 내경을 측정하는 것과 유사합니다. 원주 주변의 여러 위치에서 측정하고 직경이 반대인 두 지점 사이의 최대 차이의 절반을 진원도 오차로 취합니다.

4. 원통도 오류 감지

(1) 실린더 및 샤프트의 원통도 오차 검출 I

그림 35와 같이

1-표시기
2-공작물
3-V 블록
4-플랫 플레이트

1) 검사 측정 및 도구: 플랫 플레이트, V블록, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 클램핑 및 작동 방법: 3점 방법을 사용하여 원통도를 측정합니다. 공작물을 평판의 V 블록에 놓고 V 블록이 공작물보다 길어지도록 합니다.

공작물이 한 바퀴 회전하는 동안 한 단면의 최대 및 최소 판독값을 측정합니다.

위의 방법을 사용하여 여러 단면을 연속적으로 측정한 다음 측정된 모든 단면의 최대값과 최소값 차이의 절반을 공작물의 원통도 오차로 취합니다. 이 방법은 외부 표면의 홀수 로브 형상 오차를 측정하는 데 적합합니다.

정확한 측정을 위해 일반적으로 각도가 α=90° 및 120°인 두 개의 V블록을 사용하여 별도로 측정합니다.

(2) 실린더 및 샤프트의 원통도 오차 검출 II

그림 36과 같이

1-표시기
2-공작물
3-직각 시트
4-플랫 플레이트

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 직각 시트, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 클램핑 및 작동 방법: 2점 방법을 사용하여 원통도를 측정합니다. 직각 시트에 가까운 평판 위에 공작물을 놓습니다.

공작물이 한 바퀴 회전하는 동안 한 단면의 최대 및 최소 판독값을 측정합니다.

위의 방법을 사용하여 여러 단면을 측정한 다음 측정된 모든 단면의 최대값과 최소값 차이의 절반을 공작물의 원통도 오차로 취합니다. 이 방법은 외부 표면의 균일한 형상 오차를 측정하는 데 적합합니다.

5. 회선 프로필 오류 감지

그림 37과 같이

1) 검사 측정 및 도구: 프로필 템플릿.

2) 클램핑 및 작동 방법: 프로파일 템플릿을 지정된 방향으로 공작물에 놓고 라이트 갭 방법을 사용하여 갭 크기를 추정하고 최대 갭을 공작물의 라인 프로파일 오차로 취합니다.

6. 병렬 처리 오류 감지

(1) 평행한 두 표면 사이의 평행도 오류 감지

그림 38에서 볼 수 있듯이

1-표시기
2-공작물
3-플랫 플레이트

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 스탠드, 다이얼 인디케이터 또는 마이크로미터.

2) 클램핑 및 작동 방법: 평판 위에 공작물을 놓고 측정할 표면 전체에 걸쳐 지정된 측정선을 따라 측정합니다.

최대 및 최소 표시기 판독값의 차이를 공작물의 평행도 오차로 간주합니다.

각 측정 라인에서 주어진 길이 L 내에서 최대 및 최소 표시기 판독값의 차이를 공작물의 평행도 오차로 간주합니다.

(2) 기준면에 대한 내부 구멍의 평행도 오차 검출

그림 39와 같이

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 인디케이터가 있는 측정 스탠드, 맨드릴.

2) 클램핑 및 작동 방법: 측정할 축을 맨드릴로 시뮬레이션한 상태에서 공작물을 평판 위에 직접 놓습니다. 측정 거리가 L₂인 두 위치에서 판독값 M₀ 및 M₁을 얻습니다. 그러면

평행도 오차 f=L₀/L₁|M₁-M₂|, 여기서 L₂는 공작물 축의 길이입니다.

확장 가능한 맨드릴(구멍과 간극이 없는 핏을 형성)을 사용하여 측정합니다.

7. 직각도 오류 감지

(1) 직각 시트형 공작물의 직각도 오차 검출

그림 40과 같이

1-직각 좌석
2-공작물
3-플랫 플레이트
4-표시기

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 직각 시트, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 클램핑 및 작동 방법: 공작물의 기준 표면을 직각 시트에 고정하고 기준 근처에서 측정 할 표면의 판독 차이를 최소화하도록 조정합니다. 측정 할 전체 표면의 여러 지점에서 얻은 최대 및 최소 표시기 판독 값의 차이를 공작물의 직각 오차로 취합니다.

(2) 끝면에 대한 계단식 샤프트 외부 원의 직각도 오차 감지

그림 41과 같이

1-작품
2-표시기
3-사각형 상자
4-플랫 플레이트

1) 검사 측정 및 도구: 정사각형 상자, 평판, 표시기가 있는 자석 스탠드.

2) 클램핑 및 작동 방법: 평판 위에 공작물을 놓고 두 개의 수직 방향(x, y)으로 측정합니다.

측정할 프로파일 요소와 두 위치의 사각형 상자 사이의 거리 L₀와 해당 샤프트 직경 d₃ 및 d₄ 사이의 거리 M₁ 및 M₂를 측정합니다. 측정 방향의 직각 오차는 다음과 같습니다:

두 측정 방향에서 측정된 오차 중 더 큰 값을 공작물의 직각도 오차로 삼습니다.

8. 동축 오류 감지

(1) 중앙 홀 기준이 있는 계단식 축의 동축 오차 검출

그림 42와 같이

1-표시기
2-공작물
3센터 지원
4-플랫 플레이트

1) 검사 측정 및 도구: 평판, 중앙 지지대, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 클램핑 및 작동 방법: 두 중심 사이에 공작물을 장착하고 수직축 단면에서 양쪽 인디케이터를 영점화합니다.

축 방향으로 측정하고 기준 축에 수직인 단면의 해당 지점에서 표시기의 판독값 |M₀-M₁|의 차이를 해당 단면의 동축성 오차로 취합니다.

공작물을 회전하고 위의 방법을 사용하여 여러 단면을 측정합니다. 각 단면에서 얻은 판독 차이의 최대값(절대값)을 공작물의 동축성 오차로 취합니다.

(2) 중앙 홀이 없는 계단식 축의 동축 오차 검출

그림 43과 같습니다.

1-표시기
2-공작물
3-V 블록
4-플랫 플레이트

1) 검사 측정 및 도구: 플랫 플레이트, V블록, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 장착 및 작동 방법: 측정 할 부품의 기준 표면의 한쪽 끝을 V 자형 프레임에 놓은 다음 표시기가 측정 할 표면에 닿도록합니다. 측정 할 부품을 V 자형 프레임에서 한 바퀴 회전하면 표시기의 변동이 부품의 동축 오차입니다.

(3) 슬리브의 내부 구멍에 대한 외부 원의 동축 오차 감지

그림 44와 같이

1-표시기
2- 측정 대상 부품
3-Mandrel
4센터 지원
5-플랫 플레이트

1) 검사 수량 및 기기: 중앙 지지대, 맨드릴, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 장착 및 작동 방법: 표준 맨드릴을 측정할 부품의 구멍에 삽입하고 두 중심 사이에 장착합니다.

인디케이터를 측정할 표면에 접촉시키고 측정할 부품을 회전시키면 인디케이터의 변화가 부품의 동축성 오차입니다.

9. 대칭 오류 감지

(1) 외부 윤곽에 대한 오목 홈의 대칭 오차 검출

그림 45와 같이

1- 측정 대상 부품
2-표시기
3-플랫 플레이트

1) 검사 수량 및 기기: 레버 다이얼 인디케이터가 있는 측정 스탠드, 평판.

2) 장착 및 작동 방법: 측정 할 부품을 평판 위에 놓고 레버 다이얼 표시기를 사용하여 외부 윤곽선 (기준 A)을 기준으로 오목 홈의 첫 번째면의 판독 값을 측정하고 표시기를 영점 조정하고 가장자리를 뒤집어 두 번째면을 측정하고 최대 판독 차이의 절대값은 측정 할 부품의 대칭 오차입니다.

이 측정 방법은 참조 A의 모양 오차를 고려하지 않습니다.

(2) 샤프트 외부 원에 대한 샤프트의 키홈 대칭 오차 감지

그림 46과 같이

1-표시기
2-포지셔닝 블록
3- 측정할 부분
4-V형 프레임
5-플랫 플레이트

1) 검사 수량 및 기기: 평판, V자형 프레임, 포지셔닝 블록, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 장착 및 작동 방법: 기준축은 V자형 프레임으로 시뮬레이션되고 측정할 중심면은 포지셔닝 블록으로 시뮬레이션됩니다. 측정은 두 단계로 이루어집니다:

단면 측정. 포지셔닝 블록이 평판과 반경 방향으로 평행이 되도록 측정 대상 부품을 조정하고 포지셔닝 블록에서 평판까지의 거리를 측정한 다음 측정 대상 부품을 180° 뒤집고 위의 측정을 반복하여 단면의 상하단에 있는 두 해당 지점의 판독 차이 a를 구합니다. 이 단면의 대칭 오차는 다음과 같습니다:

f_cross=ah/(d-h)

어디

• d - 샤프트의 직경입니다;
• h - 홈의 깊이.

세로 측정. 키홈의 길이를 따라 측정하고 세로 방향 두 지점의 최대 판독값 차이를 세로 방향의 대칭 오차로 간주합니다:

f_long=a_높은-a_low

위의 두 방향에서 측정된 오차의 최대값을 부품의 대칭 오차로 간주합니다.

10. 원형 런아웃 오류 감지

(1) 계단식 축의 원형 런아웃 오차 검출

그림 47과 같이

1-표시기
2- 측정 대상 부품
3센터 지원
4-플랫 플레이트

1) 검사 수량, 기기 및 장착: 동축 센터 한 쌍, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 장착 및 작동 방법: 측정할 부품을 두 센터 사이에 설치합니다.

측정 대상 부품이 한 바퀴 회전하는 동안 표시기 판독값의 최대 차이는 단일 측정 표면의 방사형 원형 런아웃 오차입니다.

위의 방법에 따라 여러 단면을 측정하고 각 단면에서 측정한 런아웃의 최대값을 부품의 방사형 원형 런아웃 오차로 취합니다.

(2) 내부 구멍에 대한 슬리브 외부 원의 원형 런아웃 오차 감지

그림 48과 같이

1-표시기
2- 측정 대상 부품
3-Mandrel
4센터 지원
5-플랫 플레이트

1) 검사 수량, 기기 및 장착: 한 쌍의 동축 센터, 가이드 확장형 맨드릴, 인디케이터가 있는 측정 스탠드.

2) 장착 및 작동 방법: 측정할 부품을 가이드 확장형 맨드릴에 고정하고 두 중심 사이에 설치합니다.

측정 대상 부품이 한 바퀴 회전하는 동안 표시기 판독값의 최대 차이는 단일 측정 표면의 방사형 원형 런아웃 오차입니다.

위의 방법에 따라 여러 단면을 측정하고 각 단면에서 측정한 런아웃의 최대값을 부품의 방사형 원형 런아웃 오차로 취합니다.