面と面の垂直度（直角度）計測について

質問

はじめて質問させて頂きます。
お客様より、下記のような問合せを頂きました。

内容
縦 20mm ×　横 10mm　×　厚み 6mm　　の金属ブロックがあり、
「20mm×10mm」の面と「10mm×6mm」の面が垂直であるかどうかを
計測したいと考えています。
面と面のなす角を計測し、計測精度は「0.01度」必要となります。
ブロックは研磨されており、表面のざらつきなどはほとんどありません。

テーブルや治具に人の手でセットし、計測したいと考えていますが、
計測する方法が思い浮かびません。

是非アドバイスを頂きたいと思い、質問させて頂きました。

加工精度の計測などの方面では、初心者であるため、
ご指導頂ければと思います。
宜しくお願い致します。

回答No.5

noname#230359

輪郭形状測定機

又は

スコヤマスタ＋直角マスタ

三次元測定機もＯＫ

リンキング 出来るぐらいの面粗さが欲しい所

平面度が悪ければ影響も大きい

オプチカルフラットで確認したい。

製品の全数検査と言う事であれば

私なら測定治具とマスターを製作します

Ｌ字形の測定治具に裏から高精度ダイヤルが使えるように穴をあけて
マスターで０セット
※ワークの姿勢とダイヤルの測定圧も注意

もしくは

ブリューなどを塗ってあたりを見る
この場合は数値管理はＮＧ

ポイントは治具の精度保証の方法
やはり、形状測定が三次元が必要

ワークの使用目的に合った測定方法を考えるべきです。

http://www.uno.co.jp/seihin_info/catalog/3/3index.html
高精度ダイヤル　マールミリメス（Ｐ91）
高精度ダイヤル　マールエクストラメス（Ｐ93）

参考URL：

http://www.mitutoyo.co.jp/products/gaugeblock/master.pdf

お礼

回答ありがとうございます。
確かに、面での垂直度を考えた場合、平面度も視野に入れる必要があると思います。
平面度を簡易に調べるのであれば、オプティカルフラットでしょうか。
いろいろ参考にさせて頂きます。

回答No.4

noname#230359

計測精度が 0.01度ということは 36秒ですからこれは既に光学計測の
世界になります．（市販の直角プリズムの直角度が並級で 3分程度）
本当にこの精度がいるとすれば，基準ブロックとオートコリメータ
を持ってこないと無理でしょう．お近くの工業試験所に相談されるの
がよろしいかと思います．

お礼

回答ありがとうございます。
計測精度が「0.01度」だった場合、機器構成自体が現実的ではなさそうですね。
1個だけの計測であれば、工業試験所などに依頼すると思うのですが、製品の全数検査という事なので、難しいですね。

回答No.3

noname#230359

幾何公差表示方式を以下のURLで確認下さい。
そして、基準面を定盤若しくはマグネット式基準ブロックに固定します。
更に、測定面と平行な面をマグネット式基準ブロックで作ります。
その上を精密マグネットスタンド ＋ ピックテスター（レバーTypeの
ダイヤルゲージ）で動かし、面の変化量を測定します。

文章じゃ判んないかな。

参考URL：

http://www.nbk1560.com/technical/index.html http://www.peacockozaki.jp/top01.htm http://www.optlab.co.jp/SHOP/181898/lis

お礼

回答ありがとうございます。
幾何公差表示方式について調べました。
すると、単位は「mm」のようですね。
この部分の確認をお客様にして、再度考えたいと思います。
非常に勉強になりました。
ありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

計測精度の単位が"度"になっていますが"mm"じゃないですよね？
0.01度となるとかなりの高精度(10mm先で1.7μｍ程度）が要求
されるので確かに普通の方法では難しいかもしれません。
それぞれの面の平面度が十分に出ていて、かつ鏡面に近いものであれば
一面を基準面に固定して直角の面にレーザ等の光線を当て、
その反射光線の位置を読み取る方法が使えるかもしれません。
（オートコリメータをイメージしてもらうと分かりやすいでしょうか）
直角マスタ等の基準器でキャリブレーションしておけば要求される
精度は可能かと思います。
測定面が歪んでいる、もしくは光線を反射するほど鏡面ではない場合でも
ブロックゲージ等の平面平行が保証されたブロックを測定面になんらかの方法で固定（磁石等？）できれば間接的に測定できるかもしれません。
がんばって下さい。

お礼

回答ありがとうございます。
「0.01度」で、「mm」ではないのです。
案の1つとしてレーザー変位計を使用しての計測を考えていました。
それでもブロックを置く為の治具の精度がかなり要求されますよね。
貴重なご意見、参考にさせて頂きます。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

公差域０．０１ｍｍの保障を安価に実施するという方針でアドバイスする。

１、定盤に直角定盤を置き、その直角面に基準となる面をデータムとなるように
固定する（挟み込むか、磁石、接着）。
　定盤に対し、エッジ側が平行になる様に調整する。
　面の高さを多く測り、その最大値を直角度とする。
２、データム面のサイドの加工により、方向性がある場合、台形か、平行四辺形と仮定して、定盤にエッジをあわせて２個別々に固定し、最大厚さか隙間を測定し計算する。
　どちらにしても、１０μｍの保障するには、人の誤差を考慮して１μｍの分解能の計測器がいると思う。当然、１０ｘ６の面をデータムにしたほうが厳しいので、図面・要求を確認したほうがいいと思います。

お礼

回答ありがとうございます。精度の高い治具が必要となる事を考えるとあまり現実的ではないのでしょうか・・・
頂いた意見を参考にさせて頂き考慮したいと思います。
ありがとうございました。