円筒度の簡易測定方法

質問

全長100ｍｍ、外径φ5の製品の円筒度の簡易測定方法を教えて下さい。
真円度測定機、3次元測定機を使わないでの測定方法を宜しくお願いします。

測定方法として、両側にＶがある治具を使用し、中心部をダイヤルゲージを当て、回転させて、最大と最小の差を見て、次に両端部側外径を回転させて見ています。測定値から中心部と両端部側外径の差を円筒度としています。この方法でどこまで正確に測定出来ていますか。また、中心部の差が0.06mm有り、両側が0.0mmの場合、円筒度は0.06mmになるのですか。
図面の規格が、振れ（両端部側外径受け）0.06mm以下、円筒度0.04mm以下になっています。図面規格から見れば、この測定方法だと振れも0.04mm以下で良いのかと思い、もしかしたら、別の方法、考え方がちょっと違うのかと自分なりに思っています。
誠に申し訳ありませんが、JISとか参考書とかネットの検索したものは、私には、難しい過ぎて理解が出来ません。なので、測定方法が間違っている。測定方法、算出方法の出来るだけ分かりやすく、教えて下さい。
長々とすいませんが、宜しくお願いします。

回答No.6

noname#230359

測定方法ではありませんが、円筒研磨機で加工を行う場合、機械精度や使用するセンターの不具合で発生する不良もあります。

超硬付のセンターの場合
同軸度がでていない場合が有ります。
不良が多く発生する場合、超硬が無いセンターを使用し加工を行った時に精度が変わる場合、センターの原因と言う場合が有ります。

芯押し台のスピンドルのガタ(摩耗)
芯押し台の前後するスピンドルの摩耗は、加工圧力の変化に応じて変わります。楕円や円筒度の精度に影響します。

芯押し台や主軸台の摩耗。
芯押し台や主軸を作業テーブル上で頻繁に移動する場合、作業台及び芯押し台・主軸台の接地面が摩耗します。
通常芯押し台の移動が多い事と、移動時に作業台の清掃不十分やスピンドルの前後用のレバーを引く等の方法で芯押し台を移動すると、芯押し台と作業台の接地面が摩耗します。
摩耗の状態は、接地面の前後が大きく摩耗し中高の状態になります。
この状態になった時に、固定ボルトをしっかり締めた状態でも、加工圧力によって芯押し台が移動します。(μ単位)

測定方法や加工条件等に不具合は無いと判断した場合、機械的の要因を確認し不具合が有る場ある場合、適切な処置を行う様にする事をお勧めいたします。

回答No.5

noname#230359

幾何公差は解釈の違いで、答えが変わります。
円筒度は、まずデータムありきです。
データム（軸）の元を何にするか。
たとえば、１００ｍｍの両端の真円度中心の二点と謳ったところでも
真円度の解釈は、自乗中心・外接円・内接円と３通り。
測定フィルターもどうするなどと、書いてある図面はとても希です。

この例で最も強い（信じられる＝場が変わっても再現する）条件は
両端Vブロック受けの中心振れ測定規格　０．０６mmと思われます。
（図面にそう書いてある様ですので）

これを盾に取るべきと思います。
（真円度測定器（三次元測定器）を使用しない条件なのだから。）

ちなみに・・・
両端V受けの中心振れ測定が、どの程度円筒度として正しいかの質問ですが。
「円筒度」を構成する「軸の定義」により、正しいに近いと言えたり、
その逆だったり。

お礼

回答、ありがとうございます。

測定方法として、それなりに間違っていない様ですね。
大変、参考になりました。

回答No.4

noname#230359

極端な話、その測定方法だと
製品がこんな形してたら　→　～

中心と両端をダイヤルゲージで測定しても円筒度が出ているという結果になってしまいますよね。
円筒度を検出するのに、真直度の検出は必要なわけです

円筒度と真円度の違いをわかりやすく説明すると

金太郎飴が一本あって、金太郎飴自体が真っ直ぐでなくても
どこを切っても金太郎の顔が出てくればOKなのが真円度

金太郎飴が一本あって、真直の架空の金太郎飴を想定して、
それにあわせて平行に切った時に金太郎の顔が出てればOKなのが円筒度

要は理想として追いかける形状が円筒度の方が三次元的なんです
現実的には製品の用途としては同じようなもの(真円度は要るけど軸が振ってもかまいませんよというものはほぼ無い)ですが、円筒度のほうが「真直いるぞ」「同芯いるぞ」というプレッシャーが強いです

参考URL：

http://www.natuo.com/kikakousahure-mu4no4no4enntoudo.htm

お礼

ご回答、ありがとうございました。

大変、参考になりました。

回答No.3

noname#230359

気になるのは許容値の大きさ。何で加工すれば。。。。。
振れについては定盤上で転がして隙見をしてシックネスゲージでＧ／ＮＧ判定はできそう。そしてＮＧなら曲げ修正ができそうな値。

真円度測定機を外して測定精度を保証することは無理です。
３次元測定機は原理ではなく、デジタルデータをこのワークで取得する面倒くささという実用上の問題。

それに準じる方法として挙がるのは、加工機の回転軸を信用しての機上測定。
またはベアリングで回転軸を構成した装置を自作する。それでミクロンオーダはちと苦しいが0.01程度には0級のベアリングで充分です。

客先の受入検査は？　真円度測定機でやるなら、こちらはチェックだけで測定数値はお任せ。自作装置は評価を願い出る。

お礼

ご回答、ありがとうございました。

大変、参考になりました。

回答No.2

noname#230359

測定器の複数使用しないのでしょうか?
円筒度は、マイクロメーター
真円度は、４５度と３０度の三転指示になるマイクロメーター
振れは、Ｖブロック等の上で回転して測定する。
（振れは測定差の1/2が振れ量です。）
全ての測定を一種類の簡易型測定器で行う事は困難な事とお客様に納得していただく事は困難と思います。

お礼

ご回答、ありがとうございました。

大変、参考になりました。

ご回答、ありがとうございました。

大変、参考になりました。

回答No.1

noname#230359

三点法なので原理的に不備がありますが、それは一旦措くとします。

円筒度を評価する為には
１．真円度
２．曲がり
３．径の不揃い（テーパ、タイコなど）
などを総合的に測る必要があるので、円周振れの測定だけでは不十分です。

> 中心部の差が0.06mm有り、両側が0.0mmの場合、円筒度は0.06mmになるのですか。
多分この場合中心と両端の『円周振れ』を測っているのだと思いますが
それだとテーパになっていても見落としてしまうので、
『全振れ』として測定する必要があります。

全振れの測定値には円筒度と共に同軸度に由来する誤差が含まれますが、
測定対象自身をデータムにしている場合には同軸度は関係なくなるので
全振れの測定値をもって円筒度と評価しても差し支えないかと思います。

> 測定値から中心部と両端部側外径の差を円筒度としています。

中心部の円周振れ測定値から両端部の円周振れ測定値を差し引いて、
という意味でしょうか。
だとすると違うんじゃないでしょうか。
全体に渡っての最大－最小で見なければいけないので。

あと三点法の原理的な問題点として歪の周期に応じた拡大率を考慮しなくては
ならないという所があります。
ですので少なくとも両端の真円度が十分良くないと、ダイヤルの読みを
そのまま採用する事が出来なくなります。
従って大前提として、両端の振れがほぼゼロでない場合には
簡易方法ではまずかろうと思います。

あと円筒度の測定方法という事ですから、円筒度0.04でありながら振れ0.06
というのはおかしな話で、円筒度0.04なら振れも0.04以下でないと成り立ちません。
データムが別にあるなら話は変わりますが。

よくよく考えてみると、形状にもよりますが、
振れの測定値は円筒度の倍くらいになる事もありますね。
円筒度を示す円筒は形状にベストフィットするものですが
振れ場合には“データム軸と一致する”円筒という規制がかかるので
この違いによって厳し目の評価になってしまいます。

それに加えて三点法に由来する拡大率の影響も伴います。

従って全振れの測定値から円筒度を評価するのはなかなか容易では無いですね。

少なくとも前記最後の段は間違いなので訂正致します。
図面上にそういう測定方法でと指示しているのですから、
それに従えば良いんでしょうね。

とりあえず拡大率の問題を除けば、円周振れだと円筒度不良を見落とす可能性はありますが、
全振れであれば円筒度不良を見落とす事は無いと思います。
逆に過剰に厳しく評価してしまう可能性はありますが。

拡大率の問題は、一番良いのは両センタで受ける事ですが、
そういうのが出来ないからVブロックでの外径受けなのでしょうね。
90度と120度の２種類のVブロックを使うなどもありますが、
確実な方法というのは難しいですね。

実力値として真円度自体は悪くなく、曲がりだけが問題というような場合には
あまり気にする事なくVブロック上での測定で構わないと思います。
何れにしても想定される誤差と、それがどこまでの信頼性で検出できるのか検討して
客先と協議して検査方法を決めるしかないんじゃないでしょうか。

お礼

大変、参考になる回答、ありがとうございました。

簡易的な測定方法で円筒度を評価するのは、難しい事は十分承知していました
が、何か良い方法が無いか、模索していました。

この測定方法で、規格の振れは満足出来ますが、円筒度が満足出来ていない為、大量の不良品が発生してしまう恐れが有り、何とか、それを回避したくて投稿しました。