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2023.01.01

【中途半端？　イエイエ、とっても意味のある長さ(厚み)です。（オプチカルパラレル）】

校正のトピックスNo.５０１

どうしてこんなに中途半端な数値、、、、？

  • ●長さを測る道具は定規やノギスなど色々ありますが、手軽に高精度に測れるものの一つが『マイクロメータ』です。

 

    • ●このマイクロメータの検査に使う道具の一つに『オプチカルパラレル』というものがあります。
    • ●モノは、円筒形のガラス製で長さ（厚み）の異なる4個がセットになっています。

  • ●使い方は、マイクロメータに挟み、測定面に現れる縞模様の数から、マイクロメータの平行度を確認します。（縞模様の意味についてはいずれ機会があればご紹介します）
  • ●ところで、このオプチカルパラレルの長さ（厚み）ですが、写真から分かる通り12.00mm、12.12mm、12.25mm、12.37mmとなっています。
  • ●12.00mmは良いとして、その他の長さ（厚み）はとても中途半端に感じる方もおられるのではないでしょうか。
  • ●しかし、この一見中途半端な長さになっている理由は、モチロンあります。
  • ●そこで、今回はこの一見”中途半端？な長さ(厚み)”の理由について記載してみます。

マイクロメータの測定原理と、測定面の傾き状態

    • ●マイクロメータは、ねじの回転による進み・戻りの動きを利用し、精密に長さを測定できるようにしたものです。
    • ●1回転で0.5mm変化(増減)するものが多いです。

    • ●対象物を挟む面の一つは固定ですが、もう一方は回転しながら動きます（回転する方をスピンドルといいます）。
    • ●マイクロメータは対象物を挟んで、その間の距離を測ります。この時、挟む面が傾いていると、測定誤差につながります。そこで、平行度が重要になります。

    • ●マイクロメータの平行度、とは対象物を挟む面がどれだけ傾いているか（平行か）を数値化したものです。オプチカルパラレルは両面が高精度に平行・平面になっており、これを用いると平行度を測ることができます。
    • ●ここで、平行度が不良のマイクロメータを想像してみます。

  • ●スピンドルが回転すると、測定面間の傾き状態が変化します。この変化を確認するには、平行度を回転の途中で検査する必要があります。

中途半端、ではなく、それは『必然の長さ』でした。

  • ●この検査を、1/4回転毎に行なえるもの、それが一見中途半端な長さ（厚み）のオプチカルパラレルのセットです。
  • ●先述の通り、マイクロメータは1回転で0.5mm変化します。
  • ●回転の途中、たとえば回転90度（1/4回転分）分の長さは約0.12mmです。
  • ●1/4回転ずつの平行度の検査をするために相当する長さは、0mm、0.12mm、0.25mm、0.37mmですね。このうち12mmを長さ(厚み)の基準としたものが、今回取り上げたオプチカルパラレルのセットです。
  • ●一見、中途半端に思えるオプチカルパラレルの長さ（厚み）ですが、実はとても意味のある長さ（厚み）として作られていた、というお話でした。

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