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校正のトピックスNo.501
【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)】

どうしてこんなに中途半端な数値、、、、?

HP50101.bmp
  • 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。
  • HP50102.jpg HP50103.jpg
  • 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12.00mm12.12mm12.25mm12.37mm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。
  • HP50104.jpg
  • 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。
  • HP50105.jpg

  • 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。

  • HP50106.jpg
  • 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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