측정의 종류와 특징

목차

 측 정

2장 길이 측정

[1]길이측정기

(1)자(ruler)

(2) vernier calipers

(3)micrometer

(4)측장기(length measuring machine)

(5) dial gage(dial indicator)

(6) minimeter

(7) optimeter

(8) 전기 micrometer

(9)공기 micrometer(air micrometer)

(10)공구현미경(toolmakers\' microscope)

(10)윤곽투영기( profile projector)

[2]gauge

(1)표준 gauge(standard gauge)

(2) 한계 gage(limit gage)

3장 각도 측정

[1] 각도측정기

(1) 각도 gage(angle gage block, angle block, angle gage)

(2) 분도기, 만능분도기 및 직각자

(3) 수준기(level)

(4) sine bar

[2] taper 측정

(1) taper gage에 의한 측정

[3] 평행도 및 직각도의 측정

4장 면 측정

[1] 평면도 및 진직도

(1)직정규(straight edge)에 의한 측정

(2) 강선에 의한 측정

(3) 광선정반(optical flat)에 의한 측정

[2] 표면 거칠기 측정

(1) 조도 표시법

(2) 조도 측정법

5장 나사 측정

[1] 나사측정법

(1) gage에 의한 측정

(2) 수나사의 측정

(3) 암나사의 측정

(4) taper 나사의 측정

6장 Gear 측정

[1] gear 측정법

(1) pitch 측정

(2) 물림검사

(3) 이두께 측정

7장 전원도 및 원통도 측정

[1] 진원도(roundness) 측정

[2] 원통도(cylindricity) 측정

8장 좌표 측정

본문내용

으로서, 현이
두께 측정법, 걸치기 이두께 측정법, pin에 의한 이두께 측정법 등이 있다.
(3-1) 현 이두께(chordal thickness):
임의 깊이에서 두께 T를 측정할 수 있으나 일반적으로 이론적인 pitch 원 상에서 측정하며, 측정된 현의 두께 T는 pitch 원상의 두께와 차이가 있으나 그 차는 보통 무시한다. 단 잇수가 적은 경우에는 문제가 된다.
그림에서 Z: 잇수, dp: pitch 원 지름, da: 이끝원 지름, S: 이끝 높이, H: 수정된 이끝 높이, T: 현의 이두께라 하면
가 되며, H와 T를 측정하여 위 식에 의한 계산값과 비교검사할 수 있다.
(3-2) 걸치기 이두께 측정:
이 측정법은 바깥지름 변화에 의한 영향을 받고, 나선각이 크고 치면이 좁을 때에는 충분한 수의 이를 calipers로 물릴 수 없다. 다음 involute 치형 곡선에서 a: 기초원 반지름, r: 동경(動徑), θ: 방향각(radian), α: 압력각(radian)이라 하면
r = a/cosα
그림과 같이 3개의 이를 포함하는 걸치기 이두께 M을 측정하고, 다음 식에 의한 계산값과 비교한다. 본 그림에서는 편의상 기초원을 이뿌리원보다 작게 표시하였다. r: pitch 원 반지름, T: pitch 원상의 원주 이두께, S: 측정구간에서 이 홈의 수, α: 압력각(radian)이라 하면 다음의 관계식이 얻어 진다.
7장 전원도 및 원통도 측정
공작물의 형상을 정해주는 진직도, 평면도, 조도, 진원도 및 원통도는 piston rod, 측정기 부품, 공작기계의 활동면 등이 정상적으로 기능을 하기 위해서는 설계와 제작에서 주어진 조건을 만족해야 하는 중요한 기하학적 특성으로서 정밀한 측정이 필요하다. 진직도, 평면도, 조도 등에 대하여는 본 교재의 분류기준에 의하여 앞에서 취급하였으므로 본장에서는 진원도와 원통도의 측정에 한하여 설명한다.
[1] 진원도(roundness) 측정
진원도란 기하학적 원으로부터 이탈정도를 말하며, 표시법에는 그림 (a)와 같이 최소영역원법(minimum zone circle, MZC)과 최소자승원법(least square circle, LSC)이 있다. 전자는 임의 점을 중심으로 한 최대 내접원(MIC)과 최소 동심외접원(MCC) 사이의 간격으로 표시하고, 후자에서는 가중심을 지나는 직교좌표를 잡고 m등분한 반지름선이 기록도형을 자르는 가로좌표를 x, 세로좌표를 y로 하여 a=2Σx/m, b=2Σy/m를 각각 가로 및 세로 좌표로 하는 점이 최소자승 중심이다. 이 점을 중심으로 한 기록도형까지의 반지름은 R=2Σr/m 으로 주어진다. 이 최소 자승원으로부터 기록도형 편차의 최대간격이 진원도이다.
진원도 측정기에는 여러 가지가 있으나 크게 두 범주로 나눌 수 있으며, 그 중 하나는 그림 (b))와 같이 측정물을 회전시키고, 다른 하나는 그림 (c)와 같이 검출기(probe)가 측정물 주위를 회전하는 것이다. 진원도 측정기는 회전 table, stand, 검출기 및 전기 제어부(전기조작부, 기록계, 공기제어부)로 되어 있다.
[2] 원통도(cylindricity) 측정
공작물의 원통부분의 기하학적 원통부분으로부터 이탈 정도를 원통도라 하며, 동축의 기하학적 원통에 공작물 원통을 끼웠을 때 양 원통면의 간격이 최소가 되는 경우 양 원통의 반지름 차로 표시한다. 원통도는 엄밀한 측정이 곤란하여 단면의 진원도와 윤곽선(모선)의 진직도 및 평행도로 나누어 측정하는 경우가 많다.
8장 좌표 측정
(8-1) 개요
필요에 따라 1차원측정, 2차원측정 및 3차원측정이 가능한 3차원 측정기에 한해서 취급하기로 한다. 3차원측정기란 probe가 물체의 표면 위치를 3차원적으로 이동하면서 각 측정 점의 공간좌표를 검출하여 그 data를 computer에서 처리함으로써 3차원적인 크기나 위치, 방향 등을 알 수 있게 하는 만능측정기로서 물체 표면에서 점들의 좌표를 알아내기 위하여 probe를 움직이는 일종의 NC machine 이다. 3차원측정기를 이용하면 복잡한 형상의 물체도 쉽게 측정할 수 있으며, software를 이용하여 응요범위를 확대할 수 있고 다른 system과도 data 통신이 용이 하다. 측정된 수많은 점들로 물체의 크기와 위치를 알 수 있을뿐 아니라 data를 CAD software로 보내 측정 부위레 대한 3차원 형상(image)을 만들 수 있다. laser scanner를 이용하여 역공학(reverse engineering)에도 이용될 수 있다.
3차원측정기는 수동, CNC 및 PC로 제어할 수 있다.
3차원측정기는
-body: X, Y, Z 축을 갖는 구조로 되었다.
-controller: 전자적으로 측정 장비의 속도, 가속도, 위치를 제어한다.
-probing system: 측정물의 좌표를 검출하는 sensor 이다.
-computer와 program: data를 처리한다.
-기타:joystick, printer. 등
로 되어 있다.
(8-2) 3차원측정기의 종류
3차원측정기의 종류에는
gantry type: Y축의 양단을 지지한 것으로서 강성이 크며, Y축이 길거나 중량이 큰 것의 측정에 적합하다.
-외팔보형(cantilever type): 수직 arm이 cantilever로 지지되어 있다.
-교량형(bridge type): arm이 수평 beam상에 걸쳐 있고 수평 beam은 2개의 기둥으로 밭여 있으며 X축으로 bridge가 이동할 수 있는 것과 고정된 것이 있다.
-기둥형(column type):
-portable type
등이 있다.
(8-3) 3차원측정기의 용도
3차원측정기를 이용하여
-거리(distance)
-직각도(perpendicularity)
-진직도(straightness)
-평면도(flatness)
-각(angle)
-평행도(parallelism)
-진원도(roundness)
-동심도(concentricity)
-조도(roughness)
등을 각각 측정할 수 있고, 이 것들을 조합하여 측정점의 좌표 또는 측정물 표면의 형상을 검출할 수 있다.

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