JPH0422441B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0422441B2 JPH0422441B2 JP60296489A JP29648985A JPH0422441B2 JP H0422441 B2 JPH0422441 B2 JP H0422441B2 JP 60296489 A JP60296489 A JP 60296489A JP 29648985 A JP29648985 A JP 29648985A JP H0422441 B2 JPH0422441 B2 JP H0422441B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measured
- measuring
- spherical
- dimensions
- elastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、球体としてセラミツク軸受に用いら
れる球体の寸法測定方法に関する。
れる球体の寸法測定方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
近年、セラミツクの高剛性、耐摩耗性、耐食性
等を利用して、セラミツク軸やセラミツク軸受の
開発が進められている。このセラミツク軸受に用
いられるセラミツクボールの寸法測定について
は、鋼球の寸法測定の場合と異なり、次のような
問題点があつた。
等を利用して、セラミツク軸やセラミツク軸受の
開発が進められている。このセラミツク軸受に用
いられるセラミツクボールの寸法測定について
は、鋼球の寸法測定の場合と異なり、次のような
問題点があつた。
すなわち、一般に精密寸法測定の場合には、測
定系と被測定物の弾性係数、被測定物と測定子の
球状端面の直径、測定力により弾性接近量が変化
するので補正を行なうことが必要であるが、鋼球
についてはマスターボールによる比較測定法が確
立しているので、上記のような補正計算をしなく
とも比較的簡便に寸法測定することができる。
定系と被測定物の弾性係数、被測定物と測定子の
球状端面の直径、測定力により弾性接近量が変化
するので補正を行なうことが必要であるが、鋼球
についてはマスターボールによる比較測定法が確
立しているので、上記のような補正計算をしなく
とも比較的簡便に寸法測定することができる。
それに対し、セラミツクボールの場合には、測
定精度については鋼球の場合と同一レベル、例え
ば３級の基準で直径9.525mm（3/8インチ）の球に
対して最大直径−最小直径（Dnax−Dnio）の許容
誤差が0.08μｍ以下という基準が要求されるにも
かかわらず、セラミツクについての精密測定の事
例が少なく、また測定系と被測定物との材質の相
違によつて弾性率が異なるので、補正が複雑にな
る等の問題点があつた。
定精度については鋼球の場合と同一レベル、例え
ば３級の基準で直径9.525mm（3/8インチ）の球に
対して最大直径−最小直径（Dnax−Dnio）の許容
誤差が0.08μｍ以下という基準が要求されるにも
かかわらず、セラミツクについての精密測定の事
例が少なく、また測定系と被測定物との材質の相
違によつて弾性率が異なるので、補正が複雑にな
る等の問題点があつた。
［発明の目的］
本発明者らは、被測定物とほぼ同一の弾性係数
および端部形状を有する測定子を用いれば、寸法
基準となるブロツクゲージと測定定盤とを同一弾
性率とすることによつて、弾性変形量がきわめて
小さくなることに着目し本発明をなすに至つた。
および端部形状を有する測定子を用いれば、寸法
基準となるブロツクゲージと測定定盤とを同一弾
性率とすることによつて、弾性変形量がきわめて
小さくなることに着目し本発明をなすに至つた。
本発明は以上のような知見にもとづいてなされ
たもので複雑な測定値の補正を簡略化でき、しか
もかたより誤差の極めて小さな球体の寸法測定方
法を提供することを目的とする。
たもので複雑な測定値の補正を簡略化でき、しか
もかたより誤差の極めて小さな球体の寸法測定方
法を提供することを目的とする。
［発明の概要］
すなわち、本発明の球体の寸法測定方法は、球
体状の被測定物の寸法を測定するにあたり、前記
被測定物とほぼ等しい外径の球状端面を有し、か
つ前記被測定物と弾性係数が近似する材質で形成
された球状測定子を用いて、前記被測定物の寸法
を測定することを特徴としている。
体状の被測定物の寸法を測定するにあたり、前記
被測定物とほぼ等しい外径の球状端面を有し、か
つ前記被測定物と弾性係数が近似する材質で形成
された球状測定子を用いて、前記被測定物の寸法
を測定することを特徴としている。
［発明の実施例］
次に、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。
る。
実施例
第１図は、本発明の寸法測定方法を適用した精
密寸法測定装置の一例であるダイヤルゲージを示
している。
密寸法測定装置の一例であるダイヤルゲージを示
している。
第１図において、符号１は球状測定子、２はス
ピンドル、３はステム、４は指針を示す。このダ
イヤゲージを使用したセラミツクボールの測定の
概略を第２図および第３図によつて説明する。
ピンドル、３はステム、４は指針を示す。このダ
イヤゲージを使用したセラミツクボールの測定の
概略を第２図および第３図によつて説明する。
第２図において、符号１は球状測定子を示し、
この測定子１は曲率半径ｄ／２の球状端面を有し
ている。被測定物の測定に際しては、まず測定定
盤５上に、この測定定盤５とほぼ同一の弾性係数
を有する材質の基準ブロツクゲージ６を配置す
る。この実施例では、便宜的に基準ブロツクゲー
ジ６を測定定盤５のかわりに使用することとし、
測定力（Ｎ）で球状測定子１を接触させる。
この測定子１は曲率半径ｄ／２の球状端面を有し
ている。被測定物の測定に際しては、まず測定定
盤５上に、この測定定盤５とほぼ同一の弾性係数
を有する材質の基準ブロツクゲージ６を配置す
る。この実施例では、便宜的に基準ブロツクゲー
ジ６を測定定盤５のかわりに使用することとし、
測定力（Ｎ）で球状測定子１を接触させる。
ここで、基準ブロツクゲージ６の基準寸法Ｌ
は、後に述べる被測定物７の直径Ｄと比較測定が
可能な範囲で等しくする。
は、後に述べる被測定物７の直径Ｄと比較測定が
可能な範囲で等しくする。
次に、基準ブロツクゲージ６のかわりに、第３
図に示すように、被測定物７を配置し測定する。
ここで、被測定物７の直径Ｄと球状測定子１の球
状端面の直径ｄとは弾性接近量の値に影響を与え
ない範囲で等しいものとし、かつ球状測定子１の
球状端面の材質は、被測定物７とほぼ同一の弾性
係数の材質、例えば同材質とする。
図に示すように、被測定物７を配置し測定する。
ここで、被測定物７の直径Ｄと球状測定子１の球
状端面の直径ｄとは弾性接近量の値に影響を与え
ない範囲で等しいものとし、かつ球状測定子１の
球状端面の材質は、被測定物７とほぼ同一の弾性
係数の材質、例えば同材質とする。
以上のような方法で測定すると、弾性変形は球
状測定子１と基準ブロツクゲージ６との接触面
８、球状測定子１と被測定物７との接触面９、お
よび被測定物７と測定定盤５との接触面１０の３
ケ所で生じることとなる。
状測定子１と基準ブロツクゲージ６との接触面
８、球状測定子１と被測定物７との接触面９、お
よび被測定物７と測定定盤５との接触面１０の３
ケ所で生じることとなる。
それぞれの接触面における弾性接近量を考える
と、接触面８の弾性接近量ε1と接触面１０の弾性
接近量ε2は、弾性係数および形状がほぼ同一のた
め、ε1＝ε2とすることができ、測定系から相殺さ
れることになる。従つて、接触面９の弾性接近量
ε3のみについて考えればよいこととなる。
と、接触面８の弾性接近量ε1と接触面１０の弾性
接近量ε2は、弾性係数および形状がほぼ同一のた
め、ε1＝ε2とすることができ、測定系から相殺さ
れることになる。従つて、接触面９の弾性接近量
ε3のみについて考えればよいこととなる。
そこで、次に本発明の球状測定子を用いた場合
の接触面９の弾性接近量を算出する。
の接触面９の弾性接近量を算出する。
ヘルツの接触理論より、弾性接近量εは
式：
ε3＝９／16・r1＋r2／r1・r2・（１−V1 2／E1＋１−V2
2／E2）2・P2 ……(1) で表わされる。ここで、E1およびE2は相接する
両物体の弾性係数、v1およびv2は両物体のポアソ
ン比、r1およびr2は両物体の球状端面の半径、Ｐ
は測定力を示す。
2／E2）2・P2 ……(1) で表わされる。ここで、E1およびE2は相接する
両物体の弾性係数、v1およびv2は両物体のポアソ
ン比、r1およびr2は両物体の球状端面の半径、Ｐ
は測定力を示す。
測定力を0.05Kgｆとした時のセラミツクボール
の半径ｒ（mm）と弾性接近量（μｍ）との関係は、
測定子およびセラミツクボールの材質として窒化
ケイ素を用いると、 E1＝E2＝3.2×104Kgｆ／mm2、 r1＝r2＝ｒmm、 v1＝v2＝0.26、 Ｐ＝0.05Kgｆ となるので、これらの値を(1)式に代入すると、 ε＝2.18×10-4／3√ ……(2) となる。この(2)式から被測定物の直径に対する弾
性接近量ε3を求めると、ほぼ第４図に示すグラフ
で近似される。
の半径ｒ（mm）と弾性接近量（μｍ）との関係は、
測定子およびセラミツクボールの材質として窒化
ケイ素を用いると、 E1＝E2＝3.2×104Kgｆ／mm2、 r1＝r2＝ｒmm、 v1＝v2＝0.26、 Ｐ＝0.05Kgｆ となるので、これらの値を(1)式に代入すると、 ε＝2.18×10-4／3√ ……(2) となる。この(2)式から被測定物の直径に対する弾
性接近量ε3を求めると、ほぼ第４図に示すグラフ
で近似される。
一方、比較例として、従来の半径２mmの球状端
面を有する鋼球測定子を用いて、前記と同一の測
定力で前記と同材質のセラミツクボールを測定し
た場合、 E1＝2.12×104Kgｆ／mm2、 E2＝3.2×104Kgｆ／mm2、 r1＝２mm、 r2＝ｒmm、 v1＝0.3、 v2＝0.26、 Ｐ＝0.05Kgｆ となり、これらを(1)式に代入すると、 ε＝3√7.29＋3.645×10-4 ……(3) となる。この(3)式から被測定物の直径に対する弾
性接近量ε3を求めると、第５図に示すグラフとな
る。
面を有する鋼球測定子を用いて、前記と同一の測
定力で前記と同材質のセラミツクボールを測定し
た場合、 E1＝2.12×104Kgｆ／mm2、 E2＝3.2×104Kgｆ／mm2、 r1＝２mm、 r2＝ｒmm、 v1＝0.3、 v2＝0.26、 Ｐ＝0.05Kgｆ となり、これらを(1)式に代入すると、 ε＝3√7.29＋3.645×10-4 ……(3) となる。この(3)式から被測定物の直径に対する弾
性接近量ε3を求めると、第５図に示すグラフとな
る。
第４図および第５図から分かるように、接触面
９の弾性接近量ε3、従来の鋼球測定子を用いた場
合に比べて小さな値となり、しかも本発明の球状
測定子を用いた場合は、弾性接近量についてはこ
の接触面９についての弾性接近量のみを考えれば
よいので補正を簡略化することができる。比較例
による場合には、第５図に示したように、接触面
８の弾性接近量ε1、接触面１０の弾性接近量ε2を
も考慮しなければならない。
９の弾性接近量ε3、従来の鋼球測定子を用いた場
合に比べて小さな値となり、しかも本発明の球状
測定子を用いた場合は、弾性接近量についてはこ
の接触面９についての弾性接近量のみを考えれば
よいので補正を簡略化することができる。比較例
による場合には、第５図に示したように、接触面
８の弾性接近量ε1、接触面１０の弾性接近量ε2を
も考慮しなければならない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の球体の寸法測定
方法によれば、補正の複雑さと、かたより誤差を
軽減することが可能となる。また高い精度を必要
としないものについては補正をせずに直読するこ
ともでき、寸法測定の迅速化を図ることができ
る。
方法によれば、補正の複雑さと、かたより誤差を
軽減することが可能となる。また高い精度を必要
としないものについては補正をせずに直読するこ
ともでき、寸法測定の迅速化を図ることができ
る。
第１図は本発明の一実施例で使用したダイヤル
ゲージを示す概略図、第２図および第３図はこれ
を利用したセラミツクボールの測定の概略を示す
説明図、第４図は本発明による被測定物の半径と
弾性接近量との関係を示す関係図、第５図は従来
法による被測定物の半径と弾性接近量との関係を
示す関係図である。 １……球状測定子、２……スピンドル、３……
ステム、４……指針、５……測定定盤、６……基
準ブロツクゲージ、７……被測定物、８，９，１
０……接触面。
ゲージを示す概略図、第２図および第３図はこれ
を利用したセラミツクボールの測定の概略を示す
説明図、第４図は本発明による被測定物の半径と
弾性接近量との関係を示す関係図、第５図は従来
法による被測定物の半径と弾性接近量との関係を
示す関係図である。 １……球状測定子、２……スピンドル、３……
ステム、４……指針、５……測定定盤、６……基
準ブロツクゲージ、７……被測定物、８，９，１
０……接触面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 球体状の被測定物の寸法を測定するにあた
り、前記被測定物とほぼ等しい外径の球状端面を
有し、かつ前記被測定物と弾性係数が近似する材
質で形成された球状測定子を用いて、前記被測定
物の寸法を測定することを特徴とする球体の寸法
測定方法。 ２ 前記被測定物は、セラミツクボールである特
許請求の範囲第１項記載の球体の寸法測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29648985A JPS62150102A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 球体の寸法測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29648985A JPS62150102A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 球体の寸法測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150102A JPS62150102A (ja) | 1987-07-04 |
| JPH0422441B2 true JPH0422441B2 (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=17834216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29648985A Granted JPS62150102A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 球体の寸法測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62150102A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0654204B2 (ja) * | 1988-12-14 | 1994-07-20 | 株式会社東芝 | 球体寸法測定装置 |
| JP2002257502A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Junichi Kushibiki | 厚さ測定装置及び測定方法 |
| JP2005192577A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Hitachi Ltd | 触知装置と触知指示装置、及び遠隔触知システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153501A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Toshiba Corp | 計測用測定子 |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP29648985A patent/JPS62150102A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62150102A (ja) | 1987-07-04 |
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