JPS5870101A - 曲率半径測定装置 - Google Patents
曲率半径測定装置Info
- Publication number
- JPS5870101A JPS5870101A JP16917981A JP16917981A JPS5870101A JP S5870101 A JPS5870101 A JP S5870101A JP 16917981 A JP16917981 A JP 16917981A JP 16917981 A JP16917981 A JP 16917981A JP S5870101 A JPS5870101 A JP S5870101A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- curvature
- radius
- measured
- measuring needle
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B5/213—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は玉軸受の軌道などの円弧又は円の曲率半径を正
確かつ迅速に測定する測定装置に関する。
確かつ迅速に測定する測定装置に関する。
従来円や円弧形状等の曲率半径を測るのに測微計など回
転式の形状測定機が一般に使用されている。このような
回転式の測定機で扛、測定針の回転半径を被測足面の曲
率半径に合致させ、オた測定針のり転中心すなわち基準
回転スピンドルの回転中心位置を被測足面の曲率中心位
置に合致させる作業を行なわなければならなかった。つ
まり基準回転スピンドルを回転させながら、測定針と被
測足面との相対変位が目的とする精度に達するまで、順
次測定様の倍率を上げながら、芯出しと回転半径の調整
作業を繰返し十分に合致したところて、被測足面の曲率
半径の測定に入るが、その作業は非常に煩雑で時間もか
がり、更に熟練を要した。またどのような形状としてト
レースするかにより、測定結果に測定者の個人差が影響
し、特に玉軸受の軌道は円の約十の円弧を対象とするた
め・目撃半径の調整次第で測定値力゛大幅に変岱。
転式の形状測定機が一般に使用されている。このような
回転式の測定機で扛、測定針の回転半径を被測足面の曲
率半径に合致させ、オた測定針のり転中心すなわち基準
回転スピンドルの回転中心位置を被測足面の曲率中心位
置に合致させる作業を行なわなければならなかった。つ
まり基準回転スピンドルを回転させながら、測定針と被
測足面との相対変位が目的とする精度に達するまで、順
次測定様の倍率を上げながら、芯出しと回転半径の調整
作業を繰返し十分に合致したところて、被測足面の曲率
半径の測定に入るが、その作業は非常に煩雑で時間もか
がり、更に熟練を要した。またどのような形状としてト
レースするかにより、測定結果に測定者の個人差が影響
し、特に玉軸受の軌道は円の約十の円弧を対象とするた
め・目撃半径の調整次第で測定値力゛大幅に変岱。
する。さらに同一箇所を同じ測定者が再び測定した場合
の再現性も悪く、実際に曲率半径が約４藺の玉軸受外輪
を用いて、タリロンドを使用した場合の繰返し測定誤差
を調査したところ、測定値の標準偏差値が１．５〜８Ｐ
と大きくばらつくことが判明した。
の再現性も悪く、実際に曲率半径が約４藺の玉軸受外輪
を用いて、タリロンドを使用した場合の繰返し測定誤差
を調査したところ、測定値の標準偏差値が１．５〜８Ｐ
と大きくばらつくことが判明した。
これらの点を解決する來め〆、゛近年測定−からの出力
電圧全電気的に処理することにより芯出し及び半径合せ
作業を自動化する試みもなさ扛ているが、これらは測定
針と被測定面の相対変位が測定機検知範囲のごく狭い部
分に入っている場合にのみ可能であり、その範囲に入れ
るまでにはやはり手動動作で芯出しを行なわな°すｎば
ならない。
電圧全電気的に処理することにより芯出し及び半径合せ
作業を自動化する試みもなさ扛ているが、これらは測定
針と被測定面の相対変位が測定機検知範囲のごく狭い部
分に入っている場合にのみ可能であり、その範囲に入れ
るまでにはやはり手動動作で芯出しを行なわな°すｎば
ならない。
また従来のものにいずれの場合も複雑な機械装置や電気
回路を必要としているため装置が高価とな！ｌｌ″また
熟練者でないと操作できないという欠点があった。
回路を必要としているため装置が高価とな！ｌｌ″また
熟練者でないと操作できないという欠点があった。
また、さらに例えば玉軸受の外輪で、外周に大きなフラ
ンジが付いたものとか、軌道が端面から深いところに位
置する場合は、回転させる触針が被測定物のフランジと
か端面のような周囲に干渉してしまい、測定が不可能と
なる。この解決案として周囲に干渉しないよう長く曲り
くねった特別の触針全製作することが考えられるが、こ
のものでに触針の振れを米たし、精度の高い測定が困難
となる。
ンジが付いたものとか、軌道が端面から深いところに位
置する場合は、回転させる触針が被測定物のフランジと
か端面のような周囲に干渉してしまい、測定が不可能と
なる。この解決案として周囲に干渉しないよう長く曲り
くねった特別の触針全製作することが考えられるが、こ
のものでに触針の振れを米たし、精度の高い測定が困難
となる。
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、固定された２個の鋼球と、その中央におい
て鋼球の中心を結ぶ直線に対して垂直方向に円滑に出入
りする測定針とが配置された３点式の測定子と測定針の
移動量を検出するレバ一式電気マイクロメータ等の触針
金具えた測定具を有し、こ扛らが自在継手に保持キ扛て
いて、自在継手の他端と共に装置の本体に固定されてい
る受台に被測定物を置き、測定子をその測定面に接触さ
せたときのマスターゲージに対する測定針の出入り量か
ら簡単な計算で測定面の曲率半径を求めるようにした円
および円弧等の曲率半径の測定装置に関するものである
。
れたもので、固定された２個の鋼球と、その中央におい
て鋼球の中心を結ぶ直線に対して垂直方向に円滑に出入
りする測定針とが配置された３点式の測定子と測定針の
移動量を検出するレバ一式電気マイクロメータ等の触針
金具えた測定具を有し、こ扛らが自在継手に保持キ扛て
いて、自在継手の他端と共に装置の本体に固定されてい
る受台に被測定物を置き、測定子をその測定面に接触さ
せたときのマスターゲージに対する測定針の出入り量か
ら簡単な計算で測定面の曲率半径を求めるようにした円
および円弧等の曲率半径の測定装置に関するものである
。
次に本発明により被測定物の円又は円弧等の曲率半径を
測定する原理について説明する。
測定する原理について説明する。
第１図に示すように半径Ｒの円弧部に直径りの円を２個
接触させ、円どうしの中心距離２４とし、２個の円の接
線と、この接線に平行な円弧への接線との小さい方の距
離’６ｈとすると、距離、２ｈに（１）また（１］式ｉ
Ｒについて解くと（１１）式となる。
接触させ、円どうしの中心距離２４とし、２個の円の接
線と、この接線に平行な円弧への接線との小さい方の距
離’６ｈとすると、距離、２ｈに（１）また（１］式ｉ
Ｒについて解くと（１１）式となる。
ｈ ＄２ Ｄ
””２＋８ｈ”２ ・・・・・・・・・・・・・・・
（ｉｆ）上記の原理を検出部に適用したものを第２図
に示しである。第２図において直径りの球（１）を２個
Ｉの距離をおいて板（２）等に固定し、２個の球（１１
の中心を通る平面内の中央に、２個の球の接線に垂直方
向に円滑に出入りする測定針（３）を配置して３点式測
定子（嘔）が構成されている。この測定子（４）の測定
針（３）および２個の球（１）を曲率半径Ｒの円又は円
弧に垂直に接触させたときの、球（１）に対する測定針
（３）の突出量ｈｔ！（１）式で求められる。
（ｉｆ）上記の原理を検出部に適用したものを第２図
に示しである。第２図において直径りの球（１）を２個
Ｉの距離をおいて板（２）等に固定し、２個の球（１１
の中心を通る平面内の中央に、２個の球の接線に垂直方
向に円滑に出入りする測定針（３）を配置して３点式測
定子（嘔）が構成されている。この測定子（４）の測定
針（３）および２個の球（１）を曲率半径Ｒの円又は円
弧に垂直に接触させたときの、球（１）に対する測定針
（３）の突出量ｈｔ！（１）式で求められる。
曲率半径がＲ十ΔＲの円または円弧の場合、突出量か△
ｈ変化したとすれば、（ｉｉｉ）式が成立する。
ｈ変化したとすれば、（ｉｉｉ）式が成立する。
なお、被測定面は凸面であっても上述の一連の式は成立
し、Ｒは負の値をとる。
し、Ｒは負の値をとる。
第３図は本発明の測定装置の一実施例を示している。３
点式測定子（４）の下向には２個の鋼球（１）が固定さ
れ鋼球（１）間の中央の測定針（３）の上端にはレバ一
式電気マイクロメーターヘッド（５）の触針（切が当接
し、測定針（３）の出入り量は電気マイクロメーターヘ
ッド等の触針（６）で検出さ扛電気マイクロメータの指
示計（７）に表示さｎる。３点式測定子（４）と、測定
針（３）の移動量を検出する触針（６） ｅ具えた電気
マイクロメーターヘッド（５）とから構成される測定具
は自在継手（８）の一端に取付けられ、自在継手（８）
のもう一方の端部は本体（９）に取付けられている。
点式測定子（４）の下向には２個の鋼球（１）が固定さ
れ鋼球（１）間の中央の測定針（３）の上端にはレバ一
式電気マイクロメーターヘッド（５）の触針（切が当接
し、測定針（３）の出入り量は電気マイクロメーターヘ
ッド等の触針（６）で検出さ扛電気マイクロメータの指
示計（７）に表示さｎる。３点式測定子（４）と、測定
針（３）の移動量を検出する触針（６） ｅ具えた電気
マイクロメーターヘッド（５）とから構成される測定具
は自在継手（８）の一端に取付けられ、自在継手（８）
のもう一方の端部は本体（９）に取付けられている。
本体（９） Ｋはまたｖまたは平面形状の受台α０が取
付けられていて被測定物Ｃ１１が受台αＱの上に置かれ
るようになっている。
付けられていて被測定物Ｃ１１が受台αＱの上に置かれ
るようになっている。
本発明の測定装置で曲率半径を測定するにはまず受台α
０の上に図示しないあらかじめ曲率半径がわかっている
マスターゲージを載置して３点式測定子（４）をのせて
測定針（３）ヲマスターゲージの軌道など測定箇所に接
触させて球（１）の接線からの突出量りにおけるレバ一
式電気マイクロメータの指示計の検出量を零セントする
。次に被測定物Ｑ１ｔ″受台α１上に置き、測定針（３
）を＠測定面に接触させれば、自在継手（８）で支持さ
れた部分の自重だけで３点式測定子（４）に最も安定し
た測足状・態に落ち着く。
０の上に図示しないあらかじめ曲率半径がわかっている
マスターゲージを載置して３点式測定子（４）をのせて
測定針（３）ヲマスターゲージの軌道など測定箇所に接
触させて球（１）の接線からの突出量りにおけるレバ一
式電気マイクロメータの指示計の検出量を零セントする
。次に被測定物Ｑ１ｔ″受台α１上に置き、測定針（３
）を＠測定面に接触させれば、自在継手（８）で支持さ
れた部分の自重だけで３点式測定子（４）に最も安定し
た測足状・態に落ち着く。
そしてマスターゲージに対する値△ｈｌ電気マイクロメ
ータ指示計（７）から読み取り、（ｉｉｉ）式で曲率を
求めるか、あるいは指示計（７）の出力を直接コンピュ
ータに入力して曲率を計算す扛ばよい。
ータ指示計（７）から読み取り、（ｉｉｉ）式で曲率を
求めるか、あるいは指示計（７）の出力を直接コンピュ
ータに入力して曲率を計算す扛ばよい。
本発明によｔば、測定針（３）の移動量をレバ一式の電
気マイクロメータ等の触針（６）で検出すること（１つ により第３図に示すように被測足物柑である玉軸受外輪
軌道等の内面の測定が可能となり、また軌道の位置がさ
らに奥まったところにある場合は測定子（４）の首を長
くすればよいことになる。測定針（３）の移動量を検出
する触針（６）はレバ一式電気マイクロメータの触針の
他スモールテスターを用いるか、またはてこを用いて測
定針（３）の変位を９０゛３折り曲げあと直線方向に検
出してもよい。また、大径の軸受外輪とか、内輪のよう
に被測定面が外筒にあるものについては、被測定面の曲
率中心方向に空間的に十分余裕があるので測定針（３）
の移動蓋を直接ダイヤルケージなどで検出してもよいこ
とはいう１でもない。
気マイクロメータ等の触針（６）で検出すること（１つ により第３図に示すように被測足物柑である玉軸受外輪
軌道等の内面の測定が可能となり、また軌道の位置がさ
らに奥まったところにある場合は測定子（４）の首を長
くすればよいことになる。測定針（３）の移動量を検出
する触針（６）はレバ一式電気マイクロメータの触針の
他スモールテスターを用いるか、またはてこを用いて測
定針（３）の変位を９０゛３折り曲げあと直線方向に検
出してもよい。また、大径の軸受外輪とか、内輪のよう
に被測定面が外筒にあるものについては、被測定面の曲
率中心方向に空間的に十分余裕があるので測定針（３）
の移動蓋を直接ダイヤルケージなどで検出してもよいこ
とはいう１でもない。
又、本発明では測定子（４）を自在継手（８）で保持し
ているので、次のような効果を奏することができる。
ているので、次のような効果を奏することができる。
１）自在継手で支持された部分の自重だけで測定が可能
なため、測定子先端の球（１）の測定荷重による弾性変
形量が一定となり、測定条件が′同じになるため、測定
荷重による測定誤差が生じない。
なため、測定子先端の球（１）の測定荷重による弾性変
形量が一定となり、測定条件が′同じになるため、測定
荷重による測定誤差が生じない。
２）また３点式測定子（４）は自在継手のＹＹ軸と２２
軸の交点ｎ’２中心とした球面上を移動するため、例え
ば玉軸受内輪軌道のような馬の枝状の曲面であっても横
方向に清り落ちることなく、安定した測定状態が保てる
。
軸の交点ｎ’２中心とした球面上を移動するため、例え
ば玉軸受内輪軌道のような馬の枝状の曲面であっても横
方向に清り落ちることなく、安定した測定状態が保てる
。
３）さらに、■ブロック状の受台で被測定物を保持する
ことにより、自在継手（８）と相俟って測定値の繰返し
再現性がよく、実験によると０．３μｍ以内となる。ま
た多数の被測定物を連続して測定する場合の一個あたり
所要時間は、従来１０〜１５分もかかつていたが本発明
によると、５秒前後で測定でき、ラインでの曲率半径の
連続測定が可能となる。
ことにより、自在継手（８）と相俟って測定値の繰返し
再現性がよく、実験によると０．３μｍ以内となる。ま
た多数の被測定物を連続して測定する場合の一個あたり
所要時間は、従来１０〜１５分もかかつていたが本発明
によると、５秒前後で測定でき、ラインでの曲率半径の
連続測定が可能となる。
さらに図４に示すように、三点式測定子（４）と被測定
物（１１）を被測定物α〜のほぼ曲率中心１わりに相対
的に揺動回転できる構造とすれば、形状のくずｎが検出
されるばかりでなく、アンギュラ玉軸受など傾むいた位
置にある軌道の曲率半径が容易に測定できるといった効
果を奏する。
物（１１）を被測定物α〜のほぼ曲率中心１わりに相対
的に揺動回転できる構造とすれば、形状のくずｎが検出
されるばかりでなく、アンギュラ玉軸受など傾むいた位
置にある軌道の曲率半径が容易に測定できるといった効
果を奏する。
被測定物（ｌＩ漫の曲率中心と揺動回転の中心（０）が
多少ずれていても、三点式測定子（４）ハ自在継手に支
えらｎているため、変位に十分追従し、さらに三点式測
定子（４）の被測定物との接触部は球面のため、良好な
滑りが得られるので安定した測定状態が保てる。
多少ずれていても、三点式測定子（４）ハ自在継手に支
えらｎているため、変位に十分追従し、さらに三点式測
定子（４）の被測定物との接触部は球面のため、良好な
滑りが得られるので安定した測定状態が保てる。
以上のような次第で従来の触針の回転半径と回転中心を
繰返し微調整して曲率半径を測可するものに較べて、本
発明によると非常に短時間で熟練を必要とせすかつ個人
差を伴わないで形状も含めて曲率半径の高精度の測定か
可能となる。
繰返し微調整して曲率半径を測可するものに較べて、本
発明によると非常に短時間で熟練を必要とせすかつ個人
差を伴わないで形状も含めて曲率半径の高精度の測定か
可能となる。
第１図は本発明の詳細な説明図、第２図および第４図に
本発明の原理を検出部に適用したものの説明図、第３図
は本発明の実施例の一部を切欠いた斜視図である。 （１）・・・鋼 球 （３）・・・測定針（４）
・・・三点式測定子 （６）・・・触 針（８）・・・
自在継手 （９）・・・本 体Ｑｌ）、・、受 台
９１・・・被測定物代理人弁理士 河 内
潤 二 ！ＰＪ１間 寮２日 ￥３図
本発明の原理を検出部に適用したものの説明図、第３図
は本発明の実施例の一部を切欠いた斜視図である。 （１）・・・鋼 球 （３）・・・測定針（４）
・・・三点式測定子 （６）・・・触 針（８）・・・
自在継手 （９）・・・本 体Ｑｌ）、・、受 台
９１・・・被測定物代理人弁理士 河 内
潤 二 ！ＰＪ１間 寮２日 ￥３図
Claims (1)
- 固定された２個の鋼球の間隔の中央において両鋼球の中
心を結ぶ線に対して垂直方向に出入自在の測定針を設け
た３点式測定子と前記測定針の他端に接して測定針の移
動量を検出する触針とを有する測定具を本体に一端を固
定された自在継手の他端に固定し、本体に固定さｎた被
測定物載置用の受台に前記測定針を対置したことを特徴
とする円弧又は円の曲率半径測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16917981A JPS5870101A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 曲率半径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16917981A JPS5870101A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 曲率半径測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870101A true JPS5870101A (ja) | 1983-04-26 |
Family
ID=15881705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16917981A Pending JPS5870101A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 曲率半径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870101A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6175813B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-01-16 | Kaydon Corporation | Circumferential diameter measuring apparatus and method |
| CN106403761A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-15 | 陕西理工学院 | 适用于多尺寸的回转支撑内滚道检具 |
| CN107314731A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-03 | 平湖市宇达精密机械有限公司 | 检测球笼外星轮中心差的检具及使用该检具的检测方法 |
| JP2021007954A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 大同マシナリー株式会社 | 曲げ加工システム、及び曲率計測装置 |
-
1981
- 1981-10-22 JP JP16917981A patent/JPS5870101A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6175813B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-01-16 | Kaydon Corporation | Circumferential diameter measuring apparatus and method |
| CN106403761A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-15 | 陕西理工学院 | 适用于多尺寸的回转支撑内滚道检具 |
| CN107314731A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-03 | 平湖市宇达精密机械有限公司 | 检测球笼外星轮中心差的检具及使用该检具的检测方法 |
| JP2021007954A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 大同マシナリー株式会社 | 曲げ加工システム、及び曲率計測装置 |
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