기하 공차 측정
1) 진직도
진직도는 데이텀 참조 없이 단독 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 직선 기준과의 비교에 의한 방법, 각도 편차의 측정에 의한 방법, 연속적인 단면 중심 측정에 의한 방법 등으로 구분할 수 있다.
진직도는 방향에 따라 규제되므로 측정시 측정 방향을 고려해야 된다.
또, 진직도는 표면 엘리먼트에 대해 규제하거나, 또는 중심 축선에 대해 규제할 수 있으며 각각의 경우에 측정 방법은 다르게 적용해야 된다.
① 직선 기준과의 비교에 의한 방법
■ 직정규(straight edge)에 의한 측정
직정규는 칼날형 직정규와 강제 장방형 단면 직정규로 구분된다.
- 칼날형(Knife Edge) 직정규 이용 측정
일반적으로 칼날형 직정규의 날부는 보통 약간 라운드가 되어 있으며, 열의 전도를 피하기 위하여 절연체의 손잡이가 붙어 있다.
긴 것은 주철제가 주로 사용된다.
틈새는 필러 게이지, 핀 게이지 등으로 측정하거나, 아주 작을 경우 투과광의 간섭색으로 판정한다.
즉, 뒤에서 빛을 비친 상태에서 직정규를 측정면에 접촉시켜 날부와 측정면 사이에서 새어 나오는 빛을 보고 면의 오차를 판정할 수 있다.
3μ 이상이면 백색이고, 그보다 좁으면 다른 색으로 보인다.
0.5μ 이하이면 보이지 않는다.
■ 강선에 의한 측정
팽팽하게 당겨진 강선을 기준으로 하여 활동면인 베드에 설치한 측미 현미경을 베드에 따라 이동시키면서 베드의 상하 편위를 측정한다.
피측정 부위가 길어 직정규로 측정이 어려운 경우에 주로 사용한다.
■ 정반과 인디게이터를 이용한 측정
측정물의 윗부분 모선이 정반과 평행이 되도록 직각 정반, 조절 블록 등을 이용해 설치하고, 모선 길이 방향으로 인디게이터를 이동하며 측정한다.
진직도는 측정한 모선에 대한 인디게이터 판독 최대차이다.
소요수의 모선에 대해 측정한다.
즉, 측정물이 원통형일 경우 회전시키며 위의 측정을 수회 반복하고, 평면일 경우 일정 간격으로 측정을 반복한다.
단, 정반에 바로 올려놓고 측정할 경우, 인디게이터 지시값을 선도에 그리고, 진직도는 선도에서 구한다.
다시 말하면, 진직도는 데이텀 참조 없이 단독 형체에 적용하는 공차이며, 측정면이 정반과 평행할 필요가 없으므로 기울기를 보정해 줄 필요가 있다.
■ 축선에 진직도가 규제되어 있을 경우 측정
피측정물을 정반에 평행한 동축 센터로 지지하고, 마주 보는 두 개의 인디게이터로 위와 아래의 두 모선을 따라 동시에 이동하며 측정치를 기록한다.
각 점에 있어서 인디게이터로 읽은 두 값의 차를 반으로 나눈 값을 선도에 기록한다.
소요수의 단면에 대해 측정을 반복하고, 선도에서 축의 진직도를 구한다.
진직도는 각 단면에 대해 기록된 값의 최대차가 된다.
■ 망원경과 타깃을 이용한 측정
망원경을 표면과 평행으로 설치하고 타깃을 면에 따라 이동시킬 때의 변위를 선도에 기록하여 진직도를 구한다.
소요수의 모선에 대하여 측정을 반복한다.
망원경과 타깃 대신에 레이저와 광검출기를 이용한 레이저 직선계를 사용할 수도 있다.
주로, 대형 측정물에 적용한다.
■ 3점식 직선 측정기를 이용한 측정
2개의 발과 인디게이터가 있는 3점식 직선 측정기를 이용하여 측정한다.
정반 위에서 먼저 영점을 맞춘 후, 피측정면의 모선을 따라 일정 간격으로 이동하며 판독하고, 누적 선도로 진직도를 구한다.
주로, 대형 측정물에 적용한다.
② 각도 편차의 측정에 의한 방법
■ 수준기를 이용한 측정
조정발이 있는 수준기를 모선의 일단에 놓고 수평을 맞춘 후, 일정 간격으로 수준기를 모선을 따라 이동시키며 수평 편차를 선도에 기록한다.
수평 편차는 각도 편차에 발의 길이를 곱해서 구하고, 누적 선도에 의해 진직도를 구한다.
측정은 소요수의 모선에 대해 반복한다.
주로, 대형 측정물에 적용하는 방법이다.
조정발이 없는 수준기를 사용할 경우에는 측정물을 조정하여 수평을 맞춘다.
■ 오토콜리미터를 이용한 측정
오토콜리미터를 피측정물에 맞추어 설치하고 반사경을 모선을 따라 일정 간격으로 이동시키며 판독치를 선도에 기록한다.
이동 간격과 오토콜리미터 판독치를 곱한 값으로 구한 누적 선도에 의해 진직도를 구한다.
측정은 소요수의 모선에 대해 반복한다.
주로, 대형 측정물에 적용하는 방법이다.
각도 측정용 레이저 장치를 사용할 수도 있다.
③ 연속적인 단면 중심 측정에 의한 방법
피측정물을 정반에 평행한 동축 센터로 지지하고 회전시켜 완전한 1회전사이의 인디게이터 이동량의 반을 그 차이가 생긴 방향과 같이 기록한다.
축 방향으로 이동하며 소요수의 단면에 대해 측정을 반복한다.
축의 진직도는 구해진 단면 중심간의 최대 편차이다.
평면도도 데이텀 참조 없이 단독 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 기준 평면과의 비교에 의한 방법, 여러 방향에 있는 진직 요소와의 비교에 의한 방법, 여러 방향에서 수평 편차를 측정하는 방법, 여러 방향에서 각도 편차를 측정하는 방법등으로 구분할 수 있다.
① 기준 평면과의 비교에 의한 방법
■ 정반에서 피측정면 거리 측정
피측정면을 아래쪽으로 하여 정반과 마주 보는 상태로 띄워서 정반과 평행하게 설치하고, 인디게이터로 소요수의 점에서 정반면과의 거리차를 측정한다.
평면도는 측정치를 선도에 표시하고, 피측정면의 기울기를 보정하여 평가한다(단독 형체에 적용하는 공차).
■ 측정 구멍 붙이 정반 이용
측정 구멍 붙이 정반 위에 피측정물을 올려 놓고, 측정 구멍을 통해 설치된 인디게이터로 소요수의 점에서 정반과 측정면과의 거리차를 읽는다.
평면도는 판독치의 최대차이다.
정반은 측정면의 2배 이상 커야 되며, 측정면이 볼록면일 경우 인디게이터 읽음량이 최소가 되도록 지지해 주어야 된다.
■ 얼라인먼트(Alignment) 망원경 이용
얼라인먼트 망원경의 회전축이 피측정면에 수직이 되도록 설치하고, 측정면 상에서 타깃을 이동하며 차이값을 판독한다.
넓은 면의 측정에 이용한다.
■ 광선 정반(Optical Flat) 이용
광선정반은 수정이나 광학유리로 된 지름 30~60mm, 두께 10~12mm의 원판으로서 상하면이 평행하게 정밀 가공되어 있다.
측정물위에 광선정반을 놓고 빛을 투과 시키면 측정면과 광선 정반간의 접촉 상태 즉 틈새에 의하여 무늬가 다르게 나타나며, 면의 평면도, 평행도 등을 검사하는데 사용된다.
광원은 보통 셀레늄, 헬륨, 카드뮴 등의 단색 광원을 사용하며, 입사한 빛의 일부가 광선 정반 바닥면에서 반사되고, 다른 일부는 측정물 표면에서 반사되어 서로 간섭을 일으키는 현상을 이용하여 측정한다.
주로, 반사율이 높은 20μm 이하의 평활면 측정에 사용된다.
- 광선정반에 의한 간섭무늬
간섭무늬의 형상과 수에 의하여 측정면의 평면도를 측정할 수 있다.
즉, 간섭 무늬의 수에 사용한 광의 파장의 절반(백색광 0.25μm)을 곱하면 평면도가 된다.
또, 광선정반의 중앙을 손으로 눌러 무늬가 중앙에서 외측으로 움직이면 볼록면이고, 외측에서 중앙으로 움직이면 오목면이다.
■ 강제 장방형 단면 직정규 이용
직정규를 측정면 위에 놓고 한쪽 끝을 손으로 밀면 중간에 높은 곳이 있을 때 그곳을 중심으로 직정규가 회전한다.
또 다른 끝을 움직여 마찬가지로 상태를 관찰한다.
이 방법으로 정확한 평면도를 측정할 수는 없지만, 대체적인 면의 검사에 이용할 수 있다.
■ 정반 접촉 상태
정반 표면에 광명단 등을 바른 후, 측정면을 접촉시켜 밀어 보고 광명단이 묻어 있는 상태를 확인한다.
평면도를 수치값으로 나타낼 수는 없지만, 대체적인 면의 검사에 이용할 수 있다.
② 여러 방향에 있는 진직 요소와의 비교에 의한 방법
■ 강제 장방형 단면 직정규와 인디게이터 이용
직정규를 피측정면 대각선 방향으로 고정식 및 조정식 지지구를 이용하여 피측정면에 평행하게 설치하고 중앙에서의 피측정면과 직정규 사의의 거리를 기준으로 각 지정된 위치에서 거리를 측정한다.
이어 반대편 대각선 방향으로도 같은 방법으로 측정하고 선도에 기록한다.
이 2개의 대각선 방향 측정으로 정해진 참조면을 기준으로 각 격자점의 어긋남을 측정한다.
평면도는 선도 또는 계산으로 구한다.
각 격자점의 차이값이 서로 다른 방향으로 설치된 직정규에서 측정한 값들과 중복되므로, 어느 정도 자기 조절성이 있다.
주로 정반의 측정에 사용된다.
■ 3점식 직선 측정기를 이용한 측정
3점식 직선 측정기를 정반에서 원점 맞추기를 한 후, 피측정면을 3방향에서 발의 간격을 기준으로 이동하면서 측정한 값을 누적 선도에 그리고 평행도를 구한다.
주로 큰 측정면에 적용한다.
③ 여러 방향에서 수평 편차를 측정하는 방법
■ 조절식 수준기 이용
수준기를 피측정물 위에 놓고, 몇 개의 단면 상에서 일정 간격으로 측정하고, 그 값을 누적 선도에 기록한다.
높이차는 수준기의 발 간격에 각도 편차를 곱한 값이 된다.
진자식 수준기를 사용할 수도 있다.
■ 깊이 마이크로미터와 수위 수준기 이용
깊이 마이크로미터와 서로 연결된 수위 수준기 두 개를 이용하여 평면도를 측정한다.
수위계 하나는 위치를 고정시키고, 다른 하나를 이동시켜 가며 편차를 측정하고 선도에 기록한다.
평면도는 선도에 의해 평가한다.
주로 크고 수평인 측정면에 적용한다.
④ 여러 방향에서 각도 편차를 측정하는 방법
■ 오토콜리미터 이용
오토콜리미터를 피측정면과 수평으로 설치하고, 반사경을 이동시켜 가며 반사경의 각도를 측정한다.
반사경의 발 간격과 측정 각도를 곱하면 편차가 된다.
대각선 방향 2곳을 먼저 측정해 기준을 잡고, 다른 격자점 위치의 편차를 구한다.
각도 측정용 레이저 장치를 이용할 수도 있다.
많은 점을 중복해서 측정하게 되므로 어느 정도 자기 조절성이 있다.
진원도란 측정 단면이 이상적인 원으로부터 벗어난 정도를 말하며, 측정 방법은 고정 공통 중심에서의 반경 변화 측정에 의한 방법, 좌표값 측정에 의한 방법, 윤곽 투영법, 2점 및 3점 측정에 의한 방법 등이 있다.
① 고정 공통 중심에서의 반경 변화 측정
진원도 측정기를 이용하거나 회전 테이블과 변위 측정기를 조합하여 측정한다.
진원도 측정기는 테이블 회전형과 측정자 회전형이 있으며, 측정 결과는 극좌표 선도에 기록하고 계산 등의 방법으로 진원도를 구한다.
소요수의 단면에 대해 측정을 반복한다.
진직도의 평가 방법은 중심 위치를 구하는 방법에 따라 아래의 4가지로 구분된다.
진직도의 공차 측정시 어떤 방식을 적용하는지는 미리 지정해 주어야 된다.
■ 최소 영역 중심 진원도
측정한 단면 형상에 내외접하는 두 동심원의 최소 반경차로 내외측의 양면에 모두 적용
■ 최소 제곱 중심 진원도
측정한 단면 형상의 최소 제곱 평균원의 중심을 중심으로 하는 내외접원의 반경차로 내외측의 양면에 모두 적용
■ 외접원 중심 진원도
최소 외접원과 동심 내접원의 반경차로 외측면에 적용
■ 내접원 중심 진원도
최대 내접원과 동심 외접원의 반경차로 내측면에 적용
② 좌표값 측정에 의한 방법
피측정물을 좌표 측정기 위에 설치하고 측정 단면의 각점 좌표값을 측정한다.
진원도는 최소 제곱 중심법에 의해 계산으로 구한다.
소요수의 단면에 대해 측정을 반복한다.
내외측의 양면에 모두 적용할 수 있으며, 좌표값 측정에 측정 현미경을 사용할 수도 있다.
③ 윤곽 투영법
피측정물의 윤곽을 투명한 템플리트에 그려진 여러 크기의 동심원과 비교하고, 윤곽면이 끼워지는 두 동심원의 반경차로 진원도를 구한다.
윤곽의 투영에는 윤곽 투영기, 광절단식 단면 투영기 등이 사용된다.
④ 2점 및 3점 측정에 의한 방법
■ 3점법
피측정물을 V 지지구와 단면 지지구로 지지하고, 피측정물의 축선이 측정 방향에 수직이 되도록 조정한다.
1회전에 걸쳐 축과 직각 방향의 변위를 측정한다.
진원도는 V 지지구의 각도, 측정 단면의 형상 및 산의 수를 고려하여 구한다.
홀수 산의 형상 편차를 구하는데 사용되며, 짝수 산의 형상 편차는 2점법을 사용해야 된다.
소요수의 단면에 대해 측정을 반복한다.
내외측의 양면에 모두 적용할 수 있다.
■ 2점법
피측정물을 회전 중심 위치에서 축선이 정반과 평행이 되도록 설치한다.
1회전에 걸쳐 직경의 변화를 측정한다.
진원도는 판독 최대차의 반이다.
짝수 산의 형상 편차를 구하는데 사용되며, 홀수 산의 형상 편차는 3점법을 사용해야 된다.
소요수의 단면에 대해 측정을 반복한다.
내외측의 양면에 모두 적용할 수 있다.
공작물의 원통부분이 기하학적 원통부분으로 부터 이탈 정도를 원통도(Cylindricity)라 하며, 동축의 기하학적 원통에 공작물 원통을 끼웠을 때 양 원통면의 간격이 최소가 되는 경우 양 원통의 반지름 차로 표시한다.
측정 방법은 고정 공통 중심 축선에서의 반경 변화 측정에 의한 방법, 좌표값 측정에 의한 방법, V형 또는 L형 지지구상에서의 축직각 단면 측정에 의한 방법 등이 있다.
원통도는 엄밀한 측정이 곤란하여 단면의 진원도와 윤곽선(모선)의 진직도 및 평행도로 나누어 측정하는 경우도 많다.
① 고정 공통 중심 축선에서의 반경 변화 측정
Z축이 부가된 진원도 측정기 등을 이용하여 측정하는 방법을 말한다.
피측정물을 측정기와 동축에 설치하고, 1회전에 걸쳐 반경의 변화를 기록한다.
측정자를 반경 방향으로 고정시키고 인디게이터 눈금 설정을 바꾸지 않은 상태에서 축 방향으로만 이동시키며 소요수의 축직각 단면에서 측정을 반복한다.
전용 측정 장치를 사용하지 않으면 정확한 축선 맞추기나 축 방향 이동이 어렵다.
② 좌표값 측정에 의한 방법
3차원 좌표 측정기로 원통면 상의 소요수의 점에 대해 3차원 좌표값을 측정하고, 선도 또는 계산에 의하여 원통도를 구한다.
계산을 위한 전용 S/W 와 기록계 등이 있는 3차원 좌표 측정기를 사용하는 것이 편리하다.
③ V형 또는 L형 지지구상에서의 축직각 단면 측정
■ V 블록 이용
피측정물을 V 블록 위에 놓고, 한 축직각 단면에서 1회전에 걸쳐 꼭지점의 변화를 측정한다.
인디게이터 눈금 설정을 바꾸지 않은 상태에서 소요수의 축직각 단면에서 측정을 반복한다.
원통도는 인디게이터로 측정한 값과 V 블록의 각도, 형상의 산수를 고려하여 구한다.
V 블록은 피측정물보다 긴 것을 사용한다.
외측 표면의 홀수 산에 대한 형상 편차를 구할 때 사용한다.
■ 정반과 직각 정반 이용 (L형 지지구)
피측정물이 정반 위에서 직각 정반에 접촉한 상태에서, 한 축직각 단면에서 1회전에 걸쳐 꼭지점의 변화를 측정한다.
인디게이터 눈금 설정을 바꾸지 않은 상태에서 소요수의 축직각 단면에서 측정을 반복한다.
원통도는 판독치의 최대차를 2로 나눈 값이다.
외측 표면의 짝수 산에 대한 형상 편차만 구할 수 있다 (홀수 산은 3점법 사용).
선의 윤곽도 측정 방법은 정확한 측정 요소와의 비교에 의한 방법, 좌표값 측정에 의한 방법 등이 있다.
① 정확한 측정 요소와의 비교
■ 템플릿과 모방 장치 이용
모방 단자와 인디게이터 측정자 형상을 같게 한 상태에서, 모방 장치를 이용하여 피측정물과 윤곽 템플릿의 차를 측정한다.
윤곽도는 편차의 최대치를 윤곽 형상면의 법선 방향으로 환산한 값이다.
측정자의 곡률 반경은 윤곽의 최소 곡률 반경보다 작아야 한다.
■ 윤곽 템플릿과의 틈새 측정
윤곽 템플릿을 피측정물의 지정된 위치에 맞추고, 뒤에서 빛을 비추어 검사한다.
수치적 평가는 어렵지만, 빛이 보이지 않으면 5㎛ 이하로 볼 수 있다.
템플릿과의 편차가 크면, 피측정물에서 일정 거리만큼 띄워 설치하고 틈새를 핀 게이지 등으로 측정할 수도 있다.
윤곽 템플릿의 단면은 칼날형(Knife Edge)으로 하는 것이 좋다.
■ 윤곽 템플릿 이용
윤곽 템플릿과 피측정 형상면을 비교하는 방볍으로, 주로 필렛 반경 등의 측정에 사용한다.
상한치와 하한치로 된 두 개의 기준 템플릿을 사용하면 정확한 측정이 가능하다.
■ 윤곽 투영기 이용
윤곽 형상을 윤곽 투영기로 스크린 상에 투영하고, 한계 윤곽선과 비교한다.
실제의 윤곽은 두 개의 한계 윤곽선 사이에 있어야 된다.
② 좌표값 측정에 의한 방법
좌표 측정기를 이용하여 윤곽 상의 점들에 대한 2차원 좌표를 측정한다.
측정치를 기록하여 한계 윤곽선과 비교하거나, 계산으로 윤곽도를 구한다.
6) 면의 윤곽도
면의 윤곽도 측정은 선의 윤곽도 측정과 유사한 방법을 사용한다.
① 정확한 측정 요소와의 비교
■ 템플릿과 모방 장치 이용
선의 윤곽도 검사와 동일한 방법으로 측정한다.
■ 윤곽 템플릿과의 틈새 측정 (회전면)
피측정면이 회전면인 경우에 사용하는 방법이다.
회전 중심을 통과하는 단면 형상으로 만든 윤곽 템플릿을 피측정면에서 일정 거리만큼 띄워 설치하고 간격을 핀 게이지 등을 사용하여 측정한다.
윤곽 템플릿을 회전시켜 가며 측정을 반복한다.
윤곽도는 간격의 최대치와 최소치의 차이다.
■ 윤곽 투영기 이용
윤곽 형상을 윤곽 투영기 또는 광절단식 단면 투영기로 스크린 상에 투영하고, 한계 윤곽선과 비교한다.
소요수의 단면에 대해 측정한다.
볼록면의 측정에만 적용할 수 있다.
② 좌표값 측정에 의한 방법
좌표 측정기를 이용하여 윤곽 상의 점들에 대한 3차원 좌표를 측정한다.
측정치를 기록하여 한계 윤곽선과 비교하거나, 계산으로 윤곽도를 구한다.
측정 및 계산을 위한 전용 S/W 와 기록계 등이 있는 3차원 측정기를 사용하는 것이 편리하다.
평행도는 데이텀 참조가 필요한 관련 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 거리의 측정에 의한 방법, 각도의 측정에 의한 방법 등이 있다.
① 거리의 측정에 의한 방법
■ 구멍과 구멍 사이의 평행도
구멍에 원통 맨드릴을 끼워 거리를 측정하는 방법이다.
두 구멍의 중심 축선을 지나는 면이 정반에 수직이 되도록 설치하고, 데이텀 축선이 정반에 평행이 되도록 조정한다.
측정할 구멍에 끼워진 맨드릴 양쪽편에서 꼭지점의 높이차를 측정한다.
다시, 두 구멍의 중심 축선을 지나는 면이 정반에 평행이 되도록 설치하고, 데이텀 축선이 정반에 평행이 되도록 조정한 후, 측정할 구멍에 끼워진 맨드릴 양쪽편에서 꼭지점의 높이차를 측정한다.
평행도는 아래의 식으로 구한다.
평행도 = 두 측정점 위치 차*구멍의 길이 / 두 측정점 사이 거리
두 측정점 위치차는 두 방향 편차의 제곱합의 평방근으로 한다.
■ 평면과 구멍 사이의 평행도(평면이 데이텀)
데이텀 평면이 정반과 접촉하도록 피측정물을 설치하고, 구멍에 맨드릴을 끼워 높이차를 측정하거나, 구멍이 충분히 크면 두 개의 인디게이터로 구멍의 상하 모선을 따라 측정한다.
구멍에 맨드릴을 끼워 높이차를 측정하는 경우는, 수직 방향 높이차만 고려하고 위의 방법으로 평행도를 구한다.
구멍의 상하 모선을 따라 측정할 경우는, 각 위치에서의 두 인디게이터 읽음값의 차의 반이 평행도 편차를 나타낸다.
그 값을 선도에 기록하고, 최대차를 평행도로 한다.
■ 평면과 구멍 사이의 평행도(구멍 축선이 데이텀)
데이텀 축선이 정반과 평행이 되도록 설치하고, 피측정면이 정반에 평행이 되도록 조정한다.
인디게이터로 피측정면을 측정하여 그 읽음값의 최대차를 평행도로 한다.
■ 평면과 평면 사이의 평행도
데이텀 평면이 정반과 접촉하도록 피측정물을 설치하고, 인디게이터로 피측정면 높이차를 측정한다.
인디게이터 읽음값의 최대차가 평행도가 된다.
② 각도의 측정에 의한 방법
위의 인디게이터를 이용한 측정과 유사하며, 인디게이터 대신 수준기를 사용한다.
직각도는 데이텀 참조가 필요한 관련 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 거리의 측정에 의한 방법, 각도의 측정에 의한 방법 등이 있다.
① 거리의 측정에 의한 방법
■ 구멍과 구멍 사이의 직각도
구멍에 원통 맨드릴을 끼워 거리를 측정하는 방법이다.
데이텀 축선이 정반에 평행이 되도록 설치하고, 수직인 맨드릴과 직각자와의 거리를 측정한다.
직각도는 아래의 식으로 구한다.
직각도 = 두 측정점 위치 차*구멍의 길이 / 두 측정점 사이 거리
■ 평면과 축 사이의 직각도(평면이 데이텀, 지름값으로 직각도 규제)
데이텀 평면이 정반과 접촉하도록 피측정물을 설치하고, 축과 직각자와의 거리를 측정한다.
다시 피측정물 또는 직각자를 90° 돌려 측정을 반복한다.
두 방향 편차의 제곱합의 평방근을 이용하여 위의 방법으로 직각도를 구한다.
축의 외경 편차를 고려하여 측정하기 위해서는, 회전 테이블 위에 피측정물을 설치하고, 소요수의 단면에서 테이블 1회전에 걸쳐 반경의 변화를 측정하는 방법을 사용한다.
직각도는 판독 최대차의 반이다.
■ 평면과 축 사이의 직각도(축선이 데이텀)
데이텀 축선이 정반에 수직이 되도록 안내 형체를 이용해 설치한다.
인디게이터로 피측정면을 측정하여 그 읽음값의 최대차를 평행도로 한다.
■ 평면과 평면 사이의 직각도
피측정물을 정반 위에 놓인 직각 정반에 설치하고, 피측정면이 정반과 평행이 되도록 조정한다.
정반면에서 높이 변화를 측정하고, 인디게이터 읽음값의 최대차를 직각도로 한다.
측정물이 아주 클 경우, 망원경을 데이텀 평면에 평행하게 설치하고, 타깃을 피측정면을 따라 이동시키며 펜타곤 프리즘을 통해 읽은 값으로 직각도를 계산해 구할 수도 있다.
② 각도의 측정에 의한 방법
위의 인디게이터를 이용한 측정과 유사하며, 인디게이터 대신 각형 수준기 등을 사용한다.
망원경과 타깃 대신 오토콜리미터와 거울을 이용하여 읽은 각도의 변화로 직각도를 구할 수 있다.
9) 경사도
경사도는 데이텀 참조가 필요한 관련 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 거리의 측정에 의한 방법, 각도의 측정에 의한 방법 등이 있다.
① 거리의 측정에 의한 방법
피측정면이 정반에 수직이나 수평이 되도록 데이텀 형상을 적절한 안내 장치를 이용해 설치하고, 인디게이터로 피측정면의 편차를 측정하는 방법이다.
또는, 데이텀 형상을 정반에 수직이나 수평이 되도록 설치하고, 각도 정반을 이용하여 피측정면까지의 거리 편차를 측정할 수도 있다.
② 각도의 측정에 의한 방법
위의 인디게이터를 이용한 측정과 유사하며, 인디게이터 대신 수준기 등을 사용한다.
위치도는 데이텀 참조가 필요한 관련 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법, 기능 게이지를 사용하는 방법 등이 있다.
① 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법
피측정물을 측정기의 좌표축에 맞추어 설치하고, 위치도를 측정할 구멍의 2차원 좌표값을 데이텀 형체 기준으로 측정한다.
위치도는 두 방향 편차의 제곱합의 평방근을 이용하여 구한다.
위에서 계산한 값은 공차치의 반을 넘으면 안된다.
좌표축 설정 기능 등 측정 및 계산을 위한 전용 S/W 가 있는 3차원 측정기를 사용하는 것이 편리하다.
② 기능 게이지 사용
최대 실체 원리(MMP)를 이용한 기능 게이지를 이용하여 위치도를 검증한다.
기능 게이지는 앞에서 어느 정도 설명이 되었으므로 자세한 설명은 생략한다.
동심도는 데이텀 참조가 필요한 관련 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 고정 공통 중심 축선에서의 반경 변화 측정에 의한 방법, 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법, 기능 게이지를 사용하는 방법 등이 있다.
① 고정 공통 중심 축선에서의 반경 변화 측정
회전 센터나 회전 테이블을 이용하여 측정하는 방법을 사용한다.
데이텀 형체 단면과 측정할 단면을 회전축에 수직으로 설치하고 두 형체의 1회전 중 반경 변화를 극좌표 선도에 기록한다.
기록된 두 도형의 중심을 각각 찾고, 그 중심간 거리로 동심도를 구한다.
위에서 계산한 중심간 거리는 공차치의 반을 넘으면 안된다.
② 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법
회전 테이블을 갖는 좌표 측정기, 측정 현미경 등을 이용하여 데이텀과 측정할 형체의 중심점을 찾는다.
측정시 최소 3점의 외주에서 측정자를 접촉시켜야 되며, 형상 편차의 영향을 줄이기 위해서는 다른 점에 의한 측정을 반복하는 것이 좋다.
이 경우 중심은 평균값으로 한다.
중심간 거리는 공차치의 반을 넘으면 안된다.
측정 및 계산을 위한 전용 S/W 가 있는 3차원 측정기(CMM)를 사용하면 쉽게 측정을 할 수 있다.
③ 기능 게이지 사용
최대 실체 원리(MMP)를 이용한 기능 게이지를 이용하여 동심도를 검증한다.
12) 동축도
동축도에 대한 검증 방법은 동심도와 거의 같다.
① 고정 공통 중심 축선에서의 반경 변화 측정
피측정물을 데이텀 원통의 축선이 회전축과 일치하도록 측정기 상에 설치하고, 측정할 형체 부분의 반경 변화를 소요수의 단면에서 측정하고 기록한다.
좌표선도나 계산기로 기록한 값에서 중심을 찾고 데이텀 원통 축선에서 어긋난 정도로 동축도를 구한다.
어긋난 정도는 공차치의 반을 넘으면 안되며, 내외측에 모두 적용된다.
② 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법
데이텀 원통의 축선이 좌표 측정기의 X-Y 평면에 수직이 되도록 설치하고, 측정할 형체의 소요수의 단면에서 접촉점의 2차원 좌표값을 측정하고 내외접원을 계산하여 동축도를 산출한다.
측정 및 계산을 위한 전용 S/W 가 있는 3차원 측정기(CMM)를 사용하면 쉽게 측정을 할 수 있다.
③ 기능 게이지 사용
최대 실체 원리(MMP)를 이용한 기능 게이지를 이용하여 동축도를 검증한다.
대칭도는 데이텀 참조가 필요한 관련 형체에 적용하는 공차로, 측정 방법은 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법, 기능 게이지를 사용하는 방법 등이 있다.
① 좌표값 또는 거리의 측정에 의한 방법
데이텀 평면을 정반과 평행하게 설치한 상태에서 데이텀 평면에서 측정할 형상부까지의 거리를 측정하고 대칭도를 구한다.
직접 측정이 어려울 경우, 탭이나 맨드릴을 끼워 측정하고 보정해 준다.
상부와 하부를 동시에 측정할 수 있으면 바로 측정하고, 이것이 어려울 경우 한쪽면만 측정하고 다시 뒤집어 측정한다.
데이텀 평면에서 측정할 형상부까지의 거리를 바로 측정할 수 있는 경우에는 직접 측정하여 대칭도를 구한다.
② 기능 게이지 사용
최대 실체 원리(MMP)를 이용한 기능 게이지를 이용하여 대칭도를 검증한다.
내외의 양표면에 모두 적용된다.
최대 실체 조건이 데이텀 형체에도 적용이 될 경우는 데이텀 형체부도 실효 치수를 적용하고, 그렇지 않을 경우 조절식으로 한다.
피측정물의 데이텀 형상부를 외접 원통 안내면에 끼우거나, V 블록을 이용하는 등의 방법으로 설치하고 축방향으로 고정한다.
각 단면에서의 1회전당 인디게이터 읽음 전량이 원주 흔들림이 된다.
소요수의 단면에 대해 측정을 반복한다.
피측정물을 센터 사이에 지지하는 방법도 사용할 수 있으며, 이 때는 센터에 대한 데이텀의 흔들림을 보정해 주어야 된다.
경사면 형체에 원주 흔들림 공차 규제가 되어 있을 경우, 법선 방향으로 측정한다.
이 경우는 반경 방향과 축 방향의 흔들림 모두 규제가 된다.
피측정물 지지에 척을 사용할 수도 있으나, 측정치가 척의 정도에 영향을 받는다.
15) 전 흔들림
원주 흔들림 측정과 유사한 방법으로 측정한다.
단, 원주 흔들림은 각 측정 단면에서의 1회전당 인디게이터 읽음 전량이지만, 전 흔들림은 전 측정 구간에서의 인디게이터 읽음 전량이 된다.