製造業では、ねじ、ナット、ガスケットからシリンダー、ベアリングに至るまで、平らなワークピースよりも円形のワークピースが多いと推定されたことがあります。 円形のアプリケーションは確かに非常に高いです。 本日は、測定分野における「真円度」（参考規格：ISO/DIS 1101:2017、ISO 5459）について編集長がお話します。
「丸み」
JIS B0621-1984「形状と位置のずれの定義と表現」では、
真円度は「円形から外れた幾何学的に完全な円の大きさ」と定義され、
表現方法は「丸みは円形」と記録されており、幾何学上で(C)を2つの同心円で挟み、2つの同心円間の距離が最も小さいとき、(f)を用いて2つの円の半径差を表す、および真円度はmmまたはμmで表されます。」
回転するコンポーネントの場合、当面の問題は通常、真の円形の「形状」をどのように評価するかです。 これは「真円度公差」から始まります。
「真円度公差」とは？
真円度公差域とは、公差域が同じ断面の 2 つの同心円の間にあることを意味します。 下の図に示すように、抽出円は、半径差が t の同一平面上にある 2 つの同心円の間の許容範囲内に制限する必要があります。
写真
真円度と円筒度の公差が発生するのはなぜですか? 通常、次の理由があります。
加工機の振動による真円度・円筒度の低下
加工機回転部の劣化による真円度・円筒度の低下
センター穴の形状不良による真円度、円筒度の不良
センタレス研削時の前加工変形による真円度・円筒度の不良
リング部品の保持治具や保持方法の不備によるワークの歪み
切削工具の磨耗、取付不良、振動等による真円度不良
仕上げ後の熱処理による変形等
真円度の測り方、評価方法、方法は？
真円度の評価
真円度には多くの評価方法があり、各方法には独自の特徴と利点があります。通常、ワークピースのニーズに応じて選択します...
次のような簡単な測定方法：
直径法
真円度の直径は、マイクロメーターなどの測定器で直読します。
このシンプルな測定方法は非常にシンプルで操作が簡単です。 しかし、三角形や五角形の等径ひずみ円を評価する場合、真円でなければ真円と誤測定されやすい。
三点法
3点法は【V字ブロック＋マイクロメータ・ゲージ＋ベンチ】で真円度データが得られます。
ただし、3 点法で選択した支持点の接線が異なり、正しく測定できない場合があります。 回転に伴う測定対象物の上下動により、基準の中心が定まらず、誤差が生じる場合があります。
写真
次のような関連規格に基づく測定方法:
半径法
半径法は、ワークを1回転させたときの最大半径値と最小半径値の差で真円度を評価します。 下図のような評価方法では、測定結果もワークの横方向の動きの影響を受けやすいです。
公差域は、同じセクション上の 2 つの同心円の間にあります
中央アプローチ
センター方式の検出方式は、より精密な測定が必要な場合に主に使用されます。 真円度検出のデータは基準円に依存します。 テスト円の評価方法が異なると、参照円の中心位置が異なり、測定された円形フィーチャの軸方向の位置に影響します。
最小二乗円 LSC
測定されたプロファイルに円を当てはめることにより、円からのプロファイル データの偏差の二乗和が最小化され、円からのプロファイルの最大偏差間の距離として円形度の値が定義されます (最高ピークから最低谷）。
ΔZq=Rmax-Rmin、LSC で表される真円度の値の記号
最小ゾーン円 MZC
半径方向の差が最小になるように 2 つの同心円を配置して、測定されたプロファイルを囲みます。 円形度の値を 2 つの円の半径方向の間隔として定義します。
ΔZz=Rmax-Rmin 、真円度の記号をMZCで表す
最小外接円 MCC
測定されたプロファイルを囲むことができる最小の円を作成します。 円形度の値は、この円からのプロファイルの最大偏差として定義されます。
シャフトやロッドなどの評価によく使われます。
ΔZc=Rmax-Rmin は、真円度値の記号を MCC で表したものです。
最大内接円MIC
測定されたプロファイルを囲むことができる最大の円を作成します。 円形度の値は、この円からのプロファイルの最大偏差として定義されます。
ΔZi=Rmax-Rmin 、丸み値の記号はMICで表されます。
真円度を評価するプロセスでは、不要なノイズを削減または除去するために、通常、得られた輪郭をフィルター処理します。
測定プロファイルに対するフィルターの影響
さまざまな測定要件に応じて、フィルタリング方法も異なり、フィルターカットオフ値も異なります。 (UPR: 1 回転あたりの変動)、下図に示すように、測定されたプロファイルに対するフィルター設定の影響が異なることがわかります。
フィルタなし:
ローパスフィルタ：
バンドパス フィルター:
評価者として、これらのグラフィックスから何がわかるでしょうか?
測定チャートの分析
図：測定結果のグラフ
1UPR コンポーネント
1 UPR: フィルタリング後に残る波は 1 つだけです。
1UPR コンポーネントは、測定器の回転軸に対するワークの偏心を表します。 波形の振幅は、そのレベルの調整に依存します。
写真
WeChat を追加: Yuki7557 で 10G CNC チュートリアルを送信
2UPR コンポーネント
2UPR コンポーネントは次のことを示している可能性があります。
① 計測器のレベル調整が不十分。
② 形状を形成する工作機械への工作物の不適切な取り付けによる円形の振れ。
③内燃機関のピストンなど、ワークの形状が楕円形に設計されている。
写真
3~5UPR成分
次のことを意味する場合があります。
①測定器の保持チャックの締め過ぎによる変形。
②加工機の固定チャックからの取出し時の応力解放によるゆるみ変形。
写真
5~15UPR成分
通常、ワークの加工方法または製造工程におけるアンバランスな要因を示します。
写真
15 (以上) UPR コンポーネント
15 (またはそれ以上) の UPR 状態は、通常、工具のびびり、機械の振動、クーラント供給効果、材料の不均一性などによって自己誘発されます。
写真
真円度評価の主なパラメータ
パラメータ
意味
RONt
真円度の測定値。正の真円度曲線の最大値と負の真円度曲線の最小値の差または絶対値の和
RONp
真円度曲線の最大値を示す真円度曲線のピーク高さの測定値
ロン
負の真円度曲線の最小値の絶対値を表す真円度メジャー
QUR
真円度曲線の平方根平均二乗を表す、真円度の平方根平均二乗測定
上記は LSCI からの抜粋のみです。
写真
最後に、真円度を測定するためのツールと器具を見てみましょう。
真円度を評価するための一般的なツール/器具
マイクロメータ:
写真
真円度測定器：
写真
CMM:
