JP2537222B2 - ブロツクゲ−ジ - Google Patents
ブロツクゲ−ジInfo
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- JP2537222B2 JP2537222B2 JP62021011A JP2101187A JP2537222B2 JP 2537222 B2 JP2537222 B2 JP 2537222B2 JP 62021011 A JP62021011 A JP 62021011A JP 2101187 A JP2101187 A JP 2101187A JP 2537222 B2 JP2537222 B2 JP 2537222B2
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- Japan
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- block gauge
- block
- measurement
- gauge
- ceramic material
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はブロックゲージに関する。
（従来の技術） 機械工場において工作部品の精密寸法測定用などに用
いられるブロックゲージは、定められた寸法の長方形断
面をもつ平行端度器で、その両端の測定端面間が呼び寸
法に正確に仕上げられている。そして、ブロックゲージ
は測定面において互いに密着することが必要であり、測
定寸法に応じて単独または複数個を密着接合して寸法測
定などに使用する。
いられるブロックゲージは、定められた寸法の長方形断
面をもつ平行端度器で、その両端の測定端面間が呼び寸
法に正確に仕上げられている。そして、ブロックゲージ
は測定面において互いに密着することが必要であり、測
定寸法に応じて単独または複数個を密着接合して寸法測
定などに使用する。
しかして、ブロックゲージは実用寸法原器としての性
格からJIS（日本工業規格）において等級別に寸法誤
差、測定面の平行度および平面度などが規定されてい
る。このため、ブロックゲージに対しては、これを形勢
する材料が均質で高品位であることに加えて、表面の傷
の発生および摩耗を押える高い硬度に耐摩耗性を有する
ことが要求されており、さらに熱膨張係数が小さく、弾
性係数が大きくて外部環境条件に対して物性が安定して
いることが要求されている。
格からJIS（日本工業規格）において等級別に寸法誤
差、測定面の平行度および平面度などが規定されてい
る。このため、ブロックゲージに対しては、これを形勢
する材料が均質で高品位であることに加えて、表面の傷
の発生および摩耗を押える高い硬度に耐摩耗性を有する
ことが要求されており、さらに熱膨張係数が小さく、弾
性係数が大きくて外部環境条件に対して物性が安定して
いることが要求されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかるに、従来のブロックゲージは高炭素高クロム鋼
などの金属材料で形成されている。このため、従来のブ
ロックゲージは硬度および耐摩耗性の点で必ずしも充分
でないことがあり、測定面に傷が発生することがあると
ともに測定面が摩耗し易く、精密な測定が困難になりブ
ロックゲージの性能を低下させることになる。また金属
製のブロックゲージは磁気を有するものに対しては磁気
的影響を受けて吸着されるために測定にとって不便であ
る。さらに、金属製のブロックゲージはセラミックス材
料とは熱膨張係数および弾性係数が異なり、環境温度条
件の影響による変形の大きさが異なるために、セラミッ
クス材料からなる部品に対しては精密な測定が困難であ
る。
などの金属材料で形成されている。このため、従来のブ
ロックゲージは硬度および耐摩耗性の点で必ずしも充分
でないことがあり、測定面に傷が発生することがあると
ともに測定面が摩耗し易く、精密な測定が困難になりブ
ロックゲージの性能を低下させることになる。また金属
製のブロックゲージは磁気を有するものに対しては磁気
的影響を受けて吸着されるために測定にとって不便であ
る。さらに、金属製のブロックゲージはセラミックス材
料とは熱膨張係数および弾性係数が異なり、環境温度条
件の影響による変形の大きさが異なるために、セラミッ
クス材料からなる部品に対しては精密な測定が困難であ
る。
本発明は前記事情に基づいてなされたものであり、精
密な測定が可能な高品質のブロックゲージを提供するこ
とを目的とする。
密な測定が可能な高品質のブロックゲージを提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用） 前記目的を達成するために本発明のブロックゲージ
は、セラミックス焼結体からなり、測定面に存在するポ
アの径が10μｍ以下であることを特徴とするものであ
る。
は、セラミックス焼結体からなり、測定面に存在するポ
アの径が10μｍ以下であることを特徴とするものであ
る。
すなわち、本発明のブロックゲージは、セラミックス
焼結体を所定寸法の長方形断面をもつ直方体に形成した
もので、その両方の端面が測定面として形成されてお
り、この両端の測定面間が呼び寸法に仕上げられてい
る。
焼結体を所定寸法の長方形断面をもつ直方体に形成した
もので、その両方の端面が測定面として形成されてお
り、この両端の測定面間が呼び寸法に仕上げられてい
る。
また、ブロックゲージはその測定面が他のブロックゲ
ージの測定面と良く密着（リンギング）することが必要
である。金属製のブロックゲージは所定の表面粗さに加
工仕上げを施せば、比較的容易に充分な密着を得ること
ができる。しかしながら、セラミックスの場合には、所
定の表面粗さに加工仕上げしたものでも充分な密着を得
られない場合がある。発明者は、セラミックス製ブロッ
クゲージにおける密着性に着目して研究を重ね、測定面
に存在するポア（表面欠陥）の状態が密着性に影響を及
ぼすことを見出した。ブロックゲージとして充分な密着
を得るには測定面に存在するポアは径が10μｍ以下であ
ることが必要である。なお、ポアは焼結時に生ずるも
の、加工時に生ずるもの等が考えられる。
ージの測定面と良く密着（リンギング）することが必要
である。金属製のブロックゲージは所定の表面粗さに加
工仕上げを施せば、比較的容易に充分な密着を得ること
ができる。しかしながら、セラミックスの場合には、所
定の表面粗さに加工仕上げしたものでも充分な密着を得
られない場合がある。発明者は、セラミックス製ブロッ
クゲージにおける密着性に着目して研究を重ね、測定面
に存在するポア（表面欠陥）の状態が密着性に影響を及
ぼすことを見出した。ブロックゲージとして充分な密着
を得るには測定面に存在するポアは径が10μｍ以下であ
ることが必要である。なお、ポアは焼結時に生ずるも
の、加工時に生ずるもの等が考えられる。
本発明のブロックゲージを形成するセラミックス材料
としては、窒化けい素（Si3N4）、炭化けい素（SiC）、
窒化アルミニウム（AlN）、アルミナ（Al2O3）、ジルコ
ニア（ZrO2）などを用いる。窒化けい素は、ち密なもの
が容易に得られかつ変形が少なく熱膨張係数も小さい点
が好ましく、炭化けい素はヤング率が高く変形が少ない
点が好ましい。窒化けい素の場合は、焼結助剤としてY2
O3等の希土類酸化物（10重量％以下）及びAl2O3（10重
量％以下）を含有するものが、高密度のものを得るため
に好ましい。また炭化けい素の場合は焼結助剤としてＢ
およびＣを添加したものが、高密度のものを得るために
好ましい。窒化アルミニウムは強度とともに熱伝導性が
大きい。またアルミナあ熱膨張係数が金属に近い特性を
有する。ブロックゲージに用いるセラミックスとしては
変形が少ないヤング率2,8×104kgf/cm2以上のものが好
ましい。セラミックス材料の粉末としては、均質且つ高
品位であり、高い硬度と耐摩耗性を得ることができ、さ
らに熱膨張係数が小さく弾性係数が大きく外部環境に対
して安定した物性を有するものを用いる。
としては、窒化けい素（Si3N4）、炭化けい素（SiC）、
窒化アルミニウム（AlN）、アルミナ（Al2O3）、ジルコ
ニア（ZrO2）などを用いる。窒化けい素は、ち密なもの
が容易に得られかつ変形が少なく熱膨張係数も小さい点
が好ましく、炭化けい素はヤング率が高く変形が少ない
点が好ましい。窒化けい素の場合は、焼結助剤としてY2
O3等の希土類酸化物（10重量％以下）及びAl2O3（10重
量％以下）を含有するものが、高密度のものを得るため
に好ましい。また炭化けい素の場合は焼結助剤としてＢ
およびＣを添加したものが、高密度のものを得るために
好ましい。窒化アルミニウムは強度とともに熱伝導性が
大きい。またアルミナあ熱膨張係数が金属に近い特性を
有する。ブロックゲージに用いるセラミックスとしては
変形が少ないヤング率2,8×104kgf/cm2以上のものが好
ましい。セラミックス材料の粉末としては、均質且つ高
品位であり、高い硬度と耐摩耗性を得ることができ、さ
らに熱膨張係数が小さく弾性係数が大きく外部環境に対
して安定した物性を有するものを用いる。
本発明のブロックゲージを形成するセラミックス焼結
体は、均質且つ高品位であり、ブロックゲージとして必
要な高い硬度と耐摩耗性を有し、さらに所定の大きさの
熱膨張係数と弾性係数を有するものを用いる。これらの
セラミックス焼結体の特性は、Ｘ線探傷試験、超音波探
傷試験、蛍光探傷試験などの各試験の結果により保証さ
れる。
体は、均質且つ高品位であり、ブロックゲージとして必
要な高い硬度と耐摩耗性を有し、さらに所定の大きさの
熱膨張係数と弾性係数を有するものを用いる。これらの
セラミックス焼結体の特性は、Ｘ線探傷試験、超音波探
傷試験、蛍光探傷試験などの各試験の結果により保証さ
れる。
本発明のブロックゲージは、各表面の粗さ、ブロック
ゲージの寸兵誤差、両端測定面の平行度、平面度がJIS
B7506で規定している各等級の基準値を有している。す
なわち、このブロックゲージはブロックゲージとして必
要な精度を有している。またブロックゲージ測定面は他
のブロックゲージの測定面と良好に密着させることがで
きる。
ゲージの寸兵誤差、両端測定面の平行度、平面度がJIS
B7506で規定している各等級の基準値を有している。す
なわち、このブロックゲージはブロックゲージとして必
要な精度を有している。またブロックゲージ測定面は他
のブロックゲージの測定面と良好に密着させることがで
きる。
本発明のブロックゲージを得る方法としては、ホット
プレス（300〜500kg/cm2、1700〜1800℃）、常圧焼結
（1700〜1800℃）、雰囲気加圧焼結（10〜100kg/cm2、1
700〜2000℃）、熱間静水圧プレス（1000〜3000kg/c
m2、1700〜1900℃）が適用であるが、耐密度で表面状態
の良いものを得るためには、高温下での押圧状態を経る
ことが望ましい。常圧焼結後、熱間静水圧プレスを施す
処理、ホットプレス等はこの意味で好ましい。得られた
焼結体は必要な精度を得るための仕上加工を施す。
プレス（300〜500kg/cm2、1700〜1800℃）、常圧焼結
（1700〜1800℃）、雰囲気加圧焼結（10〜100kg/cm2、1
700〜2000℃）、熱間静水圧プレス（1000〜3000kg/c
m2、1700〜1900℃）が適用であるが、耐密度で表面状態
の良いものを得るためには、高温下での押圧状態を経る
ことが望ましい。常圧焼結後、熱間静水圧プレスを施す
処理、ホットプレス等はこの意味で好ましい。得られた
焼結体は必要な精度を得るための仕上加工を施す。
しかして、本発明のブロックゲージセラミックス材料
の焼結体で形成したものであるから、金属材料で形成し
たものに比して硬度が高く優れた耐摩耗性を有してい
る。このため、ブロックゲージは両端測定面が傷つきに
くく且つ摩耗も大変少なく、JIS B7506で規定された寸
法誤差、測定面の平行度、平面度を長期にわたり保持し
て精密な寸法測定を行うことができる。また、このブロ
ックゲージは金属材料からなるものに比して熱膨張係数
が小さいので外部環境の熱的影響による変形が小さく、
また弾性係数が大きいので外力が加わることいよる変形
が小さいために、外部環境の変化に対して物性が大変安
定しており、精密な寸法測定が行える。さらに、セラミ
ックス材料の焼結体からなるブロックゲージは非磁性体
であるから、磁性材料からなる部品に対して磁気的影響
を受けずに寸法測定を行うことができる。また、このブ
ロックゲージはその材料と同じ材料であるセラミックス
材料からなる部品の寸法測定に用いることが可能とな
る。
の焼結体で形成したものであるから、金属材料で形成し
たものに比して硬度が高く優れた耐摩耗性を有してい
る。このため、ブロックゲージは両端測定面が傷つきに
くく且つ摩耗も大変少なく、JIS B7506で規定された寸
法誤差、測定面の平行度、平面度を長期にわたり保持し
て精密な寸法測定を行うことができる。また、このブロ
ックゲージは金属材料からなるものに比して熱膨張係数
が小さいので外部環境の熱的影響による変形が小さく、
また弾性係数が大きいので外力が加わることいよる変形
が小さいために、外部環境の変化に対して物性が大変安
定しており、精密な寸法測定が行える。さらに、セラミ
ックス材料の焼結体からなるブロックゲージは非磁性体
であるから、磁性材料からなる部品に対して磁気的影響
を受けずに寸法測定を行うことができる。また、このブ
ロックゲージはその材料と同じ材料であるセラミックス
材料からなる部品の寸法測定に用いることが可能とな
る。
なお、ブロックゲージは個々に呼び寸法、製造番号、
製造会社名などを表面に刻印する必要がある。本発明の
ブロックゲージではレーザ加工により刻印を行ってい
る。セラミックス材料の焼結体からなるブロックゲージ
に刻印を行う方法としては、ダイヤモンド工具を用いた
切削加工あるいは放電加工が考えらえるが、前者の場合
は低能率で、セラミックス材料の焼結体からなるブロッ
クゲージに不要な外力を与えて破損させる恐れがあり、
後者の場合は対象が導電性セラミックス材料に限定され
るという問題がある。これに対してレーザ加工による刻
印は能率が良く、ブロックゲージに不要な力を加えるこ
となく、さらに導電性セラミックス材料以外のものに対
しても刻印を行うことができる。このレーザ加工にはYA
Gレーザを用いるのが適切である。
製造会社名などを表面に刻印する必要がある。本発明の
ブロックゲージではレーザ加工により刻印を行ってい
る。セラミックス材料の焼結体からなるブロックゲージ
に刻印を行う方法としては、ダイヤモンド工具を用いた
切削加工あるいは放電加工が考えらえるが、前者の場合
は低能率で、セラミックス材料の焼結体からなるブロッ
クゲージに不要な外力を与えて破損させる恐れがあり、
後者の場合は対象が導電性セラミックス材料に限定され
るという問題がある。これに対してレーザ加工による刻
印は能率が良く、ブロックゲージに不要な力を加えるこ
となく、さらに導電性セラミックス材料以外のものに対
しても刻印を行うことができる。このレーザ加工にはYA
Gレーザを用いるのが適切である。
（実施例） セラミックス材料として焼結助剤（Y2O3 ５重量％、
Al2O3 ２重量％）を含有する窒化けい素粉末を非酸化
雰囲気で温度1750℃、圧力400kg/cm21時間の条件でホッ
トプレス焼結を行い焼結体を得た。この後に仕上げ加工
として研削加工及びラップ仕上げを行った。これにより
JIS B7506において規定される０級であって、呼び寸法9
mm、断面9mm×30mmのブロックゲージを製作した。得ら
れたブロックゲージの表面を顕微鏡（1000倍）で確認
し、その表面に存在するポアの径が10μｍ以下のものを
用いてブロックゲージの精度を測定した結果、寸法誤差
は＋0.1μｍ、両測定面の平行度は0.08μｍ、平面度0.0
8μｍ、表面粗さは0.06μm Rmaxであった。これは前記J
ISの規定の０級の精度に入るものである。また、このブ
ロックゲージの材料である窒化けい素の熱膨張係数は3.
2×10-6/℃、弾性係数（ヤング率）は3.2×104kgf/mm2
である。このようにして、製作したブロックゲージの密
着性（リンギング）を確認したところ相互に良好に密着
した。
Al2O3 ２重量％）を含有する窒化けい素粉末を非酸化
雰囲気で温度1750℃、圧力400kg/cm21時間の条件でホッ
トプレス焼結を行い焼結体を得た。この後に仕上げ加工
として研削加工及びラップ仕上げを行った。これにより
JIS B7506において規定される０級であって、呼び寸法9
mm、断面9mm×30mmのブロックゲージを製作した。得ら
れたブロックゲージの表面を顕微鏡（1000倍）で確認
し、その表面に存在するポアの径が10μｍ以下のものを
用いてブロックゲージの精度を測定した結果、寸法誤差
は＋0.1μｍ、両測定面の平行度は0.08μｍ、平面度0.0
8μｍ、表面粗さは0.06μm Rmaxであった。これは前記J
ISの規定の０級の精度に入るものである。また、このブ
ロックゲージの材料である窒化けい素の熱膨張係数は3.
2×10-6/℃、弾性係数（ヤング率）は3.2×104kgf/mm2
である。このようにして、製作したブロックゲージの密
着性（リンギング）を確認したところ相互に良好に密着
した。
さらに、製作したブロックゲージに呼び寸法などの文
字をレーザ加工により刻印した。このレーザ加工にはYA
Gレーザを採用し、スイッチ周波数5KHZ、レーザ出力１
〜4Wで行った。刻印速度は2.5秒／文字であった。得ら
れた刻印状態は明瞭かつ美麗であった。比較のためこれ
と一緒に放電加工により刻印を行ったものでは、刻印速
度は60秒／文字であった。
字をレーザ加工により刻印した。このレーザ加工にはYA
Gレーザを採用し、スイッチ周波数5KHZ、レーザ出力１
〜4Wで行った。刻印速度は2.5秒／文字であった。得ら
れた刻印状態は明瞭かつ美麗であった。比較のためこれ
と一緒に放電加工により刻印を行ったものでは、刻印速
度は60秒／文字であった。
以上説明したように本発明によれば、測定面に存在す
るポアの径が10μｍ以下であるセラミックス材料の焼結
体で形成することにより、優れた耐久性を有するととも
に物性が安定し、測定すべき部品の材質に限定されるこ
となく良好に精密寸法測定などを行うことができるブロ
ックゲージを得ることができる。
るポアの径が10μｍ以下であるセラミックス材料の焼結
体で形成することにより、優れた耐久性を有するととも
に物性が安定し、測定すべき部品の材質に限定されるこ
となく良好に精密寸法測定などを行うことができるブロ
ックゲージを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 武 横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社 東芝横浜金属工場内 (56)参考文献 特開 昭58−115076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−29601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−50401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−76402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−125677（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】セラミックス焼結体からなり、測定面に存
在するポアの径が10μｍ以下であることを特徴とするブ
ロックゲージ。 - 【請求項２】レーザ加工により表示用刻印がされた特許
請求の範囲第１項に記載のブロックゲージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021011A JP2537222B2 (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | ブロツクゲ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62021011A JP2537222B2 (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | ブロツクゲ−ジ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63188701A JPS63188701A (ja) | 1988-08-04 |
| JP2537222B2 true JP2537222B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=12043119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62021011A Expired - Fee Related JP2537222B2 (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | ブロツクゲ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537222B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02165001A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Mitsutoyo Corp | ブロックゲージ |
| US5272120A (en) * | 1988-12-19 | 1993-12-21 | Mitutoyo Corporation | Block guage and method of marking ceramic material |
| JPH02243902A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-28 | Toshiba Corp | パーツフィーダ用選別ゲージ |
| US5470807A (en) | 1995-03-17 | 1995-11-28 | Industrial Technology Research Institute | Chromium carbide based ceramics composite block gauge |
| JP5158599B2 (ja) * | 2008-09-04 | 2013-03-06 | 東芝エレベータ株式会社 | 取付治具 |
| CN104949595A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-30 | 青岛文创科技有限公司 | 一种量规材质及其应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5776402A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Inorganic sintered ultraprecision measuring table |
| JPS5850401A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-24 | Hitachi Chem Co Ltd | ブロツクゲ−ジ |
| JPS58125677A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-26 | 株式会社豊田中央研究所 | セラミツクスのレ−ザ加工方法 |
| JPH068721B2 (ja) * | 1983-07-28 | 1994-02-02 | 京セラ株式会社 | セラミック製ゲージ |
-
1987
- 1987-01-31 JP JP62021011A patent/JP2537222B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63188701A (ja) | 1988-08-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |