JP2774007B2 - 真円度測定機の回転軸心と真直度軸心の平行度誤差の測定方法 - Google Patents
真円度測定機の回転軸心と真直度軸心の平行度誤差の測定方法Info
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- JP2774007B2 JP2774007B2 JP857292A JP857292A JP2774007B2 JP 2774007 B2 JP2774007 B2 JP 2774007B2 JP 857292 A JP857292 A JP 857292A JP 857292 A JP857292 A JP 857292A JP 2774007 B2 JP2774007 B2 JP 2774007B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転直動機能形真円度測
定機の回転軸心と真直度軸心との平行度誤差の測定方法
およびその誤差を除く真円度補正方法に関する。回転直
動機能形真円度測定機は、回転台に円筒状ワークを載置
し、回転台の回転軸心に略平行な軸心を持つコラムを上
下する検出器によりワーク表面の位置を測定して、ワー
クの真円度、円筒度、真直度、または径差を求めるもの
である。
定機の回転軸心と真直度軸心との平行度誤差の測定方法
およびその誤差を除く真円度補正方法に関する。回転直
動機能形真円度測定機は、回転台に円筒状ワークを載置
し、回転台の回転軸心に略平行な軸心を持つコラムを上
下する検出器によりワーク表面の位置を測定して、ワー
クの真円度、円筒度、真直度、または径差を求めるもの
である。
【0002】この場合、コラムの軸心(真直度軸心と称
する)と回転台の回転軸心とは、必ずしも正確に平行に
なってはいない。そこで、ワークの径差または円筒度を
測定するにあたり、回転軸心とコラムの軸心との平行か
らのずれを考慮しなければならない。
する)と回転台の回転軸心とは、必ずしも正確に平行に
なってはいない。そこで、ワークの径差または円筒度を
測定するにあたり、回転軸心とコラムの軸心との平行か
らのずれを考慮しなければならない。
【0003】
【従来の技術】以下の説明では、同一参照番号は同一物
を示す。従来はワークの径差または円筒度を測定する前
に、手作業でコラムの軸心を回転軸心に平行になるよう
にしていた。図11は従来のコラム調整方法の一つの説
明図である。同図において、1は回転台、2はコラム、
3はコラム2の支点、4は調整用ネジである。調整用ネ
ジを回転させることにより、コラム2は支点3を中心に
任意の方向に傾き量の調整ができ、それによりコラムの
軸心5を回転軸心6に平行にする。
を示す。従来はワークの径差または円筒度を測定する前
に、手作業でコラムの軸心を回転軸心に平行になるよう
にしていた。図11は従来のコラム調整方法の一つの説
明図である。同図において、1は回転台、2はコラム、
3はコラム2の支点、4は調整用ネジである。調整用ネ
ジを回転させることにより、コラム2は支点3を中心に
任意の方向に傾き量の調整ができ、それによりコラムの
軸心5を回転軸心6に平行にする。
【0004】図12は従来のコラム調整方法の他の一つ
説明図である。同図においては、コラム2の高さを調節
するためのシム7をコラム2の下部に挿入することによ
り、コラム2の軸心5を回転軸心6に平行にしている。
説明図である。同図においては、コラム2の高さを調節
するためのシム7をコラム2の下部に挿入することによ
り、コラム2の軸心5を回転軸心6に平行にしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図11の従来方法で
は、調整ネジ4により一旦調整しても、僅かな振動等で
容易に調整が狂い、何度も調整をしなければならなず煩
雑であるという問題がある。また、支点3の剛性を高く
することが、材料上の理由から困難なので、外部の振動
に対して弱く、容易に調整が狂うという問題もある。
は、調整ネジ4により一旦調整しても、僅かな振動等で
容易に調整が狂い、何度も調整をしなければならなず煩
雑であるという問題がある。また、支点3の剛性を高く
することが、材料上の理由から困難なので、外部の振動
に対して弱く、容易に調整が狂うという問題もある。
【0006】図12の従来方法では、正確に軸心を平行
にするためには、シム7の形状を厳密にしなければなら
ないが、これは困難であるので、いくつかのシムを挿入
したり取り外したりすることにより、トライアンドエラ
ーで最適のシムを挿入するようにする。このため、複数
回の高さ調整が必要となり、工数がかかるという問題が
ある。特に、平行度は極めて高いものが要求され、例え
ば、1〜2μm/数百mmの平行度を出すためには、数
度の高さ調整が必要となり工数が多くなる。
にするためには、シム7の形状を厳密にしなければなら
ないが、これは困難であるので、いくつかのシムを挿入
したり取り外したりすることにより、トライアンドエラ
ーで最適のシムを挿入するようにする。このため、複数
回の高さ調整が必要となり、工数がかかるという問題が
ある。特に、平行度は極めて高いものが要求され、例え
ば、1〜2μm/数百mmの平行度を出すためには、数
度の高さ調整が必要となり工数が多くなる。
【0007】本発明の目的は、コラムの軸心の回転軸心
に対する傾斜度を予め測定して記憶しておき、ワークの
真円度や円筒度の測定に際してこの傾斜度により測定値
を補正するという構想に基づき、コラムの機械的調整を
不要とし、簡単且つ信頼性の高い補正を可能とすること
にある。
に対する傾斜度を予め測定して記憶しておき、ワークの
真円度や円筒度の測定に際してこの傾斜度により測定値
を補正するという構想に基づき、コラムの機械的調整を
不要とし、簡単且つ信頼性の高い補正を可能とすること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1および図2はそれぞ
れ本発明の第1および第2の原理説明図である。図1お
よび図2において、回転直動機能形真円度測定機のワー
クを載置する回転台の回転軸心と、該ワークの各断面の
真円度を測定する検出器を上下するためのコラムの検出
器送り方向の真直度軸心との平行度誤差を測定する本発
明による一つの方法および他の方法がそれぞれ示されて
いる。
れ本発明の第1および第2の原理説明図である。図1お
よび図2において、回転直動機能形真円度測定機のワー
クを載置する回転台の回転軸心と、該ワークの各断面の
真円度を測定する検出器を上下するためのコラムの検出
器送り方向の真直度軸心との平行度誤差を測定する本発
明による一つの方法および他の方法がそれぞれ示されて
いる。
【0009】図1において、ステップ11では回転台に
円筒度が許容範囲にあるように予め加工された円筒マス
ターを載置し、ステップ12では回転軸心と円筒マスタ
ーの軸心とが平行になるように円筒マスターの傾きを調
整し、そしてステップ3では円筒マスターの表面の2点
間で検出器により円筒マスターの表面をトレースするこ
とによりコラムの真直度軸心の該回転軸心に対する傾斜
量を求め、この傾斜量を平行度誤差とする。
円筒度が許容範囲にあるように予め加工された円筒マス
ターを載置し、ステップ12では回転軸心と円筒マスタ
ーの軸心とが平行になるように円筒マスターの傾きを調
整し、そしてステップ3では円筒マスターの表面の2点
間で検出器により円筒マスターの表面をトレースするこ
とによりコラムの真直度軸心の該回転軸心に対する傾斜
量を求め、この傾斜量を平行度誤差とする。
【0010】図2において、ステップ21で回転台に球
状の真円度マスターを載置し、ステップ22で真円度マ
スターの第1の測定点で真円度マスターの径を検出器に
より測定してその測定値を記憶し、ステップ23で真円
度マスターと回転台の間に所定の長さのスペーサを挿入
し、ステップ24でスペーサが挿入された状態で真円度
マスターの第2の測定点で真円度マスターの径を該検出
器により測定してその測定値を記憶し、ステップ25で
第1の測定点での真円度マスターの径と第2の測定点で
の真円度マスターの径との径差とスペーサの高さとから
コラムの真直度軸心の回転軸心に対する傾斜量を求め、
この傾斜量を平行度誤差とする。
状の真円度マスターを載置し、ステップ22で真円度マ
スターの第1の測定点で真円度マスターの径を検出器に
より測定してその測定値を記憶し、ステップ23で真円
度マスターと回転台の間に所定の長さのスペーサを挿入
し、ステップ24でスペーサが挿入された状態で真円度
マスターの第2の測定点で真円度マスターの径を該検出
器により測定してその測定値を記憶し、ステップ25で
第1の測定点での真円度マスターの径と第2の測定点で
の真円度マスターの径との径差とスペーサの高さとから
コラムの真直度軸心の回転軸心に対する傾斜量を求め、
この傾斜量を平行度誤差とする。
【0011】図3は本発明の第3の原理説明図であっ
て、回転直動機能形真円度測定機による円筒度または径
差の補正方法が示されている。ステップ31で回転台に
ワークを載置し、ステップ32で指定位置においてワー
クの円筒形状または径差を検出器により測定し、ステッ
プ33で測定された円筒度または径差から該指定位置に
対応する前記傾斜量を差し引くことにより円筒度または
径差の補正をする。
て、回転直動機能形真円度測定機による円筒度または径
差の補正方法が示されている。ステップ31で回転台に
ワークを載置し、ステップ32で指定位置においてワー
クの円筒形状または径差を検出器により測定し、ステッ
プ33で測定された円筒度または径差から該指定位置に
対応する前記傾斜量を差し引くことにより円筒度または
径差の補正をする。
【0012】
【作用】本発明の第1および第2の原理によれば、円筒
マスターまたは真円度マスターを用いて、コラムの傾斜
量を予め測定し、その測定値を記憶しておく。そして、
本発明の第3の原理により、実際のワークの測定値を記
憶されている傾斜量で補正することにより、正確な径差
又は円筒度が得られる。機械的な調整は不要なので、径
差または円筒度の測定が極めて簡単且つ正確になる。
マスターまたは真円度マスターを用いて、コラムの傾斜
量を予め測定し、その測定値を記憶しておく。そして、
本発明の第3の原理により、実際のワークの測定値を記
憶されている傾斜量で補正することにより、正確な径差
又は円筒度が得られる。機械的な調整は不要なので、径
差または円筒度の測定が極めて簡単且つ正確になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。図4は本
発明の第1の実施例の説明図、図5は図4のコラム2の
平行度の説明図、図6は第1の実施例におけるマイクロ
プロセッサによる処理を説明するフローチャートであ
る。図4において、コラム2の軸心5は回転軸心6に対
して傾いている様子を誇張して描いてある。コラム2の
軸心5に平行に移動可能な検出器41がコラム2に設け
られており、検出器41の先端部に位置検出センサ42
がワークの表面に当接するようになっている。
発明の第1の実施例の説明図、図5は図4のコラム2の
平行度の説明図、図6は第1の実施例におけるマイクロ
プロセッサによる処理を説明するフローチャートであ
る。図4において、コラム2の軸心5は回転軸心6に対
して傾いている様子を誇張して描いてある。コラム2の
軸心5に平行に移動可能な検出器41がコラム2に設け
られており、検出器41の先端部に位置検出センサ42
がワークの表面に当接するようになっている。
【0014】本実施例では、まず円筒マスター43を回
転台1の上に載置する。円筒マスター43は、円筒度が
許容範囲にあるように予め加工されており、理想的な円
筒度を有する。この円筒マスター43の表面の点Aと点
Bの位置で回転軸心6と円筒マスター43の軸心を一致
させる。この一致は、回転台1に設けられている調整ネ
ジ44を調整する等により行う。調整ネジ44の調整に
より、回転台1の上部45の円盤のみの傾きを変化させ
ることができるが、回転台1の下部46は固定されたま
まである。
転台1の上に載置する。円筒マスター43は、円筒度が
許容範囲にあるように予め加工されており、理想的な円
筒度を有する。この円筒マスター43の表面の点Aと点
Bの位置で回転軸心6と円筒マスター43の軸心を一致
させる。この一致は、回転台1に設けられている調整ネ
ジ44を調整する等により行う。調整ネジ44の調整に
より、回転台1の上部45の円盤のみの傾きを変化させ
ることができるが、回転台1の下部46は固定されたま
まである。
【0015】次いで、図6に示すように、検出器41の
センサー42により円筒マスター43の表面を点Aから
点Bまで直動測定によりトレースして、各点での位置デ
ータを採取する(ステップ61)。ステップ62では採
取したデータをもとに最小自乗法により、コラム2の軸
心5の傾斜量を算出する。そして、ステップ63で算出
した傾斜量を平行度補正量としてメモリ(図示せず)に
格納する。平行度補正量は、図5に示すように、点Aと
点Bにおける円筒マスター43の表面の測定位置のずれ
eを、点Aと点Bの間の距離Lで割った値となる。
センサー42により円筒マスター43の表面を点Aから
点Bまで直動測定によりトレースして、各点での位置デ
ータを採取する(ステップ61)。ステップ62では採
取したデータをもとに最小自乗法により、コラム2の軸
心5の傾斜量を算出する。そして、ステップ63で算出
した傾斜量を平行度補正量としてメモリ(図示せず)に
格納する。平行度補正量は、図5に示すように、点Aと
点Bにおける円筒マスター43の表面の測定位置のずれ
eを、点Aと点Bの間の距離Lで割った値となる。
【0016】このように、コラム2の軸心5の回転軸心
6に対する平行度補正量を予め測定して記憶しておくこ
とにより、従来のようにコラム2の軸心5を回転軸心6
に平行になるように機械的に調整する必要はなくなる。
図7は本発明の第2の実施例の説明図、図8は図7のコ
ラム2の平行度の説明図、図9は第2の実施例における
マイクロプロセッサによる処理を説明するフローチャー
トである。図7(a)および(b)において、図4と同
様にコラム2の軸心5は回転軸心6に対して傾いている
様子を誇張して描いてある。
6に対する平行度補正量を予め測定して記憶しておくこ
とにより、従来のようにコラム2の軸心5を回転軸心6
に平行になるように機械的に調整する必要はなくなる。
図7は本発明の第2の実施例の説明図、図8は図7のコ
ラム2の平行度の説明図、図9は第2の実施例における
マイクロプロセッサによる処理を説明するフローチャー
トである。図7(a)および(b)において、図4と同
様にコラム2の軸心5は回転軸心6に対して傾いている
様子を誇張して描いてある。
【0017】図7(a)では、回転台1の上に球状真円
度マスター載置台71を直接載せて、その載置台71の
上に球状真円度マスター72を載せ、その球状真円度マ
スター72の径を検出器41により測定する。図7
(b)では、回転台1の上に、長さLのスペーサ73を
載せ、そのスペーサ73の上に図7(a)で使用したも
のと同一の球状真円度マスター載置台71および球状真
円度マスター72を載せ、この状態で球状真円度マスタ
ー72の径を検出器41により測定する。
度マスター載置台71を直接載せて、その載置台71の
上に球状真円度マスター72を載せ、その球状真円度マ
スター72の径を検出器41により測定する。図7
(b)では、回転台1の上に、長さLのスペーサ73を
載せ、そのスペーサ73の上に図7(a)で使用したも
のと同一の球状真円度マスター載置台71および球状真
円度マスター72を載せ、この状態で球状真円度マスタ
ー72の径を検出器41により測定する。
【0018】図8に示すように、上記2つの径は2つの
円で表され、その半径差eをスペーサ73の長さLで割
った値が回転軸心6に対するコラム2の軸心5の平行度
補正量になる。図9により、上記の平行度補正量の算出
プロセスを詳述する。ステップ91で点Aで径の測定を
行いデータを採取してメモリに格納する。ステップ92
で点Bで径測定を行いデータを採取してメモリに格納す
る。ステップ93でA点のデータとB点のデータの半径
の差を算出しメモリに格納する。ステップ94でA点の
データとB点のデータの高差Lとステップ93で求めた
半径の差から、コラム2の軸心5の回転軸心6に対する
傾斜量を算出する。ステップ95で、算出した傾斜量を
平行度補正量としてメモリに格納する。
円で表され、その半径差eをスペーサ73の長さLで割
った値が回転軸心6に対するコラム2の軸心5の平行度
補正量になる。図9により、上記の平行度補正量の算出
プロセスを詳述する。ステップ91で点Aで径の測定を
行いデータを採取してメモリに格納する。ステップ92
で点Bで径測定を行いデータを採取してメモリに格納す
る。ステップ93でA点のデータとB点のデータの半径
の差を算出しメモリに格納する。ステップ94でA点の
データとB点のデータの高差Lとステップ93で求めた
半径の差から、コラム2の軸心5の回転軸心6に対する
傾斜量を算出する。ステップ95で、算出した傾斜量を
平行度補正量としてメモリに格納する。
【0019】この第2の実施例によっても、コラム2の
軸心5の回転軸心6に対する平行度補正量を予め測定し
て記憶しておくことにより、従来のようにコラム2の軸
心5を回転軸心6に平行になるように機械的に調整する
必要はなくなる。図10は本発明の第3の実施例による
回転軸心と真直度軸心の平行度補正処理を説明するフロ
ーチャートである。同図において、マイクロプロセッサ
による回転台1に置かれたワークの表面の指定位置より
直動測定とその平行度補正が説明される。ステップ10
1で検出器41をコラム2に沿って移動させ、測定開始
位置に持ってくる。ステップ102で検出器41による
測定データをマイクロプロセッサによりメモリに取り込
む。ステップ103で検出器41のコラム2上の位置に
対応する平行度補正量を算出し、ステップ104て検出
器41の出力データをこの平行度補正量により補正す
る。ステップ105で指定測定量が終了したかを判別
し、否であればステップ101〜104を繰り返す。
軸心5の回転軸心6に対する平行度補正量を予め測定し
て記憶しておくことにより、従来のようにコラム2の軸
心5を回転軸心6に平行になるように機械的に調整する
必要はなくなる。図10は本発明の第3の実施例による
回転軸心と真直度軸心の平行度補正処理を説明するフロ
ーチャートである。同図において、マイクロプロセッサ
による回転台1に置かれたワークの表面の指定位置より
直動測定とその平行度補正が説明される。ステップ10
1で検出器41をコラム2に沿って移動させ、測定開始
位置に持ってくる。ステップ102で検出器41による
測定データをマイクロプロセッサによりメモリに取り込
む。ステップ103で検出器41のコラム2上の位置に
対応する平行度補正量を算出し、ステップ104て検出
器41の出力データをこの平行度補正量により補正す
る。ステップ105で指定測定量が終了したかを判別
し、否であればステップ101〜104を繰り返す。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、円筒マスターまたは真円度マスターにより予
めコラムの補正量を求めておき、この補正量に基づきワ
ークの測定値をソフトウエア処理により補正するように
したので、コラムの平行度を機械的に調整する必要はな
くなるので、コラムの組立調整工数を短縮でき、回転直
動機能形真円度測定機の機種による誤差のばらつきによ
る測定値の信頼度の低下を防止できる。
によれば、円筒マスターまたは真円度マスターにより予
めコラムの補正量を求めておき、この補正量に基づきワ
ークの測定値をソフトウエア処理により補正するように
したので、コラムの平行度を機械的に調整する必要はな
くなるので、コラムの組立調整工数を短縮でき、回転直
動機能形真円度測定機の機種による誤差のばらつきによ
る測定値の信頼度の低下を防止できる。
【図1】本発明の第1の原理説明図である。
【図2】本発明の第2の原理説明図である。
【図3】本発明の第3の原理説明図である。
【図4】本発明の第1の実施例を説明する図である。
【図5】図4のコラム2の平行度の説明図である。
【図6】第1の実施例におけるマイクロプロセッサによ
る処理を説明するフローチャートである。
る処理を説明するフローチャートである。
【図7】本発明の第2の実施例を説明する図である。
【図8】図7で説明した方法による平行度の説明図であ
る。
る。
【図9】第2の実施例におけるマイクロプロセッサによ
る処理を説明するフローチャートである。
る処理を説明するフローチャートである。
【図10】本発明の第3の実施例を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図11】従来のコラムの調整方法の説明図である。
【図12】従来のラコムの他の調整方法の説明図であ
る。
る。
1…回転台 2…コラム 3…支点 4…調整ネジ 5…コラムの軸心 5…回転軸心 7…シム 41…検出器 42…センサー 43…円筒マスター 72…真円度マスター
Claims (4)
- 【請求項1】 ワークを載置する回転台の回転軸心と、
該ワークの各断面の真円度を測定する検出器を上下する
ためのコラムの検出器送り方向の真直度軸心との平行度
誤差を測定する方法であって、 該回転台に円筒度が許容範囲にあるように予め加工され
た円筒マスターを載置し、 該回転軸心と該円筒マスターの軸心とが平行になるよう
に該円筒マスターの傾きを調整し、そして該円筒マスタ
ーの表面の2点間で該検出器により該円筒マスターの表
面をトレースすることにより該コラムの真直度軸心の該
回転軸心に対する傾斜量を求め、 該傾斜量を平行度誤差とすることを特徴とする、回転直
動機能形真円度測定機の回転軸心と真直度軸心の平行度
誤差の測定方法。 - 【請求項2】 ワークを載置する回転台の回転軸心と、
該ワークの各断面の真円度を測定する検出器を上下する
ためのコラムの検出器送り方向の真直度軸心との平行度
誤差を測定する方法であって、 該回転台に真円度が許容範囲にあるように予め加工され
た球状の真円度マスターを載置し、 該真円度マスターの第1の測定点で該真円度マスターの
径を該検出器により測定してその測定値を記憶し、 該真円度マスターと該回転台の間に所定の長さのスペー
サを挿入し、 該スペーサが挿入された状態で該真円度マスターの第2
の測定点で該真円度マスターの径を該検出器により測定
してその測定値を記憶し、 該第1の測定点での該真円度マスターの径と該第2の測
定点での該真円度マスターの径との径差と、該スペーサ
の高さとから該コラムの真直度軸心の該回転軸心に対す
る傾斜量を求め、 該傾斜量を平行度誤差とすることを特徴とする、回転直
動機能形真円度測定機の回転軸心と真直度軸心の平行度
誤差の測定方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の測定方法を用
い、 該回転台にワークを載置し、 指定位置において該ワークの円筒度を該検出器により測
定し、 該測定された円筒度から該指定位置に対応する前記傾斜
量を差し引くことにより平行度誤差を補正した正確な円
筒度の測定を行うことを特徴とする、回転直動機能形真
円度測定機による円筒度補正方法。 - 【請求項4】 請求項1又は2に記載の測定方法を用
い、 該回転台にワークを載置し、 指定位置において該ワークの径差を該検出器により測定
し、 該測定された径差から該指定位置に対応する前記傾斜量
を差し引くことにより、平行度誤差を補正した正確な径
差測定を行うことを特徴とする、回転直動機能形真円度
測定機による径差補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP857292A JP2774007B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 真円度測定機の回転軸心と真直度軸心の平行度誤差の測定方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05196411A JPH05196411A (ja) | 1993-08-06 |
JP2774007B2 true JP2774007B2 (ja) | 1998-07-09 |
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