JPH0259926B2 - - Google Patents

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JPH0259926B2
JPH0259926B2 JP1568983A JP1568983A JPH0259926B2 JP H0259926 B2 JPH0259926 B2 JP H0259926B2 JP 1568983 A JP1568983 A JP 1568983A JP 1568983 A JP1568983 A JP 1568983A JP H0259926 B2 JPH0259926 B2 JP H0259926B2
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JP
Japan
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spherical
measured
workpiece
contact
plate
Prior art date
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Expired
Application number
JP1568983A
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English (en)
Other versions
JPS59142409A (ja
Inventor
Atsuo Tama
Akira Ooshiba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
Priority to JP1568983A priority Critical patent/JPS59142409A/ja
Publication of JPS59142409A publication Critical patent/JPS59142409A/ja
Publication of JPH0259926B2 publication Critical patent/JPH0259926B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B5/25Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B5/252Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes for measuring eccentricity, i.e. lateral shift between two parallel axes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は球芯計測装置に関する。
従来球面加工部品の加工精度を精密に測定する
ため三次元測定機や解析機能を有する専用測定機
が使用されていたが、これらの測定機は構造が複
雑で且つ高価であり、持ち運びに不便であるなど
の欠点があつた。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は球面を有するワークの球芯位置精度や内
外球面同軸度を迅速に測定し得る簡単な構造の球
芯計測装置を提供することにある。
この発明の球芯計測装置は、球芯を通過する平
面に平行な切断端面を持つ球体である被測定物に
対してこの被測定物の外球面または内球面の球芯
位置を前記切断面からの位置として計測する計測
装置であつて、 被測定物を載置するベースと、 このベースに直角に測定用基準面を備え、この
測定用基準面に前記被測定物の切断端面が接触可
能なプレートと、 このプレートの測定用基準面に直交して被測定
物が測定可能な、ベース上の高さ位置に設けら
れ、軸心方向に移動自在なシヤフトと、 このシヤフトの先端測定部分に設けられ、軸心
方向に併設、かつ、この軸心に直角方向に突設さ
れた一対の接触部材と、 前記ベース、または前記プレートに設けられ、
被測定物の球面を前記の接触部材に接触させ、か
つ、この被測定物の切断端面を前記プレートの測
定用基準面に接触させた状態で、被測定物の切断
端面からの球芯位置を検出する検出器とからなる
構成で、被測定物をプレートとベースとにより形
成された測定箇所に配置して、シヤフトに設けた
接触部材を被測定物の球体の内面または外表面に
接触させて、球体を回転させながら、接触部材を
介してシヤフトの変位量または球体の他表面(接
触部材の接触面と異なる球面)に接触した検出器
の触針の変位量を検出することにより球体の球芯
の位置を算出する。
以下本発明の実施例について図面に基づき説明
をする。第1図は球芯計測装置1の縦断面図、第
2図は第1図の左側面図、第3図は第2図の−
断面図である。図中ベース2の上面2aにはブ
ロツク3及びプレート4が固着されている。該プ
レート4の測定用基準面4aと前記ベース2の上
面2aとは互いに直交する平滑面をなす。前記ブ
ロツク3及びプレート4には孔3a,4bが穿設
されている。垂直な軸心方向(ベース2に平行)
にブロツク3の孔3aに装着したリニアモーシヨ
ンベアリング5,6により、ストツパリング7,
8を設けたシヤフト9が該ストツパリング7,8
の許容する移動範囲内で、プレート4の前記測定
用基準面4aに垂直な軸心方向に移動自在に支持
されている。前記ストツパリング7はプレート4
の孔4b内に位置し、該プレート4に装着した割
りピン16を該ストツパリング7の外表面に設け
たすり割り溝7aに係合せしめることにより、シ
ヤフト9及びストツパリング7の軸方向移動を許
容しながらシヤフト9及びストツパリング7の回
転を阻止する。ストツパリング8にはボルト10
が取付けられ、該ボルト10とブロツク3との間
に引張りばね11が介装される。従つてシヤフト
9は通常はその先端部をプレート4の孔4bから
突出する向きに付勢されている。該シヤフト9の
先端部の前後(第1図示)の球面を平面に削り、
切欠面9b,9bを形成せしめ、各切欠面9b,
9bとなつており、各切欠き面9bにはシヤフト
9の軸方向に間隔を置いた2個の略半球状の接触
部材12,12が固着されている。またブロツク
3にはインジケータホルダ13がボルト14等の
着脱自在な手段により取付けられ、該インジケー
タホルダ13にはインジケータ15がその触針1
5aをシヤフト9の端面9aに当接する如く設け
られている。
次に上記に説明をした球芯計測装置1により球
面加工部品の球芯位置精度を計測する作業につい
て説明する。第4図は球芯計測装置1により球芯
位置精度を計測するワークWを例示する正面図及
び断面図である。ワークWは同芯の内外球面W1
W2と2端面W3,W4に囲まれた中空球体である。
該ワークWにおいて内球面W1の中心C1又は外球
面W2の中心C2と端面W4を含む平面との距離(ま
たは、端面W3からの距離)を球芯位置a1又はa2
とし、球芯位置a1,a2と標準寸法a0との差をワー
クWの内球又は外球の球芯位置精度としている。
ワークWの球芯位置精度を計測するには、まずワ
ークWと同形同大で精密に仕上げ加工されたマス
タゲージW0を用意する。該マスタゲージW0を第
1図から第3図までに1点鎖線で示す如く球芯計
測装置1上に載置する。即ちシヤフト9の先端部
にマスタゲージW0を嵌合し、マスタゲージW0
外球面W20をベース2の上面2aに当接させ、且
つマスタゲージW0の端面W40の全面をプレート
4の測定用基準面4aに当接させながら、シヤフ
ト9の先端部に設けた切欠面9bの2個の接触部
材12,12が内球面W10に接触するようにマス
タゲージW0の位置を調整する。シヤフト9の接
触部材12の端部が内球面W10に接触して、この
マスタゲージW0の端面W40をプレート面に圧接
するとシヤフト9はばね11の付勢力に抗して、
ストツパリング7,8の規制する移動範囲の途中
まで押し戻される。またこの状態で2個の接触部
材12,12が、マスタゲージW0の内球面W10
の球芯C10を通り端面W40に平行な平面Pに関し
て対称の位置で内球面W10に接触していることを
前提として、球芯C10は、2個の接触部材12,
12の中間位置dに対応する。従つて、該中間位
置dとプレート4の測定用基準面4aとの距離
は、マスタゲージW0の球芯位置として設定され
た標準寸法a0とみる。この状態でインジケータ1
5を調整してその指針を零に合わせる。次にマス
タゲージW0を球芯計測装置1から取り外し、測
定すべき実際のワークWを同様に球芯計測装置1
に載置して、シヤフト9の先端を被加工体の球面
体の内部に挿入して、接触部材12を球面体の内
面に接触させると、2個の接触部材12,12の
中間位置dとプレート4の測定用基準面4aとの
距離は、該ワークWの球芯位置a1として実測され
る。従つてこの状態におけるインジケータ15の
表示は、球芯位置a1と標準寸法a0との差として表
わされる。ワークWをこの状態で球芯計測装置1
上に載置したままワークWを回転させてインジケ
ータ15を読めば、ワークWの内球面W1の異な
つた位置に於ける測定値が得られるので、これら
の測定値の代表値(例えば最大値)をこのワーク
Wの球芯位置精度として、加工の合否を決定する
ことができる。
次に球芯計測装置1によりワークWの外球面
W2の球芯位置精度を計測する作業について説明
をする。まず前記マスタゲージW0を第2図及び
第3図に2点鎖線で示す如く載置して、マスタゲ
ージW0の外球面W20をベース2の上面2a及び
2個の接触部材12,12に接触させ、且つマス
タゲージW0のいずれかの端面W40の全面をプレ
ート4の測定用基準面4aに当接させる。この状
態においてインジケータ15の指針を零に調整す
る。マスタゲージW0を球芯計測装置1から取り
外し、ワークWを同様に球芯計測装置1上に載置
する。この状態におけるインジケータ15の表示
は、球芯位置a2と標準寸法a0との差で表わされ
る。この状態でワークWを回転して、ワークWの
外球面W2の異なつた位置に於ける測定値の代表
値(例えば最大値)を得ることができる。
次に内外球面同軸度を計測する作業について説
明をする。第4図ロにおいてワークWの内球面
W1の球芯C1を通り、且つ端面W4を含む平面に垂
直な軸心をe1とする。また外球面W2の球芯C2
通り、且つ端面W4を含む平面に垂直な軸心をe2
とする。両軸心e1,e2間の距離を内外球面同軸度
bとする。第5図は内球面W1を基準としてワー
クWの内外球面同軸度bを計測する作業を示す平
面図である。シヤフト9の先端部にワークWを嵌
合し、ワークWの外球面W2をベース2の上面2
aに当接させ、且つワークWの端面W4の全面を
プレート4の測定用基準面4aに当接させなが
ら、シヤフト9の先端部に設けたいずれかの切欠
面9bの2個の接触部材12,12が内球面W1
に接触するようにワークWの位置を調整する。ワ
ークWの両側面W3,W4の中間位置で、インジケ
ータ15の触針15aを外表面W2に接触させる。
この状態を維持したままワークWを回転させる。
内球面W1及び外球面W2がいずれも十分な精度で
正しい球形に加工されていることを前提として、
ワークWの回転に伴なうインジケータ15の読み
の変化は、球芯C1又はC2とインジケータ15の
触針15aの先端とを結ぶ直線方向に見た内球面
W1と外球面W2との偏心量であると見ることがで
きる。従つてワークWが一回転をする間における
インジケータ15の読みの最大値と最小値との差
(以下最大振れ量と称する)は、上記の如く球芯
C1又はC2とインジケータ15の触針15aの先
端とを結ぶ直線方向に見た内球面W1に対する外
球面W2の位置のずれの差とみなされる。最大値
は上記内外球面同軸度bであり、最小値は零であ
るから、結局最大振れ量により内外球面同軸度b
が許容値にあるかどうかを判断することができ
る。
第6図は外球面W2を基準としてワークWの内
外球面同軸度bを計測する作業を示す平面図であ
る。ワークWの外球面W2をベース2の上面2a
及び2個の接触部材12,12に接触させ、且つ
ワークWの端面W4の全面をプレート4の測定用
基準面4aに当接させる。ワークWの両側面W3
W4の中間位置で、インジケータ15の触針15
aを内球面W1に接触させる。この状態を維持し
たままワークWを一回転以上させてインジケータ
15の読みの最大値と最小値との差即ち最大振れ
量を求れば、前記同様に許容値との比較で判断す
ることができる。
なお第5図及び第6図に示すインジケータ15
は第1図に示すインジケータ15をブロツク3上
の別の任意の箇所に固定して使用する。
本発明は上記実施例に示された構成に限定され
るものではなく、請求の範囲に記載された本発明
の技術思想を逸脱しない範囲内での変更は予期さ
れるところである。上記実施例の球芯計測装置1
においてシヤフト9に合計4個の接触部材を設け
たが、接触部材はこの個数に限定されることなく
シヤフトの軸方向に十分な間隔を置いた一対の接
触点でワークの球面に接触するものであればよ
い。接触部材の一部又は全部を設けたシヤフトの
部分を分離可能として、ワークの種類乃至大きさ
に応じて該部分を交換し又は接触点間の距離を調
節する構造となし得る。第7図はシヤフトの本体
91にスペーサ92を介して取付部93を嵌合し
た上ボルト94にて固定してシヤフト90を構成
する例を示す。該本体91及び取付部93には2
対の接触部材12が設けられている。スペーサ9
2を適宜厚さのものに交換することにより、一対
の接触部材12間の距離を調節して寸法の異なる
ワークに対処することができる。またワークが載
置されるベースの部分を上下動調節可能の構造と
するか、又はワークが載置されるベース上に介装
物を設置することにより、ワークの種類に応じて
ワークの球芯が球芯計測装置の所定位置になるよ
うにワークの高さを調節して、球芯計測装置の汎
用性を拡大することができる。
本発明の球芯計測装置として図面に示す実施例
は、ベースとプレートとが分離されているが、こ
れらが一体的に構成されていてもよい。また、検
出器として実施例に示したインジケータに代えて
電気的検出器を用い、またワークのハンドリング
機能等を付加することにより、球芯計測の自動化
にも対応できる。
本発明は以上の説明から明らかな如くワークを
球芯計測装置の所定位置に載置した状態で該ワー
クを回転しながら検出器を読むだけで球芯位置精
度及び内外球面同軸度を比較測定乃至計測するこ
とができるので、多数の球面加工部品を短時間に
効率良く、且つ高精度に測定可能である。しかも
簡単な装置であるから安価で経済的である。また
小型、軽量であつて持ち運びに便利である。更に
球面を有する各種のワークに対処し得る汎用性に
富み、自動化も可能であるなど、実用上の効果に
優る発明である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を表わし、第1図は縦断
面図、第2図は第1図の左側面図、第3図は第2
図の―断面図、第4図イはワークの正面図、
第4図ロは第4図イの―断面図、第5図はワ
ークの内球面を基準とする内外球面同軸度の計測
作業を示す平面図、第6図はワークの外球面を基
準とする内外球面同軸度の計測作業を示す平面
図、第7図は変形例を示す断面図である。 1……球芯計測装置、2……ベース、4……プ
レート、9……シヤフト、12……接触部材、1
5……インジケータ、W……ワーク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 球芯を通過する平面に平行な切断端面を持つ
    球体である被測定物に対してこの被測定物の外球
    面または内球面の球芯位置を前記切断端面からの
    位置として計測する計測装置であつて、 被測定物を載置するベースと、 このベースに直角に測定用基準面を備え、この
    測定用基準面に前記被測定物の切断端面が接触可
    能なプレートと、 このプレートの測定用基準面に直交して被測定
    物が測定可能な、ベース上の高さ位置に設けら
    れ、軸心方向に移動自在なシヤフトと、 このシヤフトの先端測定部分に設けられ、軸心
    方向に併設、かつ、この軸心に直角方向に突設さ
    れた一対の接触部材と、 前記ベース、または前記プレートに設けられ、
    被測定物の球面を前記の接触部材に接触させ、か
    つ、この被測定物の切断端面を前記プレートの測
    定用基準面に接触させた状態で、被測定物の切断
    端面からの球芯位置を検出する検出器とからなる
    球芯計測装置。
JP1568983A 1983-02-02 1983-02-02 球芯計測装置 Granted JPS59142409A (ja)

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JP1568983A JPS59142409A (ja) 1983-02-02 1983-02-02 球芯計測装置

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JPS59142409A JPS59142409A (ja) 1984-08-15
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62207905A (ja) * 1986-03-10 1987-09-12 Ando Electric Co Ltd ボ−ルジヨイントの内球測定装置
CN103322890A (zh) * 2013-06-27 2013-09-25 林全忠 同轴度检具

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JPS59142409A (ja) 1984-08-15

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