3次元曲面のレ-ザホログラフィによる非接触形状精度測定に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650114
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 藤尾 博重 京都大学, 工学部, 助手 (90026097)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保 愛三 京都大学, 工学部, 助教授 (10027899)
• Keywords: レ-ザホログラフィ / 斜入射干渉法 / フリンジスキャン法 / 位相 / 歯車 / 歯車精度 / 歯面誤差

Research Abstract

1.被測定体にレ-ザビ-ムを照射してその反射像を得る場合,被測定体に固定した座標系,測定機およびレ-ザビ-ムなど光学系の座標系,さらに,映像管の座標系との間にどのような関係が存在するかを数値解析を行なうことにより明らかにした.
2.ついで,映像管に写し出された歪んだ像面から,被測定面の形状精度の判定に必要な規則だった形状への変換方法,誤差精度の換算倍率の決定方法などの究明した.
3.計算処理をしやすい被測定体として,格子状溝を有する平面および円筒面を,さらに,複雑な形状でありながらそれが幾何学的に数式で表示可能であり,しかも,重要な機械部品である歯車を対象とし,それらの試験片をもちいて実験を行い,得られる像がシミュレ-ション結果とよく対応することを確認した.また,歯車については斜入射ホログラフィ干渉の実験を行い,前述の解析法を適用して得られた歯面誤差が,従来の測定子を利用した接触式測定法による測定結果とよい精度で一致し,本測定法の有効性を確認した.
しかし,はすば歯車の場合,歯面上の法線の向きが広範囲にわたり,歯面の測定領域に限界が存在することが実験結果により明かとなって,測定上の問題点が実験的に示された.
4.誤差のきわめて小さい歯面を参照面として,誤差を有する歯面を測定対象とした場合,ホログラフィ法ではかならずしも高精度な測定結果を得ることが困難と考え,測定面と相対的に近い歯面を参照面としての誤差測定方法についても解析プログラムの開発を進め,ほぼ完成させた.さらに,このような考えに基づき,一部の歯車について実験的に検証を行った.

Research Products

• [Publications] 藤尾 博重: "斜入射ホログラフィ干渉による機械部品の面形状・精度の測定(第1報,平面および円筒面の明画像とシミュレ-ション像)" 日本機械学会 第68期全国大会講演会講演論文集. D. 297-299 (1990)
• [Publications] 久保 愛三: "斜入射ホログラフィ干渉による機械部品の面形状・精度の測定(第2報,歯車歯面測定法の原理)" 日本機械学会 第68期全国大会講演会講演論文集. D. 300-302 (1990)
• [Publications] 藤尾 博重: "斜入射ホログラフィ干渉による機械部品の面形状・精度の測定(第3報,平歯車の歯面誤差)" 日本機械学会 第68期通常総会学術講演会講演論文集. C. (1991)
• [Publications] 久保 愛三: "斜入射ホログラフィ干渉による機械部品の面形状・精度の測定(第4報,はすば歯車の歯面誤差と測定上の問題)" 日本機械学会 第68期通常総会学術講演会講演論文集. C. (1991)