| 研究分担者 |
岡部 憲嗣 (株)ミツトヨ, 商品開発部, 副主任研究員
中村 泰三 (株)ミツトヨ, 商品開発部, 主席研究員
佐島 隆生 九州大学, 工学部, 助手 (20215750)
甲木 昭雄 九州大学, 工学部, 助手 (20038095)
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| 研究概要 |
内面研削中にインプロセスで光学的に加工穴の内径を測定する機器の開発を最終目的として,まず光学的三角測量法の光散乱方式による内径測定を行う際の測定対象面の表面粗さが反射光の強度およびその分布に及ぼす影響を実験的に明らかにした.測定対象面として表面粗さ標準片(加工法:平面研削,最大高さRy:0.8,1.6,3.2μm)を回転テーブルの中心に固定し,それにレーザダイオードから発せられた光を照射して,回転テーブルとともに回転する受光素子で反射光を受け,強度分布を測定した.その結果,次のことが明らかになった.
(1)測定対象の表面粗さが増加すると強度分布の幅が広がる.
(2)測定対象の加工の方向性によって強度分布の形は異なり,加工方向を含む面内より加工方向と直角な面内において広く散乱する.
次に,測定範囲9〜11mm,測定精度5μm,測定時間1s以下を目標とした散乱型三角測量方式内径測定器を設計製作した.この機器の2つのレーザ光源のうちの一方を用いて,測定対象平面(表面粗さ標準片)に直角に照射し,その位置を多数回測定することにより以下のことがわかった.
(1)最大高さRy=3.2μmの表面では,位置を示すPSDの出力が測定対象の位置と線形となる範囲が1mm以上あり測定目標を満足しているが,Ry=0.8,1.6μmではPSDに達する光量が不足するため1mm以下となり目標値を満たさない.
(2)最大高さRy=3.2μmの表面上の同一位置を10回測定したとき,測定値の標準偏差は約1〜2μmで,測定対象をレーザの方向に変位させてもその値はほとんど変わらない.
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