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■三次元測定機の性能評価方法三次元測定機の性能評価として、2003年にJISB7440シリーズが改訂発行され、2013年に一部規格が改定されています。2013年の規格変更点を含め代表的な検査の内容を説明します。■最大許容長さ測定誤差E0,MPE【JISB7440-22013)】寸法標準器を用いて、指定された長さの両端を挟み込む形で、図1の7方向各5試験長さ測定を3回繰り返し行います。それによって得られた105個の長さ測定の不確かさを含む結果すべてが、製造業者の示した規格値よりも小さい場合、その三次元測定機の性能が検証されたことになります。合否判定は不確かさを考慮して行うよう記述されています。この測定における最大許容誤差(規格値)は、マイクロメートル(µm)を単位として、以下3つのうち三次元測定機編表1JISB74402003)シリーズ名称123456用語長さ測定※ロータリーテーブル付三次元測定機スキャニング測定シングルおよびマルチスタイラス測定※ソフトウェア検査※:2013年に改訂規格番号発行時期JISB7440-12003)JISB7440-22013)JISB7440-32003)JISB7440-42003)JISB7440-52013)JISB7440-62004)2003/32013/102003/32003/32013/102004/3長さ測定誤差3Z)長さ測定誤差5長さ測定誤差4長さ測定誤差6長さ測定誤差7ZYX長さ測定誤差2Y)長さ測定誤差1X)ZYX図1長さ測定誤差測定方向A:製造業者によって提供される定数(µm)K:製造業者によって提供される無次元の定数L:測定された長さ(mm)B:製造業者によって示された規格の上限値(µm)のどれかで表します。E0,MPE(MPEE)=A+L/K≦BE0,MPE(MPEE)=A+L/KE0,MPE(MPEE)=B注:JISB7440-2(2003)で測定位置は任意の7方向とされていましたが、JISB7440-2(2013)では空間4方向が必須とし、各軸と平行な測定を推奨と位置づけています。JISB7440-2(2013)では以下の項目が追加されています。■最大許容長さ測定誤差、Z軸スタイラスオフセットが150mmにおける長さ測定誤差E150,MPE【JISB7440-22013)】JISB7440-2(2013)では7方向の長さ測定に加えプローブをオフセットさせYZ面もしくはXZ面対角に対して2本長さ測定を行います。※スタイラスのオフセットは150mmをディフォルトとして行います。■長さ測定の繰り返し範囲の最大許容限界R0,MPL【JISB7440-2(2013)】長さ測定の3回繰り返し測定結果の最大値を計算します。R0120023400600測定長さ[mm]規格値800XorY軸図3長さ測定の繰り返し範囲6.04.02.00.0-2.0-4.0-6.00Error[µm]150mm150mmZYXZXorY軸図2Z軸スタイラスオフセットが150mmにおける長さ測定誤差■最大許容回転軸半径方向誤差MPEFR【JISB7440-3(2003)】最大許容回転軸接線方向誤差MPEFT【JISB7440-3(2003)】最大許容回転軸軸方向誤差MPEFA【JISB7440-3(2003)】ロータリーテーブル上に図4のように2本の基準球を設置し、0°および+方向へ7箇所、-方向に7箇所の合計15位置にロータリーテーブルを回転させ、2つの基準球の中心座標をそれぞれ測定します。このとき、基準球中心座標の半径方向成分・接線方向成分・回転軸軸方向成分それぞれのバラツキ基準球BhBZrYXhhA基準球A(範囲)+基準球の形状の不確かさの値が、規格値以下であれば、合格となります。図4ロータリーテーブル付三次元測定機の評価■最大許容スキャニングプロービング誤差MPETHP【JISB7440-4(2003)】スキャニングプローブ搭載時の精度規格です。検査用基準球の指定4断面をスキャニング測定し、4断面すべての測定点を用いて計算した最小二乗球中心に対して、全測定点の存在する範囲(図5-A寸法)と4断面すべての測定点を用いて計算した最小二乗球の中心を基準にしたとき、校正された基準球半径値と最大測定点との距離もしくは最小測定点との距離で大きい方(図5-B寸法)を計算し、それぞれの値に「スタイラスチップの形状の不確かさ」と「検査用標準球の形状の不確かさ」を合成した拡張不確かさの値を加えた値が、両方とも規格値以下であれば、合格となります。Scanplane1Scanplane2スタイラス45°Scanplane3Scanplane4最小二乗球基準球直径校正値最小二乗球中心測定点AB図5最大許容スキャニングプロービング誤差測定目標断面と評価の考え方N-21
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