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 フライス盤用 DRO
 DRO for the Mill
OJゲージの足回りや工具の作成等では、
時として 0.01mm オーダーの加工を行いたい場合があります・・・

2025/05/16
当局では、フライス盤のDRO(Digital Read Out)をノギスで代用してきましたが、
最近、加工寸法の計算が合わないなど、X軸のDRO値に疑義を抱く局面がありました。

当局にとって、フライス盤DROの信頼性は非常に重要なので、
急遽、DROの改修作業を行いました。



ノギスによる測定で、くちばしの先で測定するより、計測部(目盛り)に近い根元の方で測定した方が、
誤差が少なくなるのは、誰しも経験があると思います。
これは、ノギスのスライド部が、僅かに傾斜・回転するために起こります。

これを、仮に測定物を計測部にもっと近づけ、同軸で測定すると考えたらどうでしょうか?
誤差は非常に少なくなると思われます。

測定精度を高める為には、測定対象物と計測部(目盛り)を、同一軸上に配置しなければならない。
これが現在、アッベの原理 として知られている、機械工学上の原理原則です。



計測部が線延長線上、測定対象物が赤丸点間に在るとし、
ノギス・スライド部が僅かに回転することで、どの程度誤差が発生するかを、
簡略化して描いたのが、上図です。
ノギス・スライド部の回転は、フライス・テーブルの往復などで生じます。

① 計測軸(
)と測定対象物()が離れている場合は、誤差が大きく、
② 計測軸(
)と測定対象物()が同軸の場合は、誤差がほとんど発生しません。



当初のDROの構成です。計測部と、測定対象部が離れています。
①の構成です。

下写真のように、ダイヤルゲージを併設し、テーブルを左右移動させ、
同一測定点における、行き方向及び戻り方向の、ノギスの指示値差を確認すると、
0.03mm 程度在りました。




計測部と測定対象部を重ね合わせ、
できるだけ、アッベの原理に沿った測定ができる様、改良を施しました。
②の構成となります。

ダイヤルゲージ※注 との比較の結果、
テーブルの右移動時、左移動時のノギスの指示値差は、
殆どが 0.00mm 大きくても0.01mm 以内に収まるようになり、
さらに、ノギス・スライド部に強制的に左右回転させる様な、圧力を加えてみても、
指示値は、ほとんどブレなくなり、計測の安定感、信頼感は格段に向上したように思います。

※注 ダイヤルゲージ自体のバックラッシュ誤差(戻り誤差)は3μm以内です。



左固定部を分解したところ。
ノギス・ジョウ片側三箇所を固定している事が判ります。(黄矢印)
右赤矢印の下に、ノギス・スライド部の回転中心があります。



フライス盤Y軸は、特に問題は生じていませんでしたが、
念のため、X軸と同様な改造を施しました。
上写真は、ダイヤルゲージを併設して、精度の比較確認を行っているところ。

一方、残るフライス盤Z軸は、
そもそもコラムの傾斜などにより、高い工作精度が期待できない事、
また、旋盤のDROは、多くが一方向からの計測となるため、必要性が少ないとして、
改造は実施しませんでした。

お役所の文言みたいですな・・・


この頁のURL   https://musikfest.ran-maru.net/OJQ044.html

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