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測定工具の基礎講座
ものづくりの現場において欠かせない存在、「測定工具」。
測定工具にはさまざまな種類があり、それぞれに特徴があります。
本連載では、各測定工具の使い方や寸法の読み取り方に関して、実際の写真や図を通してご紹介していきます。
第2章 マイクロメータ

2-3 デジタル式マイクロメータの上手な使い方

(1)デジタル式マイクロメータ
写真1:色々なデジタル式マイクロメータ

写真1:色々なデジタル式マイクロメータ

デジタル式マイクロメータもマイクロメータヘッドを使った一般のマイクロメータと同様25mm毎になっています。最近よく使う範囲を一本で対応できるようにと0〜30mmのように測定レンジを拡大したものもありますが、基本は同じです。

写真2:デジタル式マイクロメータ(外測0〜25mm)

写真2:デジタル式マイクロメータ(外測0〜25mm)

デジタル式マイクロメータの各部の名称です。主目盛と目盛環の部分が寸法表示になっているだけで、他の構造は同じです。 寸法表示部分はメーカーによって多少異なりますが、電源スイッチ(ON-OFF)、HOLD、RESET、ZEROなどのスイッチがあります。 インチとメ−トルを切り替えられるものもあります。これはデジタルノギスも同様ですね。

デジタル式マイクロメータは品質管理用としてパソコンに測定データを送ることができる機能を持ったものもあります。データ転送の方法は各メーカーで独自の方法がありますので、メーカーのカタログを研究してください。

(2)デジタル式マイクロメータの上手な使い方

デジタル式マイクロメータは直接1ミクロンまで読み取れるところが素晴らしいのですが、そのままではこの測定値を信頼できません。 それは、測定力のわずかな違いによる変形や、測定物や測定器そのものが温度変化によって伸び縮みする現象が、1ミクロンの精度で図ると見えてくるからです。

例えば、ラチェットを使わずに測定物を挟んでみると、どこでシンブルを止めたらよいかわからないぐらいに挟む力の具合が難しいことが実感できます。ラチェットを使って測定力を毎回一定にするころが如何に重要であるかがわかると思います。

さらに、測定物の温度が高い状態・・・例えば、直射日光が当たる場所で温まっている時に測ってみましょう。 同じものを十分に冷えた状態でも測ってみましょう。暖かいときよりも冷たい時の方が小さく表示されるはずです。つまり、精度が良いほど、測定する時の温度が重要であることを覚えておいてください。同様に、マイクロメータのフレームを素手で触っていると温めてしまうことになり、 正しい測定ができなくなります。こんな時は写真3のようにマイクロメータスタンドを使いましょう。

写真3:マイクロメータスタンドを使った測定

写真3:マイクロメータスタンドを使った測定

(3)デジタル式マイクロメータの検査

デジタル式マイクロメータは電源スイッチを入れて、ゼロ測定を行い、表示をリセット(ゼロにする)操作を行ってから測定を行います。 これは毎回ゼロ(原点確認)を行っていることと同じなので、一般のマイクロメータのように毎回ゼロ合わせをする必要ありません。 しかしこのままでは測定値が正しいかどうかを確認することができないので、時々ブロックゲージなどの長さ標準を使って寸法を正しく表示(測定)しているかどうかを検査する必要があります。

写真4:ブロックゲージ(最も安価なものでOK)

写真4:ブロックゲージ(最も安価なものでOK)

精度が良いことに安心して検査を怠ると、狂っていることに気がつかずに不良品を作ってしまうことにもなりかねませんね。絶対的精度(トレーサビリティー)を確認するためにはブロックゲージ(長さ標準)を用いて測定値が正しいかを見ます。

それでは、ブロックゲージを使った検査の手順を紹介します。

<1>準備作業

写真5のようにマイクロメータスタンドにデジタル式マイクロメータをセットし、検査に使うブロックゲージ(5mm、10mm、15mm、20mm、25mmがあればOK、適当に2〜3個あれば十分です) を準備します。鉄製のブロックゲージは油をよく拭き取っておきます(注:鉄製ブロックゲージは使い終わったらグリスを付けて元の箱に戻します)。 セラミック製のブロックゲージはこうした手間がいらないので便利です。ブロックゲージは測定する順番に並べておくとよいでしょう。

写真5:マイクロメータスタンドと検査に使うブロックゲージを準備

写真5:マイクロメータスタンドと検査に使うブロックゲージを準備

これらの準備は、マイクロメータやブロックゲージが検査をする部屋の温度に馴染むよう、検査をする数時間前に行っておきます

<2>マイクロメータ測定子の清掃

次に、写真6のようにケバのないきれいな紙を軽く挟んで上下左右に動かしてホコリを拭き取ります。

写真6:アンビルとスピンドル先端の清掃

写真6:アンビルとスピンドル先端の清掃

<3>ブロックゲージを順に挟んで測定

マイクロメータのゼロをセットしたら、小さい方のブロックゲージを挟み、測定します。5.000mmのブロックゲージなら5.000と表示されるはずです。ラチェットを使って適正な測定力になるよう注意しながら3回ほど測定を繰り返し、ブロックゲージの厚さと同じ値になっていればOKです。

同様に、10.000、15.000、20.000、25.000と測っていき、測定値が正しく表示されることを確認します。

この時、最初のリセット(ゼロ合わせ)の加減では測定値の最後の桁が1〜2ポイントのプラスマイナスが出る可能性がありますが、メーカーが保証している精度に十分はいっているので、この程度の誤差があっても合格です。

<4>測定結果の記録

この例のように5mmおきに測定して誤差を記録しグラフにしておくと精度表としても使えます。マイクロメータヘッドは一回転で0.5mmであることから、5、10、15・・・というようにちょうど良い数字で検査すると見逃してしまう誤差もあるので、時には中途半端な寸法で検査してみるとよいでしょう。

毎年決まった時期に検査を行い、記録を蓄積していくと、精度が徐々に悪くなっていくのもわかるので、買い替え時期も見当がつきます。

この検査はデジタル式マイクロメータだけではなく、一般のノギス、デジタル式ノギス、一般のマイクロメータも同じように実施しておけば、自分が使っている測定工具の信頼性が一段と高まり、自信を持って作業に臨むことができます。

執筆:株式会社日本中性子光学 河合 利秀

『測定工具の基礎講座』の目次

第1章 ノギス

第2章 マイクロメータ

第3章 ダイヤルゲージ

第4章 定盤

第5章 ブロックゲージ

第6章 水準器

第7章 基準器

第8章 トルクなどの力を測る

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