3D SYSTEMS eBook 다운로드 하기

형상 측정기

진원도 측정기
진원도 측정기

진원도 측정하기
진원도는 완벽한 원요소인지 판단하는 척도다. 이 밖에도 진직도, 평면도, 원통도, 동심도, 동축도 등을 알 수 있다. 진원도 측정기는 두 가지 방식으로 나뉘는데, 테이블 회전방식과 검출기 회전방식이 그것이다. 전자는 소형 측정물을 고정도로 측정하는 데 유리하고 후자는 측정자가 움직여 측정하는 형태로 대형물 측정에 유리한 방식이다. 이번에 소개하는 측정기는 측정물이 회전하는 테이블 회전방식 진원도 측정기다. 진원도 측정에는 측정기 조정 작업이 필요하다. 그 방법으로 센터링 조정과 레벨링 조정이 있다. 센터링 조정은 말 그대로 중심을 잡는 것이다. 즉 대상물의 중심을 측정기 회전축에 일치하도록 조정하여 정확한 측정이 이루어지도록 한다. 레벨링 조정은 경사를 조정하는 것이다. 측정물의 축이 경사져 있으면 횡단면이 타원으로 나타나기 때문에 측정물의 축과 회전축을 평행하게 해야 한다. 그 구체적인 네 가지 방법을 소개한다[그림 1]. 이와 같이 측정 전 조정 작업이완료되면 테이블이 돌아가면서 프로브가 측정물의 표면을 따라 접촉하는 방식으로 측정이 진행된다. 측정 결과는 프로그램을 통해 화면에서 알 수 있다.

[그림 1] 진원도 평가 방법
[그림 1] 진원도 평가 방법
윤곽 측정하기
윤곽 측정은 말 그대로 측정물 표면의 모양을 측정하는 것이다. 즉 비구면 렌즈 형상, 베어링 내의 윤곽 형상, 안쪽 톱니 치형, 암나사 형상, 나사홈 형상 등을 측정한다. 측정할 때 염두에 두어야 할 것은 스타일러스(촉침)를 주의해서 다루는 것이다. 그 첫 번째 이유는 스타일러스가 초경합금으로 되어있어 깨지기 쉽기 때문이다. 두 번째 이유는 스타일러스가측정물에 위치한 각도가 측정 값에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
측정물의 형상에 따라 스타일러스가 위치하여 상승, 하강 가능한 한계각도가 있는데 이를 ‘추종 각도’라고 한다[그림 2]. 스타일러스 선단 각도가 12°의 편각 스타일러스인 경우 한계각도는 각 상승 77°, 하강 83°이지만 원추 스타일러스(30° 원추)라면 한계경사가 완만해진다. 이처럼 스타일러스의 형태에 따라 한계각도가 달라 측정형상에 영향을 미칠 수 있으므로 측정기에 측정물을 정확히 위치시키고 측정하도록 한다.
측정된 윤곽 형상은 실시간으로 데이터 처리부에 입력된다. 각도, 반경, 단차, 피치 등이 전용 해석 프로그램에서 수치로 표시된다. 또한 좌표차를 조합한 해석도 실행할 수 있는데 대표적인 기능으로 설계치 조합기능, 베스트 피트 기능, 데이터합성 기능 등이 있다. 설계치 조합 기능은 측정값을 형태화 한 후 설계 데이터와 조합하여 그 편차를 알아내는 기능이다. 설계 데이터뿐 아니라 마스터 측정물을 설계 데이터로 변환하여 비교할 수도 있다. 또 다른 기능은 설계 데이터와 측정 데이터를 최적의 위치로 좌표 이동시키는 베스트 피트 기능이다. 즉 두 데이터의 편차를 제곱한 합이 최소가 되는 좌표계를 구해 측정 데이터와 설계 데이터의 차이를 보정한다. 데이터 합성 기능은 스타일러스 추종 각도의 제한 때문에 원래 여러곳에서 분할하여 측정한 형상을 하나의 도형으로 합성하는 기능이다. 즉 분할하여 측정된 여러 측정 값을 중첩시켰을 때 겹쳐지는 선이나 점을 하나의 도형으로 합성하는 것이다.

윤곽 측정기
윤곽 측정기

1906_63

표면 조도 측정하기
표면 조도란 사물 표면의 매끄럽거나 거친 정도를 수치화한 것이다. 공업제품에서 표면의 질은 곧 외관품질, 제품수명, 기계효율 등의 성능과 연결되기 때문에 품질을 평가하는 중요항목 중 하나다. 표면 조도 측정기를 이용하여 측정할 수 있는 항목은 다양하다. 원통 표면 어댑터를 이용한 원통측정, R-표면측정, 밑면(하면)측정, 자동 레벨링 테이블을 이용한 정밀윤곽측정, 깊은 홈 측정 등이 그것이다. 측정을 위해서는 먼저 측정물 표면에 스타일러스를 접촉시켜야 한다. 이때 측정물과 스타일러스의 몸체를 평행하게 해야 측정 정확도가 높다. 측정물과 스타일러스를 바르게 위치시키고 측정버튼(START)을 누르면 스타일러스가 움직이면서 표면 조도를 읽어낸다. 이처럼 측정방법은 간편하다. 측정 결과는 실시간으로 화면에서 알 수 있는데 측정기에 고속 프린터가 내장되어 있어 측정 결과를 종이로 출력할 수 있다. 출력되는 내용은 측정 조건, 계산 결과, 평가 프로파일, 베이링 영역 곡선, 진폭분포곡선 등이다.

휴대용 표면 조도 측정기
휴대용 표면 조도 측정기

 

[그림 2] 윤곽 측정기의 추종 각도는 측정 값에 영향을 미칠 수 있다.
[그림 2] 윤곽 측정기의 추종 각도는 측정 값에 영향을 미칠 수 있다.

About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.