마이크로미터(기기)
Micrometer (device)마이크로미터 나사 게이지라고도 하는 마이크로미터는 다이얼, 버니어, 디지털 캘리퍼스와 같은 다른 도량형 기기와 함께 기계 공학 및 기계 가공에서 구성품의[1] 정확한 측정에 널리 사용되는 보정된 나사를 포함하는 장치다.마이크로미터는 보통, 그러나 항상은 아니지만, 캘리퍼스(틀로 연결된 반대쪽 끝)의 형태로 되어 있다.스핀들은 매우 정확하게 가공된 나사로, 측정할 물체는 스핀들과 앤빌 사이에 위치한다.스핀들은 측정할 물체가 스핀들과 앤빌에 의해 가볍게 닿을 때까지 래칫 노브나 심블을 돌려 움직인다.
마이크로미터는 망원경이나 현미경에서도 천체나 미세한 물체의 겉보기 직경을 측정하는 데 사용된다.망원경과 함께 사용되는 마이크로미터는 영국의 천문학자 윌리엄 가스코인에 의해 1638년경에 발명되었다.[2]
마이크로미터 나사 게이지의 역사
마이크로미터라는 단어는 그리스 마이크로스 '작은 것'과 메트론 '측정'에서 나온 신고전주의 동전이다.메리암 웹스터 콜리지아테 사전에[3] 따르면, 영어는 프랑스어로부터 배웠으며, 영어 글쓰기에 처음 등장한 것은 1670년이라고 한다.오늘날 우리가 알고 있는 미터나 마이크로미터(μm)나 마이크로미터(기기)는 그 당시에 존재하지 않았다.하지만, 그 당시의 사람들은 작은 것들과 작은 차이점을 측정할 수 있는 능력에 대한 많은 필요성과 관심을 가지고 있었다.이 단어는 비록 그것이 오늘날의 감각을 구체적으로 언급하지는 않았더라도, 이 노력과 관련하여 만들어졌다는 것은 의심할 여지가 없다.
최초의 마이크로미터 나사는 17세기 윌리엄 가스코인에 의해 버니어 보강으로 발명되었다; 그것은 망원경으로 별 사이의 각거리와 천체의 상대적인 크기를 측정하는데 사용되었다.
헨리 모드슬레이는 19세기 초에 벤치 마이크로미터를 만들었는데, 이 마이크로미터가 회사의 작업에서 측정 정확도와 정밀도에 대한 최종 심판이었기 때문에 참모들 사이에서 우스꽝스러운 별명이 붙었다.[4]1844년 휘트워스의 작업장 마이크로미터에 대한 세부 정보가 발표되었다.[5]이것은 강한 주철 프레임을 가지고 있으며, 그 반대쪽 끝은 나사 작용에 의해 종방향으로 가로지르는 두 개의 고도로 완성된 강철 실린더였다.그들이 만난 실린더의 끝은 반구형이었다.나사 한 개에는 만분의 일 인치까지 치수를 재는 바퀴가 달려 있었다.그의 목적은 일반 정비사에게 매우 정확한 표시를 제공하면서도 작업장의 거친 처리로 인해 별로 혼란스러워할 것 같지 않은 악기를 제공하는 것이었다.
핸드헬드 마이크로미터 스크루 캘리퍼스의 첫 번째 개발은 1848년 파리의 장 로랑 파머에 의해 이루어졌다. 따라서 [6]이 장치는 프랑스어로 파머, 스페인어로 토르니요 드 파머("팔머 스크루"), 이탈리아어로 칼리브로 파머("팔머 캘리퍼")라고 불린다.(마이크로메르트어, 마이크로메트로어, 마이크로메트로어 등 마이크로미터 코인어를 사용하기도 한다.마이크로미터 캘리퍼는 1867년 브라운&샤프(Brown & Sharpe)에 의해 앵글로폰 국가의 대중시장에 도입되어 일반 기계공장에 기기 사용이 침투할 수 있게 되었다.[7]브라운 & 샤프는 몇 가지 초기 기기에서 영감을 받았는데, 그 중 하나가 팔머의 디자인이다.1888년 에드워드 W. 몰리는 마이크로미터 측정의 정밀도를 더했고 복잡한 일련의 실험에서 그 정확성을 증명했다.
The culture of toolroom accuracy and precision, which started with interchangeability pioneers including Gribeauval, Tousard, North, Hall, Whitney, and Colt, and continued through leaders such as Maudslay, Palmer, Whitworth, Brown, Sharpe, Pratt, Whitney, Leland, and others, grew during the Machine Age to become an important part of combining appli과학에 기술을 접목하다20세기 초엽부터 화학 및 물리 과학(금속학, 운동학/역학, 품질)에 대한 지식이 없어도 더 이상 진정으로 도구와 다이메이킹, 공작기계 제작, 공학 등을 마스터할 수 없었다.
종류들
전문형식
각 유형의 마이크로미터 캘리퍼에는 특정 측정 작업을 위한 전문 앤빌과 스핀들 팁이 장착될 수 있다.예를 들어, 앤빌은 나사산 세그먼트 형태, v-블록 형태 또는 큰 디스크 형태로 형성될 수 있다.
- 범용 마이크로미터 세트에는 플랫, 구형, 스플라인, 디스크, 블레이드, 포인트, 나이프 에지 등 호환 가능한 앤빌이 함께 제공된다.범용 마이크로미터라는 용어는 또한 하나의 마이크로미터가 외부 마이크로미터, 깊이 마이크로미터, 스텝 마이크로미터 등으로 기능할 수 있는 모듈형 마이크로미터의 유형을 가리킬 수 있다(흔히 Mul-T-Anvil 및 Uni-Mike라는 브랜드로 알려져 있다).
- 블레이드 마이크로미터에는 일치하는 좁은 팁(블레이드) 세트가 있다.예를 들어 좁은 오링 홈의 측정이 가능하다.
- 피치 지름 마이크로미터(일명 나사산 미크로미터)는 나사산의 피치 직경을 측정하기 위한 나사산 모양의 팁의 일치 세트를 가지고 있다.
- 리미트믹스는 2개의 앤빌과 2개의 스핀들을 가지고 있으며 스냅 게이지처럼 사용된다.점검 중인 부품은 제1차 갭을 통과해야 하고 제2차 갭에서 정지해야 사양을 충족할 수 있다.두 간격은 공차 범위의 상단과 하단을 정확하게 반영한다.
- 보어 마이크로미터(bore micrometer), 일반적으로 마이크로미터 베이스에 있는 3Avil head를 사용하여 내부 직경을 정확하게 측정한다.
- 튜브 마이크로미터에는 스핀들에 수직으로 위치한 원통형 앤빌이 있으며 튜브의 두께를 측정하는 데 사용된다.
- 마이크로미터 스톱은 수동 밀링 머신의 테이블, 선반의 침대웨이 또는 기타 공작기계 테이블에 단순 스톱 대신 장착되는 마이크로미터 헤드다.그들은 작업자가 테이블이나 마차를 정확하게 위치시킬 수 있도록 도와준다.정지 장치는 킥아웃 메커니즘을 작동시키거나 스위치를 제한하여 자동 공급 시스템을 정지시키는 데도 사용할 수 있다.
- 볼 마이크로미터는 볼 모양의 안블(구형)을 가지고 있다.그들은 하나의 평평한 안빌과 하나의 볼 안빌을 가질 수 있으며, 이 경우 튜브 벽 두께, 가장자리까지의 구멍의 거리 및 둥근 표면에 하나의 안빌을 놓아야 하는 다른 거리를 측정하는 데 사용된다.튜브 마이크로미터는 튜브가 아닌 둥근 표면에 대한 측정에 사용될 수 있다는 점에서 적용이 다르지만 볼 앤빌은 튜브 마이크로미터처럼 작은 튜브에 쉽게 장착할 수 없을 수도 있다.볼 한 쌍의 볼 마이크로미터는 양쪽에 단일 접점 접점이 필요할 때 사용할 수 있다.가장 일반적인 예는 나사산의 피치 직경 측정(원뿔형 앤빌이나 3와이어 방법으로도 수행되며, 후자는 볼 쌍 접근법과 유사한 형상을 사용한다.)이다.
- 벤치 마이크로미터는 정확도와 정밀도가 1/2마이크로미터(인치의 2천만분의 1인치, 기계식 전문 용어로 "10분의 1") 정도이고 반복성이 1/4마이크로미터("10분의 1") 정도인 검사용 도구다.프랫 앤 휘트니 슈퍼마이크로미터 브랜드가 대표적이다.
- 디지트믹스는 롤오버되는 기계적인 숫자를 가진 유형이다.
- 디지털 마이크는 인코더를 이용해 거리를 감지해 디지털 화면에 결과를 표시하는 유형이다.
- V믹스는 작은 V블록으로 앤빌을 위한 외부 미크에 있다.표준 외부 마이크로미터의 두 점과는 반대로, 원 주위에 고르게 간격을 두고 있는 세 점으로부터 원의 직경을 측정하는 데 유용하다.이것이 필요한 경우의 예는 3플랫 엔드밀과 트위스트 드릴의 직경을 측정하는 것이다.
작동 원리
마이크로미터는 나사를 사용하여 작은 거리[8](직접 측정하기에 너무 작은 거리)를 눈금에서 판독할 수 있을 만큼 큰 나사의 회전으로 변환한다.마이크로미터의 정확도는 설계의 핵심인 나사산 형태의 정확도에서 비롯된다.어떤 경우에는 그것은 차동 나사 이다.마이크로미터의 기본 작동 원리는 다음과 같다.
- 정확하게 만들어진 나사의 회전량은 나사의 리드(/ constantli throughd/)라고 알려진 상수를 통해 일정한 축 방향 이동량(및 그 반대도)과 직접적이고 정확하게 상관될 수 있다.나사의 리드는 한 바퀴(360°)를 완전히 돌면서 축방향으로 전진하는 거리를 말한다.(대부분의 스레드[즉, 모든 단일 시작 스레드]에서 리드 및 피치는 본질적으로 동일한 개념을 참조한다.)
- 나사의 적절한 납과 주요 직경으로, 일정한 축 이동량이 원주 이동으로 증폭된다.
예를 들어 나사의 납이 1mm이지만 주경(여기, 외경)이 10mm인 경우 나사의 둘레는 10㎛, 즉 약 31.4mm이다.따라서 1 mm의 축방향 이동이 31.4 mm의 원주운동으로 증폭(확대)된다.이 증폭은 두 개의 유사한 측정 물체의 크기 차이가 작을 경우 마이크로미터 심블 위치의 큰 차이와 상관관계를 가질 수 있다.일부 마이크로미터에서는 차동 나사산 조절기를 사용하여 심블을 나사산 하나에서 허용하는 것보다 훨씬 작은 증분으로 이동함으로써 훨씬 더 큰 정확도를 얻는다.[9][10][11]
클래식 스타일의 아날로그 마이크로미터에서 심블의 위치는 심블과 슬리브의 눈금 표시에서 직접 읽는다(부품 이름은 다음 섹션 참조).버니어 눈금이 포함되는 경우가 많으며, 이를 통해 위치를 가장 작은 눈금 마크의 일부까지 읽을 수 있다.디지털 마이크로미터에서 전자 판독기는 기기의 LCD에 길이를 디지털로 표시한다.또한 자동차 주행 기록계의 스타일과 같은 기계 숫자 버전도 존재한다.
부품.
마이크로미터는 다음과 같이 구성된다.
- 틀
- 앤빌과 통을 서로 일정한 관계로 잡아주는 C자형 몸체.굴곡과 팽창, 수축 등을 최소화해야 측정이 왜곡되기 때문에 두껍다.프레임은 무겁고 결과적으로 높은 열량을 가지므로 손잡이/손가락에 의한 상당한 난방을 방지할 수 있다.그것은 종종 열전달을 더욱 감소시키는 절연 플라스틱 판에 의해 덮인다.설명: 프레임을 10 °C만큼 가열할 수 있을 정도로 길게 잡고 있으면 10 cm 선형 강철 조각의 길이 증가는 1/100 mm이다.마이크로미터의 경우 이것은 전형적인 정확도 범위다.마이크로미터는 일반적으로 측정이 정확한 특정 온도(흔히 20°C [68°F])를 가진다. 이는 일반적으로 HVAC가 있는 실내에서 "실온도"로 간주된다.공구실은 일반적으로 20 °C[68 °F]로 유지된다.
- 안빌
- 스핀들이 움직이는 반짝이는 부분과 샘플이 놓여 있는 부분.
- 소매, 배럴 또는 재고
- 선형 눈금이 부착된 정지 원형 구성 요소(때로는 버니어 표시가 있음)일부 계측기에서는 내부 고정 배럴 위에 장착되지만 이동 가능한 원통형 슬리브 피팅에 저울이 표시되어 있다.이것은 소매의 위치를 약간 변경함으로써 제로잉을 할 수 있게 한다.[12][13]
- 잠금 너트, 잠금 링 또는 심블 잠금
- 스핀들을 정지 상태로 유지하기 위해 일시적으로 측정할 때와 같이 돌기가 있는 구성 요소(또는 레버)
- 나사
- (보이지 않음)"작동 원리"에 설명된 대로 마이크로미터의 심장.그것은 통 안에 있다.이것은 독일어로 기기의 통상적인 이름이 Messschaube, 문자 그대로 "측정 나사"라는 사실을 언급하고 있다.
- 스핀들
- 심블이 앤빌 쪽으로 이동하도록 하는 빛나는 원통형 구성 요소.
- 심블
- 엄지손가락이 돌아가는 구성 요소.졸업 표시.
- 래칫 스톱
- (그림 없음) 조정된 토크에서 미끄러져 가해지는 압력을 제한하는 핸들 끝의 장치.
독서
관습/임페리얼 시스템
제국주의 및 미국의 관습적 측정 시스템을 위해 졸업한 마이크로미터의 스핀들은 인치당 40개의 나사산을 가지고 있으므로, 한 바퀴 돌리면 스핀들이 슬리브의 인접한 눈금 사이의 거리와 동일한 0.025인치(1㎛ 40 = 0.025)의 축으로 움직인다.심블의 25 눈금은 0.025인치를 더 분할할 수 있도록 하여 심블을 한 눈금을 통해 돌리면 스핀들이 축방향으로 0.001인치(0.025 0 25 = 0.001) 이동한다.따라서 판독값은 소매의 눈금에 보이는 전체 눈금의 수에 25(각 눈금이 나타내는 1,000분의 1 인치의 숫자)를 곱한 값과 더불어 소매의 축 영선과 일치하는 심블에 있는 눈금의 눈금의 눈금을 곱한 값으로 주어진다.결과는 천분의 일 인치로 표현되는 직경이 될 것이다.소매의 4분할마다 아래에 숫자 1, 2, 3 등이 나타나 수십만분의 1을 나타내므로 쉽게 판독할 수 있다.
심블이 나사로 고정되어 있어 졸업 2부와 3개의 하위 구분이 슬리브(이미지 참조)에 표시되고, 심블의 졸업 1이 슬리브의 축선과 일치한다고 가정해 보자.그러면 판독값은 0.2000 + 0.075 + 0.001 또는 0.276인치가 된다.
미터법
일반 미터법 마이크로미터의 스핀들은 밀리미터 당 2개의 나사산이 있어 하나의 완전한 회전은 0.5mm의 거리를 통하여 스핀들을 이동시킨다.소매의 세로선은 1밀리미터 구획과 0.5밀리미터 구획으로 나누어져 있다.심블은 50개의 눈금을 가지며, 각각 0.01 밀리미터(밀리미터의 100분의 1 밀리미터)이다.따라서 측정값은 슬리브의 눈금에 보이는 밀리미터 눈금에 슬리브의 축선과 일치하는 심블의 특정 눈금에 의해 주어진다.
심블이 나사로 고정되어 있어 졸업 5가, 슬리브에 0.5분할이 1개 더 표시되었으며(이미지 참조) 심블에 있는 졸업 28이 슬리브의 축선과 일치한다고 가정해 보자.그러면 판독값은 5.00 + 0.5 + 0.28 = 5.78 mm가 될 것이다.
버니어 마이크로미터
일부 마이크로미터는 일반 눈금 외에 슬리브에 버니어 눈금이 제공된다.이러한 측정은 미터법 마이크로미터 또는 인치 시스템 마이크로미터에 대해 0.001 밀리미터 이내의 측정을 허용한다.
이러한 마이크로미터의 추가 자릿수는 슬리브 버니어 눈금에서 심블의 라인과 정확히 일치하는 라인을 찾아 얻는다.이 일치 버니어 선의 숫자는 추가 숫자를 나타낸다.
따라서 이러한 유형의 미터법 마이크로미터에 대한 판독값은 일반 마이크로미터와 같이 밀리미터의 100분의 1 밀리미터와 밀리미터의 전체 밀리미터의 수, 슬리브 버니어 눈금의 일치 버니어 라인에 의해 주어진 밀리미터의 1,000분의 1의 수입니다.
예를 들어 소매의 5.5 밀리미터를 읽은 다음 심블이 결정한 대로 0.28 밀리미터를 더하면 5.783 밀리미터의 측정치를 얻을 수 있다.버니어는 0.003(이미지 참조)을 판독하는 데 사용된다.
인치 마이크로미터는 비슷한 방식으로 읽힌다.
참고: 0.01mm = 0.000393인치, 0.002mm = 0.000078인치(78만분의 1초) 또는 0.0001인치 = 0.00254mm.따라서 미터법 마이크로미터는 비교 가능한 인치 단위 마이크로미터보다 더 작은 측정 증분을 제공한다. 즉, 일반 인치 판독 마이크로미터의 최소 졸업은 0.001 인치, 버니어 타입은 0.0001 인치(0.00254 mm)까지 내려간다.버니어 없이 미터법 또는 인치 마이크로미터를 사용하는 경우, 당연히 눈금 사이의 시각적 보간으로 졸업된 수치보다 작은 판독치를 얻을 수 있다.
보정: 테스트 및 조정
제로잉
대부분의 마이크로미터에서는 작은 핀 스패너를 사용하여 소매를 배럴에 비례하여 회전시켜 제로 라인이 심블의 표시에 비례하여 위치를 조정한다.소매에는 보통 스패너의 핀을 받아들이는 작은 구멍이 있다.이 보정 절차에서는 턱이 닫힐 때 마이크로미터가 0이 아닌 것으로 표시되는 문제인 영점 오차를 취소한다.
테스트
표준 1인치 마이크로미터의 판독값은 0.001인치, 정격 정확도는 ±0.0001인치[14]("10분의 1")이다.정확한 측정을 위해 측정 기기와 측정 대상 물체 모두 실온에 있어야 한다. 오물, 남용 및 낮은 조작자 기술이 주요 오류 원인이다.[15]
마이크로미터의 정확도는 길이를 정확하고 정확하게 알 수 있는 게이지 블록,[16] 로드 또는 유사한 표준을 측정하기 위해 마이크로미터의 정확도를 점검한다.게이지 블록이 0.75000 ± 0.00005인치("7-50 플러스 마이너스 5천만분의 1"), 즉 "750 thou 플러스 마이너스 1/10")인 것으로 알려진 경우 마이크로미터는 0.7500 인치로 측정해야 한다.마이크로미터가 0.7503인치로 측정되면 교정을 벗어난다.보정할 때는 청결도와 낮은(그러나 일관된) 토크가 특히 중요하다. 각 토크는 10분의 1(즉, 인치의 1만분의 1인치) 또는 100분의 1 밀리미터 "카운트"가 중요하다.티끌 한 점, 혹은 조금 지나치게 짜면 악기가 제대로 읽을 수 있는지 없는지의 진리를 흐리게 된다.해결책은 단순하게 양심적이다. 청소, 인내, 적절한 주의와 주의, 그리고 반복적인 측정(좋은 반복성은 자신의 기술이 올바르게 작동하고 있음을 교정기를 보장함).
보정은 일반적으로 범위를 따라 3~5개 지점에서 오류를 점검한다.1개만 0으로 조정할 수 있다.마이크로미터의 상태가 양호하면 0에 가까워서 계측기가 모든 범위에서 기본적으로 "ON"으로 판독되는 것 같으며, 어느 위치에서도 눈에 띄는 오차는 나타나지 않는다.이와는 대조적으로 마모된 마이크로미터(또는 처음에는 잘 만들어지지 않은 마이크로미터)에서는 "범위를 위아래로 측정한다" 즉, 슬리브를 조정하여 범위를 따라 여러 로케일로 위아래로 이동할 수 있지만, 한 번에 모든 로케일에서 제거할 수는 없다.
또한 보정에는 팁의 상태(평평행 및 평행), 모든 래칫 및 척도의 선형성이 포함될 수 있다.[17]평탄도와 병렬은 일반적으로 광학 평판이라고 불리는 게이지, 유리 원반이나 극도의 정확도를 가진 플라스틱 지반으로 평평하고 평행한 면을 가지고 측정하는데, 마이크로미터의 앤빌과 스핀들이 반대편에 있을 때 광대를 계수하여 기하학적 부정확도를 드러낼 수 있다.
상업 기계 공장들, 특히 일(또는 상업적인 항공, 원자력 산업, 의료와 다른 사람들 군사)이 특정 범주의, 조직은 일정(종종 ann에 측미계와 다른 게이지를 보정할( 같은 ISO, ANSI, ASME,[18]ASTM, SAE, 미국 AIA, 미국 군사, 다른 사람들)다양한 표준에 필요합니다.ually)는 ID 번호와 교정 만료 날짜를 알려주는 각 게이지에 라벨을 부착하고, ID 번호로 모든 게이지를 기록하고, 특정 측정에 사용된 게이지를 검사 보고서에 명시한다.
모든 교정이 계측학 실험실의 불륜은 아니다.마이크로미터는 고급 게이지 블록을 측정하고 일치하도록 조정하여 최소한 가장 기본적이고 중요한 방법(포괄적이지 않은 경우)에서 언제든지 현장에서 교정할 수 있다.매년 유효기간 내에 보정하는 게이지도 매일 사용할 경우 매달 한두 번씩 이런 방식으로 점검해야 한다.그들은 보통 조정이 필요 없기 때문에 OK를 체크아웃할 것이다.
게이지 블록 자체의 정확성은 계량기의 국제 프로토타입과 같은 마스터 표준에 대한 일련의 비교를 통해 추적할 수 있다.이 금속 막대는 킬로그램의 국제 시제품과 마찬가지로 세계 주요 측정 표준 실험실 중 하나인 프랑스의 국제 무게 측정 본부(International Bureau of Weights and Measures)에서 통제된 조건에서 유지된다.이러한 마스터 표준은 극단적으로 정확한 지역 사본(NIST와 같은 다양한 국가의 국립 연구소에서 사용됨)을 가지고 있으며, 도량형 장비가 비교 체인을 만든다.계량기의 정의는 이제 가벼운 파장을 기본으로 하기 때문에 계량기의 국제 프로토타입은 예전처럼 꼭 필요한 것은 아니다.그러나 그러한 마스터 게이지는 여전히 도량형 장비를 교정하고 인증하는 데 중요하다."NIST 추적 가능"으로 기술된 장비는 마스터 게이지와의 비교 및 다른 게이지와의 비교가 문서 체인을 통해 NIST 실험실의 장비로 추적될 수 있음을 의미한다.이러한 추적가능성을 유지하려면 약간의 비용이 필요하며, 따라서 NIST 추적가능 장비가 비 NIST 추적가능 장비보다 더 비싸다.그러나 최고 수준의 품질 관리가 필요한 애플리케이션은 비용을 요구한다.
조정
0으로 설정하여 테스트한 후 꺼진 것으로 확인된 마이크로미터는 추가 조정으로 정확성을 회복할 수 있다.마이크로미터 부품이 마모되어 발생하는 오차는 이러한 방법으로 정확성을 회복할 수 없으며 수리(그라인딩, 래핑 또는 부품 교체)가 필요하다.표준적인 종류의 금융상품의 경우, 개조를 추구하기보다는 새로운 것을 사는 것이 실제로 더 쉽고 빠르며, 종종 더 비싸지 않다.
참고 항목
참조
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참고 문헌 목록
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외부 링크
위키미디어 커먼즈에는 마이크로미터와 관련된 미디어가 있다. |