3가지 전문 팁: 진원도 측정 과정

팁 1: 올바른 필터 적용

측정 데이터를 올바로 평가하기 위해 소프트웨어에서 정확한 필터를 반드시 먼저 선택해야 합니다. 그러나 내부 표준 또는 필터 세팅이 없을 경우, 다음 사항을 권장합니다. 먼저, 진원도 측정기로 어떤 측정 작업 수행할 지 – 표면 거칠기 측정 또는 진원도 측정인지를 결정합니다. 측정물의 표면 거칠기를 확인하려면 분석에 사용할 단파장을 가진 데이터를 사용하고, 긴 파장을 가진 데이터는 버립니다. 진원도 측정의 경우, 긴 파장을 가진 데이터 (진원도라고 함)를 필터링하여 평가하고, 사용자는 단파장을 가진 데이터를 폐기할 수 있습니다.

그러나 설명된 두 가지 측정 작업에서는 추가적인 차이를 고려해야 합니다. 표면 거칠기를 측정하기 위해 필터 설정을 밀리미터 또는 인치 단위로 정합니다. 예를 들어 필터를 0.8 mm로 설정하면 0.8 mm 미만의 표면 편차가 표면 거칠기로 허용되는 반면, 0.8 mm 이상의 요소는 결과에 포함되지 않습니다.

이와 반대로, 진원도 측정을 위한 형상 필터의 경우 예를 들어, 일반적으로 각도 크기로 지정되지만, 각도가 아닌 "회전당 파동" 또는 줄여서 UPR이라고 하는 단위가 사용됩니다. 많은 사용자들이 기본값으로 50 UPR을 선택합니다. 즉, 호 길이가 원 또는 둥근 객체 표면에서 단면의 1/50임을 뜻하며, 이는 7.2도에 해당합니다. 그러나 호 길이는 측정물의 지름과 비슷하게 바뀝니다.

따라서 지름과 이후 측정물 기능에 따라 항상 올바른 필터를 선택해야 합니다. 필터 선택에 따라 형상 결함에 거친 구성품(측정물이 타원형이거나 "3면의 두께가 같음")만이 포함되거나 고주파 파형과 같이 더 미세한 구성품이 포함될 수 있습니다.

예를 들어 Mahr 아카데미의 교육 과정에서 또는 Mahr 형상측정기를 사용한 트레이닝 세션 중에 지름과 응용 분야에 따라 올바른 필터 선택에 대한 추가 팁을 받아볼 수 있습니다.

팁 2: 올바른 프로브 크기 선택

프로브를 선택할 때 시험할 구성품의 치수를 반드시 고려해야 합니다. 그 이유는 검출 요소 끝에 있는 검출 볼 자체가 기계적 필터이기 때문입니다. 따라서 프로브가 측정물 크기와 측정 가능한 최대 회전당 파동 수에 해당해야 합니다. 너무 큰 프로브 요소가 측정 표면에서 이동할 경우, 실제 프로파일의 모든 골짜기에 최적으로 들어갈 수 없습니다. 그 결과, 부적합한 프로브로 인해 원치 않는 데이터의 기계적 필터링이 발생하고 잘못된 측정 결과가 나타납니다.

그런데, VDI/VDE Society for Measurement and Automation Technology가 올바른 프로브 요소 선택 기준에 관한 조언을 제시할 수 있습니다. 해당 가이드라인 VDI/VDE 2631 "형상 측정 기초" 시트 3에 올바른 프로브 요소 선택 및 사용 방법에 대한 가이드가 수록되어 있습니다. MarForm MMQ 500에서는 올바른 프로브 요소의 사용이 매우 편리합니다. 해당 프로브 암 유닛이 한 번에 4개의 프로브 암을 지탱하고, 작업자의 간섭 없이 측정 작업에 따라 신속하게 자동 교체가 가능합니다.

팁 3: 정밀하게 측정물 정렬

형상측정기를 사용해 측정물의 형상 및 위치 특성을 측정하기 전에 먼저, 정렬을 수행해야 합니다. 틸팅 및 센터링 테이블을 이용해 측정물의 축과 형상측정기의 회전축이 일치하도록 측정물을 기울여 중심을 맞춥니다. 이렇게 하면 실제로는 없지만 추정되는 형상 결함의 측정을 방지할 수 있습니다. 예를 들어 정렬이 틀린 경우, 경사 원통형을 관통하는 절단이 원이 아닌 타원형으로 잘못 나타날 수 있습니다. 또한 올바른 정렬은 이상적으로 X-Z 평면에 정확히 놓이는 프로빙 점이 측정 중 이탈하는 현상을 방지해줍니다.

MarForm MMQ 500처럼 자동 틸팅 및 센터링 테이블을 포함한 진원도측정기를 사용하면 정렬 오차를 매우 효과적으로 제어할 수 있습니다. 아주 높은 정렬 정밀도는 진원도 측정에 정렬에 의한 오차를 무시할 수 있습니다. 예를 들어, 외경이 50 mm인 원통에서 5 µm의 정렬 오차는 1 나노미터보다 적은 진원도 편차를 초래합니다. 또 다른 특징은 특히 위치와 관련이 있거나 직경이 작은 구성품의 경우에는 정렬 오차의 영향이 더 클 수 있습니다. 그러나 정확한 정렬로 이러한 오차를 무시할 정도로 작게 유지할 수 있습니다.

따라서 실제적으로 정렬 작업 중 두 가지의 기초적인 의문이 제기됩니다.

1. 위치, 즉 측정물에서 정렬을 수행해야 하는 지점이 어디인가?
2. 얼만큼 정밀하게 측정물을 정렬해야 하는가?

측정물에 주요 기준점이 있을 경우, 항상 이 기준에 맞춰 정렬해야 합니다. 주요 기준점이 없다면 상식적으로 공차가 가장 작은 위치에 맞추는 것이 합리적입니다. 기울기는 잔여 편심 수치의 10배로 제한하는 것을 권장됩니다(50 µm/m의 허용 경사에서 5 µm 잔여 편심). 그러면 측정 원 사이의 거리에 관계없이 잔여 기울기로부터 어떤 문제도 발생하지 않습니다.

많은 측정에서는 MarWin 소프트웨어에서는 기본값으로 저장된 5 µm의 잔여 편심만으로 충분합니다. Mahr 진원도측정기는 일반적으로 빠르고 신뢰성 있게 이 작업을 구현하므로, 더 큰 값을 사용할 필요가 없습니다. 작은 공차(예: 1 µm 진원도, 5 µm 원통도 또는 5 µm 동심도) 또는 지름이 작은 구성품(10 mm 이하)은 허용된 잔여 편심을 줄이는 것이 좋습니다. 새로운 MarForm MMQ 500 진원도 측정기에서는 가장 작은 잔여편심에서도 빠르고 믿을 수 있게 제품을 정렬할 수 있습니다.