三次元測定機とは
読み: さんじげんそくていき
三次元測定機とは、被測定物にプローブを接触または非接触で当て、X・Y・Z軸方向の座標を読み取ることで寸法・幾何公差をまとめて数値化する測定装置である。
概要
ノギスやマイクロメータが一つの寸法を一回の測定で読むのに対し、三次元測定機（CMM: Coordinate Measuring Machine）は多数の点の座標を測定し、それらの点群から円筒度・平行度・位置度といった幾何公差までまとめて算出できる。図面に複数の幾何公差が指定された部品や、複雑な形状の部品の検査で使われる。
測定の仕組み
プローブを部品表面の複数点に当てて座標を取得し、その点群を円・平面・円筒などの幾何要素に当てはめて計算する。たとえば円筒穴であれば、複数の高さで断面の点を取ることで、その穴の軸線のぶれ（真直度）や、別の穴との位置関係（位置度）を導き出せる。接触式のほか、レーザーや光学式で非接触にスキャンする方式もある。
単独測定器との違い
栓ゲージやシリンダーゲージは特定の一寸法の合否判定に向くが、複数の要素間の関係、たとえば同軸度や直角度を数値化するのは難しい。三次元測定機は一度のセッティングで複数の測定項目をまとめて取得できるため、幾何公差が密に指定された図面の検査に向く。一方、単純な内径確認だけであればゲージ類の方が早い。
実務上の注意点
測定には時間がかかるため、全数検査より抜取検査や初品検査で使われることが多い。測定環境の温度変化や振動の影響を受けやすく、測定室での運用が基本になる。プローブの校正状態によって結果が変わるため、検査成績書に記載する数値は校正済みの機器で取得したものであることが前提になる。
よくある誤解
✕ 三次元測定機があれば、どんな寸法でも短時間で検査できる。
○ 測定点数が多いほど時間がかかるため、単純な直径確認程度であればシリンダーゲージやエアマイクロメータの方が早い。CMMが有利なのは複数の幾何公差を同時に評価する場合である。
✕ 三次元測定機の測定値は環境に左右されない。
○ 温度変化や振動の影響を受けやすい精密機器であり、測定室のような温度管理された環境での運用が前提になる。
よくある質問
三次元測定機とゲージ類はどちらを使うべきですか？+
三次元測定機はどんな部品の検査に使われますか？+
検査結果は検査成績書にどう反映されますか？+
関連用語
出典
- JIS B 7440（座標測定機（三次元測定機）の受入検査及び定期検査）の一般的な位置づけ
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