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研削加工における最新計測制御技術(6)：工作物の熱変形量に関する計測技術

机译：磨削的最新测量和控制技术（6）：工件热变形量的测量技术

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摘要

研削加工では，砥石との干渉面で発生した熱の一部が工作物へ流入し，工作物を熱膨張させている．スパークアウト過程において，この熱膨張量すなわち熱変形量は収縮し，最終的にはゼロとなるものの，通常そのためには数十秒から数分の時間が必要となる．ところが，研削能率の観点から，熱変形量がまだ完全に解放されていない状態の数秒間だけのスパークアウト過程で研削が打ち切られるため，その時点の熱変形量がそのまま寸法誤差となってしまう．したがって，工作物の寸法精度を向上させるためには，熱変形量の変化過程を定量的に把握する計測技術を確立することが不可欠である．本稿では，工作物の熱変形量に関して2種類の計測技術を詳解する．一つは，熱変形量の収縮過程に着目した砥石台の急速バック計測法である．この計測法では円筒外面·内面研削において簡単に熱変形量を実測できる．もう一つの計測技術は，工作物両端に側板を設置して，その側板の熱変形量を計測することで，インプロセスに工作物の熱変形量を定量的に精度よく予測する方法である．この計測法は，研削サイクル中の熱変形量の推移が一度の計測でデータが採取でさるので，寸法精度のトラブルシューティングに取り組んでいる技術者は一度試していただきたい．
机译：在磨削过程中，表面上产生的一部分干扰磨石的热量流入工件，导致工件热膨胀。在火花放电过程中，该热膨胀量（即热变形量）收缩并最终变为零，但是通常需要数十秒到几分钟。但是，从研磨效率的观点出发，此时的热变形量实际上是尺寸误差，因为在热变形量尚未完全释放的情况下，在火花放电过程中仅停止研磨几秒钟。因此，为了提高工件的尺寸精度，必须建立一种定量地掌握热变形量的变化过程的测量技术。在本文中，我们将详细介绍有关工件热变形量的两种测量技术。一种是用于基座的快速反向测量方法，该方法着重于热变形量的收缩过程。利用这种测量方法，可以容易地在圆柱体的外表面和内表面中测量热变形量。另一种测量技术是将侧板安装在工件的两端，并测量侧板的热变形量，以定量准确地预测过程中工件的热变形量。使用这种测量方法，可以在一次测量中收集磨削周期内热变形量的变化，因此致力于解决尺寸精度问题的工程师应尝试一次。

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