버니어캘리퍼스 — 어미자와 아들자·부척의 원리·최소 측정값·눈금 읽기·하이트 게이지 | 기계공작법 9.2
기계공작법Chapter 09 정밀 측정 › Section 02
9.2 버니어캘리퍼스
앞 편에서 본 최소 측정값의 대표 사례가 버니어캘리퍼스. 어미자와 아들자 두 눈금이 어긋난 만큼을 0.05 mm까지 읽어 내는 현장의 대표 정밀 측정기.
영상 목차 · 원하는 부분부터 보기
01각부의 명칭과 측정 부위교재 192p
- 앞 편의 최소 측정값 — 어미자 최소 눈금은 1 mm이지만 아들자로 0.05 mm까지 읽음. 그 측정기가 버니어캘리퍼스(vernier calipers)로, 가공 현장에서 가장 널리 쓰이는 정밀 측정기.
- 눈금이 새겨진 어미자(본척)와 그 위를 미끄러지는 아들자(부척)로 구성. 한 대로 바깥지름·안지름·깊이·단차를 모두 측정.
- 외측용 조는 바깥지름·두께·전체 길이 같은 바깥 치수, 내측용 조는 안지름이나 홈의 너비, 꼬리 쪽으로 나오는 깊이 바는 구멍의 깊이나 단차를 측정. 어미자에는 1 mm 간격의 기본 눈금, 아들자는 소수점 아래를 읽는 부분.
02부척의 원리와 최소 측정값교재 192p
- 아들자의 눈금은 어미자의 (n−1) 눈금을 n 등분해 그음. 어미자 한 눈금보다 아들자 한 눈금이 조금 짧으므로, 두 눈금이 어긋난 만큼이 그대로 읽어 낼 수 있는 가장 작은 값.
- 어미자 9 눈금(9 mm)을 10 등분하면 아들자 한 눈금은 0.9 mm이고 최소 측정값은 0.1 mm. 어미자 19 눈금(19 mm)을 20 등분하면 아들자 한 눈금은 0.95 mm이고 최소 측정값은 0.05 mm.
- 두 경우 모두 아들자 한 눈금이 어미자 한 눈금보다 짧은 만큼이 최소 측정값. 어미자 39 mm를 20 등분한 제품도 있으며, 간격이 넓어 읽기 쉬울 뿐 최소 측정값은 0.05 mm로 같음.
03최소 측정값의 일반식교재 193p
- 일반화하면 최소 측정값(정밀도) = 어미자 한 눈금 ÷ 아들자 등분수. 어미자 한 눈금이 1 mm일 때 20 등분이면 1/20, 50 등분이면 1/50.
- 흔히 쓰는 버니어캘리퍼스는 0.05 mm와 0.02 mm 두 가지. 같은 어미자에서 아들자 등분수가 클수록 최소 측정값이 작아지는 관계.
| 아들자 등분 | 최소 측정값 |
|---|---|
| 어미자 9 mm를 10 등분 | 0.1 mm |
| 어미자 19 mm를 20 등분 | 0.05 mm |
| 50 등분 | 0.02 mm |
04눈금 읽는 법교재 193p
- 어미자만으로는 1 mm 단위까지만 읽음. 12.35 mm인 물체라면 어미자는 12 mm를 넘고 13 mm에 못 미친다는 것까지만 알려 주고, 0.35 mm는 아들자가 담당.
- 아들자는 어미자 눈금과 일직선으로 맞는 눈금이 몇 번째 칸인지를 알려 주며, 그 칸 수에 최소 측정값을 곱하면 소수점 아래의 길이.
1어미자 읽기
아들자 0 눈금 바로 앞의 어미자 눈금을 읽음.
2아들자 읽기
어미자 눈금과 일치하는 아들자 눈금의 칸 수를 셈.
3최종 측정값
측정값 = 어미자 읽음값 + 일치 눈금수 × 최소 측정값.
05예제와 읽기 주의교재 194p
- 교재 예제는 1/20 버니어캘리퍼스(어미자 19 mm를 20 등분)의 눈금에서 최소 측정값과 측정값을 구하는 문항. 답은 최소 측정값 0.05 mm, 측정값 12.45 mm.
- 읽기 전 준비 세 가지 — 조를 닫아 0 눈금끼리 맞는지 보아 계기 오차를 막고, 일치 눈금은 정면에서 보아 시차를 막고, 조를 너무 세게 누르지 않음. 측정력이 지나치면 아들자가 기울어 값이 어긋남.
어미자 읽음값과 곱하는 값
- 아들자 0 눈금이 이미 지나온 쪽, 곧 0 눈금 바로 앞의 어미자 눈금을 읽음. 예제의 어미자 읽음값을 13 mm로 잡지 않도록 조심.
- 곱하는 값은 그 측정기의 최소 측정값. 1/20과 1/50 버니어캘리퍼스는 곱하는 값이 0.05 mm와 0.02 mm로 서로 다름.
06하이트 게이지교재 194p
- 하이트 게이지(height gauge)는 정반(surface plate) 위에 공작물을 올려놓고 정반면을 0점으로 삼아 높이를 재는 측정기. 수직으로 세운 스케일에 같은 원리의 아들자가 붙어 있어 읽는 법도 버니어캘리퍼스와 동일.
- 베이스에 고정된 스케일을 따라 오르내리는 슬라이더에 스크라이버(scriber)를 달면 금긋기 공구로 사용. 원하는 높이에 슬라이더를 고정하고 공작물 표면에 그으면 가공의 기준선.
- 높이 측정과 금긋기를 한 대로 하는 것이 특징. 1/20 mm까지 읽는 버니어캘리퍼스 다음은 0.01 mm를 읽는 측정기 — 다음 편 마이크로미터.
이 절의 핵심 정리
- 버니어캘리퍼스는 어미자와 아들자로 바깥지름·안지름·깊이·단차를 잰다.
- 아들자는 어미자의 (n−1) 눈금을 n 등분해 두 눈금이 어긋난 만큼을 읽게 한다.
- 최소 측정값은 어미자 한 눈금을 아들자의 등분수로 나눈 값이다.
- 측정값은 0 눈금 바로 앞의 어미자 눈금에 일치 눈금수와 최소 측정값의 곱을 더한 값이다.
- 하이트 게이지는 정반면을 0점으로 높이를 재고 스크라이버로 금을 긋는다.
강의 자료9.2 버니어캘리퍼스
1 / 11
1. 7.4-2 나사 가공용 공구와 보링 머신 (표지)
번호를 누르면 해당 장으로 바로 이동합니다 · 방향키 ← → 로도 넘길 수 있습니다
댓글
댓글 쓰기