다이얼 게이지

1.정의 측정하려고 하는 부분에 측정자를 접촉하여 스핀들의 미소한 움직임을 기어장치로 확대하여 눈금판 위에 지시되는 치수를 읽는 지시 측정기이다. 2.특징 1)다이얼게이지는 다이얼 인디케이터(dial indicator)라고도 한다. 2)최소눈금이 0.01㎜, 0.001㎜인 것이 주로 사용되고 있으며 다이얼게이지 단독으로는 측정을 할 수가 없고 보조기구를 사용하여 평면도, 원통도, 내경 치수, 두께, 진원도, 기계정밀도 검사 등 다양한 측정을 할 수가 있는 측정기이다. 3)주로 비교측정이나 한계측정에 쓰이고 측정 속도가 빠르고 판독 오차가 적으므로 빠른 시간 내에 정확한 측정을 할 수 있고 다점 측정이나 이동하면서도 측정할 수가 있으므로 형상측정에도 용이하다. 4)다이얼 게이지는 보조공구가 없이는 측정할 수 없지만, 측정대나 치공구에 부착하여 신속 정확하게 각종 길이 측정이 가능하다. 4)종류는 스핀들 식, 레버 식, 백 플런저 식이 있으며 레버 식(테스트 인디케이터) 5)다이얼게이지는 확대기구를 주로 정밀한 기어를 사용하므로 사용 시 과부하에 의한 무리한 측정은 피해야 한다.

3.구조 및 각부명칭

스핀들의 상하 직선운동을 회전운동으로 변환: 스핀들에 있는 랙과 피니언에 의함 4.원리 스핀들의 상하 직선운동을 회전운동으로 변환: 스핀들에 있는 랙과 피니언에 의함 ▶ 피니언의 회전운동을 기어에 의해 확대-확대된 회전을 지침으로 표시 [기본원리] [눈금 0.01mm 다이얼 게이지]​ [눈금 0.001mm 다이얼 게이지] 측정범위 5㎜, 10㎜ 측정범위 0.2㎜, 1㎜, 2㎜, 5㎜

5. 종류와 구조 -다이얼게이지는 기구적인 구조와 수치 표현 방식에 따라 나눌 수 있다 5.종류와 구조 -다이얼게이지는 기구적인 구조와 수치 표현 방식에 따라 나눌 수 있다. [기구적인 구조에 의한 분류] 1) 스핀들(Spindle)형 다이얼 게이지 -측정범위가 넓고 취급이 쉬우나 기계적으로 고장이 잦으며 레버 식에 비해 정밀도가 다소 떨어진다. -주요 구성요소는 측정자, 스핀들, 피니언(Pinion), 스프링, 지침등 아래 그림과 같다. -측정자가 피측정물에 접촉하여 접촉물의 높낮이에 따라 스핀들이 상하로 움직이는 직선운동을 하게 되고, 스핀들의 측면에 정밀 연마된 래크(Rack)와 래크에 물려 있는 피니언에 의해 회전운동으로 변환되고 이 회전운동은 피니언과 연결되어 있는 지침에 확대된다.

2) 레버 식 다이얼 게이지(Lever type dial gauge) -레버 식 다이얼게이지는 테스트 인디케이터라고도 하며 측정력이 적게 요구되고, 측정 범위가 좁으나 정밀한 측정에 알맞은 측정기이다. -주요 구성요소는 측정자, 기어가 형성된 선형치차 축, 피니언, 코일스프링, 지침 등으로 아래 그림과 같다. -측정자를 측정 면에 접촉시키면 그 움직임이 선형치차 축에 전달되고 선형치차 축의 기어의 운동으로 피니언을 회전 시키면 피니언에 연결된 지침이 그 움직인 양을 눈금에 표시한다. -레버식 다이얼게이지의 방식 ㄱ.전환레버에 의해 측정자의 움직임 전환 시켜주는 절환식(클러치식)과 ㄴ.전환레버 없이 양방향으로 측정하는 노 클러치식이 있는데 사용이 편리한 노 클러치방식이 많이 쓰인다. 측정범위:0~0.2 / 최소눈금:0.002 [절환식] [노 클러치식]

3) 백 플런지식 다이얼 게이지 -측정자의 움직임과 지침의 움직임이 서로 수직으로 되어 있는 것이다 3) 백 플런지식 다이얼 게이지 -측정자의 움직임과 지침의 움직임이 서로 수직으로 되어 있는 것이다. 이 형식은 다른 다이얼 게이지와 비교하여 스핀들의 운동이 원활하지 않으며 정확도가 떨어지기 때문에 현재는 많이 사용되고 있지 않다. -스핀들이 상하로 운동을 하게 되면 스핀들에 부착된 가이드 핀이 나선형의 캠 홈을 따라 움직이게 되어 캠이 회전하게 되고 캠의 기어와 지침 피니언에 의해 지침이 회전하게 되는데, 이로써 스핀들의 변형량이 확대되어 지침과 눈금판으로 변형량을 읽을 수 있다. -공작기계 테이블의 수평조정이나 검사지그에 부착하여 부착해 좁은 장소나 표준타입으로는 눈금을 읽기 어려운 곳에서 적합함. *지침측미기 -지침 측미기는 측정자의 상하운동을 기계적으로 확대하여 그 움직임을 지침과 눈금으로 읽을 수 있도록 만든 측정기로 눈금량이 1㎛이하, 지침의 회전 범위가 1회전 미만인 것에 적용된다.(측정범위:0.1mm이하) -고정도로 만들어져 있어서 비교측정기로서 특히 고정밀도를 요구하는 경우나 정밀 측정실에서 사용된다. -다이얼 게이지와 비교하여 정도는 높지만 측정범위(0.1mm이하)가 매우 적고, 고가이다. [측정범위:0~0.05 / 최소눈금:0.001]

[수치표현방식에 따른 분류] 1) 다이얼(Dial)식 -기계식으로 수치를 표시하는 방법으로 절삭유나 습기의 영향은 잘 받지 않으나 기계적인 고장이 잦은 것이 단점이다. 2) 디지털식(Digital type) -측정값을 수치로 표시하는 방식으로 측정값을 디지털 스케일에 의하여 측정한다. -읽음 오차가 없고 비교 측정도 간편하며, 정도 또한 뛰어나지만 가격이 고가이며 절삭유 및 수분의 영향으로 고장이 발 생하기 쉽다. [다이얼 식] [디지털 식]

[다이얼게이지의 응용] (1)다이얼 두께 게이지 (2)다이얼 깊이 게이지 (3)다이얼 캘리퍼 게이지 [두께나 외경의 측정] [깊이나 높이의 측정] (3)다이얼 캘리퍼 게이지 [외경, 내경, 틈새의 측정]

6.부속기구 -다이얼게이지는 단독으로 측정이 곤란하기 때문에 편하고 정확한 측정을 위하여 부속기구를 사용한다. 따라서 측정상황에 맞는 부속기구만 있다면 곤란한 측정도 할 수가 있다. -부속기구:측정자, 다이얼게이지 스탠드, 마그네틱 베이스, 정반 외에도 수많은 보조기구가 있다. (1)측정자 스핀들의 끝부분에 부착되어 피 측정물의 측정면에 접촉하는 단자를 측정자라고 한다. 1) 스핀들식 다이얼게이지용 -측정자에는 나사가 있어 자유롭게 교환하여 사용할 수 있고 측정자는 끝이 구형으로 된것이 가장 널리 사용되고 있다 -피 측정물의 형상이나 재질 또는 측정항목에 따라 적당한 형태의 측정자를 선택하여야 한다. 2)레버식 다이얼게이지용 -레버식 다이얼게이지용 측정자는 봉 끝에 구가 달려있는 형태로 되어있으며 그 길이와 구의 직경이 측정물의 형태, 크기, 표면 거칠기 등 여러 측정용도에 따라 틀리게 적용된다.

(2)스탠드 -다이얼게이지를 응용한 다이얼 (두께, 깊이, 캘리퍼)게이지는 단독으로 사용할 수 있다. -스핀들식이나, 레버식 다이얼게이지는 정밀측정을 하기 위해서 특별한 지지기구가 있어야 사용할 수 있다. 1)마그네틱 베이스(Magnetic base) 일반적인 공작 시에 사용되는 마그네틱 베이스는 자석을 이용한 지지구로서 on/off할 수가 있어 사용이 편리하고 자석 을 이용해서 지지하므로 일반 지지구로 지지하기에 곤란한 위치에서도 측정기를 지지할 수가 있다. 2)다이얼게이지 스탠드 다이얼 게이지 스탠드는 다이얼게이지를 고정하는 스탠드와 작은 정반을 조합한 것으로 부품의 높이 측정은 물론 진 원도, 진직도, 동심도, 경사도 등 다양한 측정에 사용할 수 있다. 이 스탠드의 밑면은 보통 평면도가 정밀하게 가공되어 있어 정반 위를 이동하면서 형상측정도 할 수 있다. (3)스핀들(Spindle) 올림장치 스핀들 식 다이얼게이지에 쓰이며 피 측정물을 다이얼 게이지의 측정자 밑에 끼워 넣을 때 측정력 때문에 치수가 어긋 나거나 스핀들이나 기어가 손상될 수 있으며 이를 막기 위해서는 손으로 스핀들을 들어 올려야 하데 이를 편하게 하여 스핀들을 들어올릴 수 있는 장치가 있다.

7. 측정방법 측정은 피 측정물의 크기, 형상 및 측정내용에 따라 측정방법은 절대측정과 비교측정이 있다 7.측정방법 측정은 피 측정물의 크기, 형상 및 측정내용에 따라 측정방법은 절대측정과 비교측정이 있다. (1)절대측정 1)측정의 기준면에서의 길이를 다이얼게이지의 눈금상에서 직접 측정하는 방법으로 다이얼 게이지의 측정범위 내의 치수에 한하여 측정이 가능하다. 2)따라서 절대측정(직접측정)을 할 때는 다이얼게이지 중 지시오차가 적은 것을 선택하여야 한다. 3)레버식 다이얼게이지나 최소눈금 0.001㎜의 스핀들 식 다이얼게이지는 보통 측정범위가 1㎜ 이하이기 때문에 이 것으로 직접 측정을 하는 경우는 거의 없다. (2)비교측정 1)측정물의 치수가 다이얼 게이지의 측정범위를 초과하거나 고 정도의 측정을 필요로 할 때는 다이얼 게이지와 마스터 게이지(게이지 블록)를 함께 사용하여 마스터와 피 측정물과의 치수 차를 다이얼게이지로 비교하므로서 피 측정물 의 치수를 결정할 수 있다. 2)따라서 비교측정을 할 때는 반복성이 좋은 다이얼게이지를 선택하여 인접오차가 적은 범위에서 기준점을 잡고 측정 하여야만 오차를 줄일 수 있다. 3)이 방식은 감도가 좋고 측정력이 약하며 피 측정물을 측정자 밑에 넣을 때 무리가 적은 레버식 다이얼 게이지를 사 용하거나 스핀들 식의 경우 스핀들 올림장치를 부착하여 사용하여야만 정확한 측정을 할 수 있다. 4)비교측정은 정확한 치수를 알고 있는 마스터 게이지가 필요하고 측정시간이 많이 소요되나 비교측정의 특징을 알고 사용하면 정밀하고 정확한 측정을 할 수 있다.

(3)측정방법의 응용

8. 사용시 주의사항 (1)공통 주의사항 1)측정 전에 측정물의 형상, 측정방법, 허용치수 등을 고려하여 다이얼 게이지의 종류, 측정 범위, 최소눈금, 측정자의 형상 및 부속품 등을 미리 검토하여 결정하여야 하다. 2)스탠드에서 측정 지점까지의 거리를 되도록 짧게 하고 고정을 확실히 한다.(그림참조) 3)기계적인 고장방지를 위해 충격 및 진동이 가해지지 않도록 주의한다. 4)올바른 위치에서 눈금을 판독한다.(그림참조) 5)습기가 적은 곳에 보관하고 장기 보관 시 방청 처리해서 보관한다. 6)작업 중에 절삭유나 기름 등이 기기 안으로 침투하지 않도록 주의한다.(그림참조) 7)먼지가 적게 발생하는 곳, 자성이 있는 물질이 없는 곳, 가능한 전용 box에 보관할 것 8)Spindle을 위로 올려 사용할 때는 lever을 사용하도록 할 것.(그림참조) (2)스핀들 식 다이얼 게이지 1)스핀들의 수직방향으로 힘을 가하지 않는다. 2)측정 시 측정하고자 하는 방향과 스핀들의 운동방향이 일치하도록 설치한다.(그림참조) (3) 레버 식 다이얼 게이지(테스트 인디케이터 : Test indicator) 1)측정자의 길이와 선단부 구(球)의 크기는 제품의 형상 및 측정목적에 맞는 것을 선택한다. 2)스탠드에 부착할 때는 경사각이 가능한 작게 되도록 한다.(그림참조) 3)윤곽 측정 시 이동방향에 주의해야 한다.