キャリパーとは何ですか?またその仕組みは何ですか? 👨‍🏭

何かを正確に測る必要があるのに、単純な定規では測れないという状況に陥ったことはありませんか?

DIY 愛好家、整備士、機械工のいずれであっても、望ましい結果を達成するには正確な測定が不可欠です。

ここでキャリパーが役に立ちます。

これらの精密機器は、物体の対向する 2 つの側面の間の距離を驚くべき精度で測定できるように設計されています。

しかし、それらはどのように機能するのでしょうか?また、何がそんなに特別なのでしょうか?

この記事では、キャリパーの世界を掘り下げ、その魅力的な内部の仕組みを探っていきます。

さあ、シートベルトを締めて、これらの重要なツールの背後にある秘密を発見する準備をしてください。

重要なポイント

ノギスは、メータースティックや定規などの器具では簡単に測定できない直線寸法を測定するために使用される器具です。
外側キャリパー、内側キャリパー、雌雄同体キャリパーなど、さまざまな寸法を測定するために使用されるさまざまな種類のキャリパーがあります。
ノギスは、内向きまたは外向きの点を備えたコンパスのように単純ですが、目盛はありません。
多くのタイプのノギスでは、目盛り、ダイヤル、または電子デジタルディスプレイ上の測定値を読み取ることができます。
キャリパーは、機械工学、金属加工、林業、木工、科学、医療などの多くの分野で使用されています。

キャリパーとは何ですか?またその仕組みは何ですか?

ノギスは、物体の寸法を正確に測定するために使用されるツールです。2 つの調整可能な脚またはジョーがあり、外径、内径、深さ距離、ステップ距離の 4 つの方法で測定できます。

ほとんどのノギスは、同じ 4 種類の測定を行うことができます。

市場では、次のようなさまざまなタイプのキャリパーが入手可能です。

ダイヤルキャリパー

最も一般的なタイプのノギスであるダイヤルノギスには、測定値を表示するダイヤルが付いています。

デジタルノギス

デジタルノギスには、測定値を表示する電子ディスプレイが付いています。

ジェニーキャリパー

ジェニーノギスは物体の厚さを測定するために使用されます。

マイクロメーター

マイクロメータは、非常に小さな物体を高精度で測定するために使用されます。

スプリングポイントキャリパー

スプリングポイントキャリパーは、2 点間の距離を測定するために使用されます。

ノギス

ノギスにはスライド式スケールが付いており、非常に正確な測定が可能です。

キャリパーの 4 つのカテゴリはすべて、外側、内側、段差、深さの測定を実行します。各種測定を行うノギスは、4ウェイノギスとも呼ばれます。ノギスは、他のデバイスでは測定が困難な、円形または不規則な形状の物体の直径、深さ、厚さを測定するのに特に役立ちます。

ノギスは、さまざまな物体のサイズを高精度で測定するために使用される装置です。ノギスにはダイヤルノギス、ノギス、デジタルノギスなどさまざまな種類があります。各タイプのキャリパーの測定値を読み取る手順は次のとおりです。

ダイヤルキャリパー

最初にインチ全体の測定値を読み取ります。
次に、10 分の 1 インチ全体を読み取ります。
最後に、文字盤の 1000 分の 1 インチを読み取ります。

ノギス

ノギスは測定値をセンチメートル単位で出力し、小数点以下 2 桁まで正確であることに注意してください。
メインスケールは、主要な数値と小数点以下 1 桁を読み取り値に反映します。
バーニアスケールは、小数点以下第 2 位を読み取り値に反映します。

デジタルノギス

測定を行う前に、デジタルノギスの電源を入れ、ツールのゼロ調整を行ってください。
測定対象物をノギスのジョーの間に置きます。
デジタルディスプレイで測定値を読み取ります。

一般に、ノギスで物体を測定するには、物体の側面に合わせてノギスを開き、物体の両側に触れるまでノギスを閉じます。次に、使用されているキャリパーのタイプに基づいて測定値を読み取ります。

正確な測定を行うことを忘れないでください。測定を行う前にツールのゼロ調整を行ってください。

デジタルノギスとアナログノギスはどちらも寸法測定に使用されますが、いくつかの違いがあります。デジタルノギスとアナログノギスの違いは次のとおりです。

デジタルノギス

LCD ディスプレイに電力を供給するにはバッテリーが必要です。
内蔵 LCD ディスプレイで瞬時にデジタル値を表示できるため、特に視力の弱いユーザーにとっては読みやすくなります。
ボタンを押すだけでメートル単位と帝国単位を切り替えることができます。
ラック＆ピニオン方式を採用していないため、衝撃に強いです。
1/100単位まで表示可能。

アナログノギス

電池は必要ありません。
正確に読み取るには練習が必要なダイヤルまたは副尺を用意してください。
より直観的に分かりやすく寸法を決定できます。

デジタルノギスとアナログノギスはどちらも、金属工芸、木工、その他の作業で正確な外径 (OD)、内径 (ID)、長さ、深さを測定できます。内寸、外寸、深さの測定に使用します。

どちらのタイプのキャリパーの精度も同様で、ほとんどのモデルは +/- 0.001 インチまたは +/- 0.02 mm の精度で測定できます。

ノギスは、内外の寸法や距離を測定するために使用される測定ツールです。通常の定規よりも正確で、100 分の 1 ミリメートルと 1,000 分の 1 インチの精度を測定できます。

キャリパーの精度に影響を与えるいくつかの要因を次に示します。

ノギスの種類: ノギスには、ノギス、デジタルノギス、ダイヤルノギスなど、さまざまな種類があります。デジタルノギスとダイヤルノギスは、小数点以下 3 桁または 1/1000 インチまでの正確な測定値を提供するため、非常に正確であると考えられています。
測定面: 正確な測定を行うために、ジョーをワークピースに対して平らに保ってください。最大寸法は外部フィーチャの最も正確な寸法であり、最小寸法は穴などの内部フィーチャの最も正確な寸法です。
材料の一貫性: 商業的に生産されているほとんどの金属は非常に一貫した厚さを持っていますが、すべての材料が同じ一貫性を持っているわけではありません。キャリパーを動かして、厚さの変化を確実に捉えてください。

全体として、ノギスは、多くの材料の正確な測定とマーキングを可能にする非常に多用途のツールです。ノギスの精度は、ノギスの種類、測定面、材料の一貫性によって異なります。

ノギスは、点間の正確な測定を行うために使用される測定ツールです。他の測定ツールと比べてノギスを使用する利点は次のとおりです。

精度と精度: ノギスは正確で正確な読み取り値を提供するため、精密な測定に最適です。
汎用性: キャリパーは、さまざまな目的に使用できる多用途の器具です。通常、内部、外部、深さの測定に使用されます。
統合スケール: ノギスには測定スケールがツールに組み込まれているため、定規や巻尺などの別の測定器具が必要ありません。
耐久性：ほとんどのキャリパーはステンレス鋼で作られており、非常に耐久性のある素材です。適切なケアを行えば、ステンレススチール製キャリパーは一生使い続けることができます。
競争力のある価格設定: キャリパーは一般的に使用されるため、製造も一般的であるため、価格が競争力があり、低価格になります。
強度: ほとんどのメーカーは、強度と耐久性を与えるために純粋なステンレス鋼を使用してキャリパーを製造しています。
多用途性: ノギスは、あらゆる幾何学的オブジェクトの内側、外側、段差、深さの寸法を測定するために使用できます。
外部機器が不要：ノギスにはツインスケールが付属しており、測定時に主スケールと副スケールを使用できるため、定規などの外部機器が不要です。

全体として、ノギスは精密で多用途で耐久性のある測定ツールであり、精密な測定に最適です。これらは製造業で一般的に使用されており、他の測定ツールに比べて多くの利点があります。

キャリパーの精度と機能を維持するには、キャリパーの適切なケアとメンテナンスが重要です。以下にいくつかのヒントを示します。

ご使用の前に

キャリパーは少なくとも年に 1 回、使用状況に応じてより頻繁に校正されていることを確認してください。
キャリパーに汚れや汚れがないか確認してください。
ゴミや塵による測定精度の低下を防ぐため、ノギスの測定面やワークの被測定面を清掃してください。
ノギスを他の工具の代わりとして使用しないでください (たとえば、ノギスをてこ棒やドライバーとして使用しないでください)。

使用後

使用後はキャリパーを清掃してください。
キャリパーの精度に影響を与える可能性のある不要な残留物がないか確認してください。
不正確な測定を引き起こす可能性のある汚れ、腐食、または油のヤスリを防ぐために、アイテムの表面をきれいにして乾燥させてください。
キャリパーを保管する前に、キャリパーのビームにオイルを少量塗布し、きれいな布で拭きます。
キャリパーを使用しないときは、保管ケースに戻してください。

摩耗と損傷

キャリパーに磨耗がないか点検してください。

正確な測定値を得るにはノギスを適切に使用することも重要です。キャリパーのジョーは部品に対して直角または垂直である必要があり、部品に対してしっかりと保持される必要がありますが、そらせない程度に保持する必要があります。

作業面上でノギスを動かして、最も正確な測定値が得られることを確認します。

キャリパーの硬化鋼はほとんどのワークピースに傷を付ける可能性があるため、表面仕上げが重要な場合は注意が必要です。

最後に、損傷を防ぐためにキャリパーを適切に保管してください。振動や動きを引き起こす可能性のある機器から遠ざけて保管してください。校正は、ゲージを適切にメンテナンスするためのもう 1 つの重要な部分です。

多くの種類の測定装置は、正しく動作し、正確な測定を行うために定期的な校正を必要とします。

ノギスを使用する場合、正確な測定を保証するために避けるべきよくある間違いがいくつかあります。最も重要なもののいくつかを以下に示します。

使用前にキャリパーをゼロ調整しない: 前回の測定による誤差を避けるため、使用前にキャリパーを必ずゼロ調整してください。
キャリパーを動かさない: 最も正確な測定値が得られるように、作業面上でキャリパーを動かしてください。これは、最小寸法が最も正確である外部サーフェスと、最大寸法が最も正確である穴などの内部フィーチャの場合に特に重要です。
ジョーがワークピースに対して平らに保たれていない: 正確な測定を行うには、取得されるすべての測定においてジョーがワークピースに対して平らに保たれていることが重要です。
キャリパーの磨耗を検査しない: キャリパーの精度は、部品と接触する 2 つの表面の平面度と平行度に依存します。これらの表面が摩耗すると、精度が低下します。キャリパーにバリやジョーの傷などの摩耗がないか点検してください。
可能な限りレールの近くで測定しない: ノギスは「アッベの原理」で説明される誤差を起こしやすくなります。これは、測定システムの基準線が基準線と同じ線上にない場合には常に誤差の原因が生じるというものです。寸法を測定中です。キャリパーでは、スケールやギアが測定面や接触面と一致していません。その結果、脚が緩んだときのテーブルや椅子と同じように、キャリパーは（微小な増分で）移動して小刻みに動きます。できるだけレールに近い位置で測定することで誤差を最小限に抑えることができます。
適切な測定方法を使用していない: 不適切な測定方法を使用すると、測定が不正確になる可能性があります。たとえば、巻尺を使用して +/- 0.001 公差のフィーチャーを測定するのは、優れた方法とは言えません。部品に適したツールを使用し、ゲージの精度を把握してください。
CMM スタイラス認定データを検証しない: 使用するたびに CMM スタイラス認定データを検証することをお勧めします。これにより、不正確な測定につながる可能性のあるスタイラスの磨耗や損傷を防ぐことができます。

これらのよくある間違いを回避することで、ノギスを使用して正確な測定を行うことができます。

ニーズに合った適切なキャリパーを選択するのは難しい作業ですが、賢明に決定するためのヒントをいくつか紹介します。

アプリケーションを考慮する: 測定ソリューションを選択するときは、測定対象の部品の種類、必要な精度のレベル、必要な測定範囲などのアプリケーションベースの要素を考慮してください。
ブランドの評判: 高品質の測定機器を製造してきた実績のある、評判の高いデジタルノギスのブランドを探してください。
多用途性: 基本的な測定作業では、ノギスやマイクロメーターの多用途性に勝るものはありません。
精度: キャリパーは、多くの材料の正確な測定とマーキングを可能にする非常に多用途のツールです。正確な測定を行うために、ジョーをワークピースに対して平らに保ってください。
データム: キャリパーにはデータムとも呼ばれる 4 つの測定面があり、これにより、ほぼすべての状況をカバーするさまざまな測定方法が可能になります。
内部測定と外部測定: 外部測定は測定対象のジョーを閉じることによって行われ、内部測定は内径接触部を開くことによって行われます。
スキルレベル: ノギスは多用途のツールですが、最も正確なツールの 1 つではありません。ツールの位置決めと測定結果の解釈には熟練が必要です。オペレーターがツールに対する「感覚」を養うと、測定結果の一貫性が高まります。

はい、ノギスは内部測定と外部測定の両方に使用できます。ノギスは、長さ、深さ、内寸、外寸を測定するために設計された多用途ツールです。これらには、一対のコンパスに似た 2 つのヒンジ付きの脚と、外側または内側の寸法を測定するために使用できる内向きまたは外向きの点が付いています。

キャリパーには、外部測定用にブレード端が内側を向き、内部測定用にブレード端が外側を向くスプリングキャリパーなど、いくつかの異なるタイプがあります。

キャリパーを使用して、あるオブジェクトから別のオブジェクトに寸法を転送することもできます。

最も正確な寸法を取得するには、キャリパーを動かし、ジョーをワークピースに対して平らに保ってください。

ノギスは外側、内側、深さ、段差の寸法を測定できます。

閉会の挨拶と推奨事項

ノギスは寸法測定に不可欠なツールであり、一対のジョーまたはアームを利用して 2 点間の距離を測定します。しかし、この投稿を締めくくるにあたり、私は疑問に思わずにはいられません - キャリパーから他に何を学べるでしょうか?

考えてみてください。ノギスは精度、精度、そして細部へのこだわりがすべてです。これらは、たとえ最小の測定値であっても大きな違いを生む可能性があることを私たちに思い出させます。そして、私たちが常に情報、気を散らすもの、騒音にさらされている世界では、おそらく私たち全員が、少し時間を取って、ゆっくりと細部に集中することから恩恵を受けることができるでしょう。

あなたが科学者であっても、エンジニアであっても、あるいは単に物を正確に測定したい人であっても、ノギスは強力なツールです。しかし、おそらくもっと重要なことは、小さなことが重要であることを思い出させてくれるということです。ですから、次に人生の混沌の中で圧倒されたり迷ったりしたときは、深呼吸してノギスを手に取り、時には最も重要なことは目の前にあることであることを思い出してください。