第 5 章 歯車校正システムへの適用評価
5.2 歯車校正の現状
5.2.1 歯車校正機関
「歯車の校正機関」である GMC は，工業製品である歯車および歯車測定機 の校正結果の品質を保証することにより顧客の満足を得ることを目的として以 下の品質方針を掲げている．
(1) ISO/IEC 17025の適用基準を満足するマネジメントシステムを構築し，品
質マニュアルを文書化する．
(2) 校正活動に関わる職員は，品質方針及び手順に従い，校正の品質確保に 努める．
(3) 品質，納期，コストを適切に考慮し要求事項に適合したサービスを常時 顧客に提供する．
(4) 「歯車測定機」「ブロックゲージ」「歯車」の校正を業務範囲とする．
実用標準ブロックゲージ
歯車基準器（アーティファクト）
AIST/NMIJ
（特定標準器）
JCSS-MRA認定事業者
（特定二次標準器）
JCSS-MRA認定事業者
（常用参照標準器）
JCSS-MRA認定事業者
（常用参照標準器）
USER
（基準器）
よう素分子吸収線波長安定化He-Neレーザ
よう素分子吸収線波長安定化He-Neレーザ
実用波長安定化He-Neレーザ
校正用ブロックゲージ
検出器
ステップゲージ 歯車測定基準機 +
※GMC領域
（実用標準器）
（校正用機器）
Figure 5.1 Traceability of gear calibration to the national standard
Figure 5.1は，歯車の校正のトレーサビリティ体系である．現在，歯車測定機 の校正用基準器として使用する歯車基準器（歯車アーティファクト）は，長さ の国家計量標準（特定標準器）にトレーサブルになっている．GMC における 歯車校正システムの考え方は，歯車評価は座標測定では無く，インボリュート 歯車形状創成運動系において歯車生産現場と同様の回転軸中心基準（両センタ ー支持）の状態で行うとしている．また，現在はブロックゲージによる長さ標 準とのトレーサビリティを維持しているが，歯車標準が国家標準として確立さ れたら，歯車標準からのトレーサビリティ体系を確立する．そして，これらの 基本事項を満足する歯車校正システムの向上に取り組んでいる．
5.2.2 歯車測定基準機
Technology
Precision
Conventional
Prototype
Laser system Air slider
Air bearing Developed Improvement of GMM
measurement and control
Investigation of machine accuracy Standard
Laser system Servo control Real-time control
Mechanism improvement and integration
Figure 5.2 Positioning of GMMs
試作機や開発機のみならず，これまでも歯車測定機の開発・改良は継続して 実施されてきた．Figure 5.2は，各歯車測定機の位置付けを表す．現在GMCで 歯車の校正に使用している歯車測定機（歯車測定基準機：standatd GMM）は，
試作機の仕様をベースにエアスライドを従来のすべりスライドに変更してサー
見に基づいて制御・計測性能を向上させることで測定精度を試作機より向上さ せた測定機である．本研究過程の知見に基づいて回転軸にはエアベアリングを 採用してDDモータにて直接駆動している．その仕様をTable 5.1に示す．そし て，その最高測定能力(BMC: Best measurement capability)[60]をTable 5.2に示す．
Table 5.1 Specifications of the standard GMM
Maximum workpiece diameter [mm] 260
Maximum weight on board [kg] 50
Maximum measuring speed [mm/s] 5
Resolution of rotary encoder [pulse/rev] 13,107,200
Type of rotary encoder Scale drum
Resolution of linear encoder [μm] 0.01
Type of scale Zerodur glass ceramic
Resolution of detector (LE) [μm] 0.02
Resolution of laser interferometer [μm] 0.001
Type of motor DD / Servo motor
Table 5.2 BMC of the standard GMM
Total profile deviation Fα
Profile form deviation ffα 0.7 0.8 0.9 1.0
Profile slope deviation fＨα Total helix deviation Fβ
Helix form deviation ffβ 0.6 0.7 0.7 0.7
Helix slope deviation fHβ
Total cumulative pitch deviation Fｐ 1.1 1.2 1.2 1.4
Single pitch deviation fｐｔ 0.5 0.6 0.7 0.9
(Unit: μm) Reference diameter d [mm]
60
20≤d≤ 60<d≤110 110<d≤165 165<d≤250
しかし，この歯車測定基準機の BMC は十分ではなく，歯車のトレーサビリ ティ体系を確立・普及させ，歯車業界全体の利益や国際競争力の強化，公平な 競争原理によるコスト削減などの将来的な効果や社会貢献に繋げるためには，
より不確かさが小さい歯車測定機を歯車測定基準機として位置付ける必要があ
る．Figure 5.2に示したように，開発機は進化した技術により測定精度を向上さ
せ，不確かさを小さくすることを目指している．