2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き,本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
日本工業規格 JIS
B 7513 - 1992
精密定盤
Precision surface plates
1. 適用範囲 この規格は,使用面の大きさが160×100mmから2500×1600mmまでの角形の精密定盤(以
下,定盤という。)について規定する。
備考1. この規格の引用規格を,次に示す。
JIS G 5501 ねずみ鋳鉄品
JIS Z 8103 計測用語
2. この規格の対応国際規格を,次に示す。
ISO 8512-1-1990 Surface plates−Part1 : Cast iron
ISO 8512-2-1990 Surface plates−Part2 : Granite
2. 用語の定義 この規格に用いる主な用語の定義は,JIS Z 8103によるほか,次のとおりとする。
(1) 精密定盤 多目的のための精密な平面又はデータム平面を,使用面として上面に備え,一般には鋳鉄
又は石で作られた盤状の構造体。
(2) 使用面の平面度 使用面の幾何学的に正しい平面からの狂いの大きさ。使用面を幾何学的に正しい平
行二平面で挟んだとき,平行二平面の間隔が最小となる間隔の寸法で表す。
3. 各部の名称 この規格で用いる定盤の名称は,図1による。
図1 各部の名称
備考 この図は単に各部の名称を示すものであって,構造及び形状を規定するものではない。
2
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4. 種類及び等級
4.1
種類 定盤の種類は,材料によって鋳鉄製及び石製に区分し,使用面の呼び寸法は表1による。
表1 使用面の呼び寸法
単位 mm
形状
呼び寸法
長方形
160× 100
250× 160
400× 250
630× 400
1 000× 630
1 600×1 000
2 000×1 000
2 500×1 600
正方形
250× 250
400× 400
630× 630
1 000×1 000
4.2
等級 定盤の等級は,使用面の平面度によって0級,1級及び2級の3等級とする。
5. 性能
5.1
使用面の平面度 使用面の平面度には,使用面の全面に対する平面度及び使用面の任意の位置にお
ける部分面積250×250mmに対する部分面積の平面度の二通りの規定を適用する。
備考 定盤の幅の寸法の2%(ただし,最大20mmとする。)に相当する使用面の周縁部分は,その部
分が使用上不都合を生じない状態であれば,平面度の規定の適用を除外してもよい。
5.1.1
全面の平面度 使用面の全面の平面度の公差値は,表2による。
参考 使用面の大きさが2 500×1 600mm以下で,呼び寸法と異なる寸法の場合の平面度の公差値は,
参考1に従って算出する。
3
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表2 全面の平面度の公差値
使用面の
呼び寸法
mm
全面の平面度の
公差値(1)(2)μm
周辺部分の除外幅
mm
対角線の長さ
mm(参考)
0級
1級
2級
160× 100
3
6
12
2
188
250× 160
3.5
7
14
3
296
400× 250
4
8
16
5
471
630× 400
5
10
20
8
745
1 000× 630
6
12
24
13
1 180
1 600×1 000
8
16
33
20
1 880
2 000×1 000
9.5
19
38
20
2 236
2 500×1 600
11.5
23
46
20
2 960
250× 250
3.5
7
15
5
354
400× 400
4.5
9
17
8
566
630× 630
5
10
21
13
891
1 000×1 000
7
14
28
20
1 414
注(1) 温度20℃湿度58%におけるものとする。
(2) 計算式を参考1に示す。
なお,0級については,0.5μm,1級及び2級については1μmに近い方の
値に丸めてある。
5.1.2
部分面積の平面度 任意の位置における部分面積250×250mmの平面度の公差値は,表3による。
備考 対角線の長さが354mmより小さい定盤は,250×250mmの測定面積がないので,部分面積の平
面度の規定は適用されない。
表3 部分面積の平面度の公差値
単位 μm
等級
部分面積の平面度の公差値(1)
0
3.5
1
7
2
15
5.2
定盤の剛性 使用面の大きさが400×250mm以上の定盤は,その使用面の中央に荷重を加えたとき,
負荷部分のたわみが200Nにつき1μmを超えないような剛性をもつものでなければならない。
6. 形状・寸法 定盤の使用面の各寸法の公差値は,その呼び寸法の±5%とする。
なお,一般の定盤における高さ,厚さ及び質量を参考表1に示す。
参考表1 定盤の高さ,厚さ及び質量
使用面の
呼び寸法
mm
鋳鉄製
石製
高さ mm
(参考)
質量 kg
(参考)
最小厚さ mm
(参考)
質量 kg
(参考)
160× 100
−
−
−
−
250× 160
−
−
−
−
400× 250
100
25
50
15
630× 400
150
90
70
50
1 000× 630
200
300
100
180
1 600×1 000
250
900
160
720
2 000×1 000
280
1 350
200
1 120
2 500×1 600
320
2 800
250
2 800
4
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使用面の
呼び寸法
mm
鋳鉄製
石製
高さ mm
(参考)
質量 kg
(参考)
最小厚さ mm
(参考)
質量 kg
(参考)
250× 250
80
20
50
10
400× 400
100
40
70
30
630× 630
150
150
70
80
1 000×1 000
200
500
100
280
7. 構造・外観 定盤の構造及び外観は,次による。
(1) 定盤には,3個の足を備える。
(2) 鋳鉄製定盤のリブは,定盤の変形をなるべく小さくするように配慮する。
(3) 鋳鉄製定盤の側面には,握り又は穴を設けるなど,容易に取扱い及び運搬ができるような構造とする。
(4) 鋳鉄製定盤の使用面は,0級及び1級は良好なきさげ仕上げ又はこれと同等以上の仕上げとし,2級は
同様の手段によるか又は機械仕上げでもよい。
なお,きさげの当たり面の分布は均等でなければならない。
(5) 石製の定盤の使用面は,0級は良好なラップ仕上げとし,1級及び2級は同様の手段によるか又は研磨
仕上げでもよい。
(6) 定盤の使用面の周縁及び各角(かど)は,2mm以上の半径の丸み又は同じく45°の面取りを施す。
8. 材料 定盤の材料は,次による。
(1) 鋳鉄製定盤の材料は,JIS G 5501に規定するFC250又は機械的性質がこれと同等以上の鋳鉄とし,組
織が均一で,巣,ピンホール,割れなどの有害な欠点があってはならない。ただし,2級の定盤では,
使用面のごく小さな欠点は,同じ組織の材料による埋栓で修理してもよい。
なお,内部応力を除くために,必要な熱処理又は自然枯らしをしなければならない。
(2) 石製の定盤の材料は,火こう岩又はこれと同等以上の物理的性質(3)をもつもので,組織が均一で,割
れなどの欠点があってはならない。
注(3) 定盤に用いる石材の物理的性質を,参考2に示す。
9. 測定方法
9.1
平面度の測定方法 平面度の測定方法は,次による。
9.1.1
全面の平面度の測定方法 定盤使用面の平面度の測定は,使用面をほぼ水平に支持し,無負荷の状
態で行う。その測定方法は,次のいずれかによる。
(1) 水準器による方法
(2) オートコリメータによる方法
(3) 基準面と比較する方法
測定は,定盤が周囲の温度及び湿度に十分に順応してから行うものとする。
また,きさげ,切削などによって生じた加工模様による影響を避けるために,使用面上の測定点に断面
寸法が30×9mmのブロックゲージを置いて測定することが望ましい。
平面度は,使用面上の測定線に沿って測定した各測定点相互の高さを基にして計算によって求める。
測定線の決め方は,図2に示す二つのうちのいずれかによる。
5
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図2 測定線(1)
測定線は定盤の大きさによって,本数を増やし(図3の例1),又は対角線法と井げた法との混合方法(図
3の例2)によってもよい。
図3 測定線(2)
平面度を求める計算を簡単にするために,使用面の辺に平行な各測定線上の測定点の数は奇数とし,そ
の間隔は,原則として表4による。
表4 測定点の間隔及び測定点数
使用面の長さ又は幅 mm
測定点の間隔 mm
測定点数
250
110
3
400
90
5
630
140
5
1 000
155
7
1 600
190
9
2 000
190
11
2 500
240
11
備考 使用面の長さ又は幅が250mm未満の測定点の間隔は任意とす
る。
対角線上の測定点の間隔は,表4に示す関係も考慮して,中央で合致するように決めなければならない。
各測定点相互の高さの測定値から平面度を求める方法の一例を次に示す(この例における単位は,すべ
てμmとする)。
各測定点の記号は,図4による。
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図4 測定点の記号
(a) 各測定線に沿って測った測定点相互の高さ
AXC
0
−0.3
+0.8
BXD
0
−7.0
+1.0
AEB
0
+15.5
+7.0
CGD
0
+6.4
+6.0
BFC
0
−7.5
−7.0
DHA
0
−9.0
−7.4
(b) 対角線AC及びBDの両端の高さを同じ値にしたときの中央交点 (X) の値を求める。
AXC
0
−0.7
0
BXD
0
−7.5
0
(c) 上記(X)点の値が同じ値になるように,いずれかの測定線の値に加減算をして両端の値を求める。
いま,BXD線の値に (−0.7)−(−7.5)=+6.8だけ加算すると
BXD
+6.8
−0.7
+6.8
となる。
(d) 次に対角線以外の周辺の測定線の両端の値を(C)で決定したすみ4点の値に合わせ,その中間点の値
を求めると図5のようになる。
図5 測定点の値(1)
(e) 図5でHXF線を軸としてAEB線を4.3(15.4−6.8の2分の1)下げると,各点の値は図6のように
なる。
7
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図6 測定点の値(2)
(f) 更にDE線を軸として,A点を1.48(A点とF点の差の5分の2)上げると,各点の値は図7のよ
うになる。
図7 測定点の値(3)
(d),(e)及び(f)における最高点と最低点の差は
(d)>(e)>(f)
であり,(f)における値が最も小さい。したがって,この定盤の平面度は13.9μmである。
9.1.2
部分面積の平面度の測定方法 部分面積の平面度の測定方法は,図8に例示するデータムゲージに
よって定盤の使用面の全面をくまなく走査し,インジケータが部分面積の平面度の公差値を超える読みの
変化を示す部分を見いだす。
この部分について,9.1.1に示した方法を用いて,平面度を測定する。
8
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図8 データムゲージ(例)
備考 4個は同一面内,各面積280mm2
9.2
剛性の測定方法
9.2.1
剛性の測定装置 装置の一例を図9に示す。装置は基本的には次のものから成り立っている。
(a) インジケータと一体となっているビーム
(b) ビームとは無関係な構造となっている質量支え
(c) 荷重用の質量
9
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図9 剛性の測定装置(例)
ビーム◯
Aは,二つの脚◯
Dで支えられた強固な構造で,この足はビームに沿って任意の間隔に位置決めす
ることができる。ビームの中央に,二つの脚の中心線からオフセットされている第三の脚◯
Eが設けられて
おり,また,同じく中央にわずかに片寄らせたインジケータ◯
Fが,測定子を定盤上に接触するように取り
付けられている。したがって,片寄らせた脚◯
Eは,ビームの安定のほかに,インジケータの指示の微調整
装置としての役目を果たすことができる。このオフセットの量は,測定誤差を最小にするために,脚◯
Eの
オフセットの量に比べて極めて小さくしなければならない。
中央の質量支え◯
Bは,ビームとは独立しており,制限内でビームに関して定盤上を上下に動かすことが
できる。荷重がかけられる定盤上の中央の面積は,使用面の大きさが1 000×1 000mm未満の定盤に対し
10
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ては直径120mm,それ以上の定盤に対しては直径300mmとする。
測定に使用する荷重は,一般に全面の平面度の許容値の21以上に定盤を変形するような大きさにしては
ならない。それぞれの大きさ及び等級の定盤に対して適用できる最大集中荷重の質量を,表5に示す。
表5 定盤の最大集中荷重の質量
定盤の使用面
の寸法
mm
各等級に対する定盤の全面の平面度の公差値の21の
変形を生じるおそれのある最大集中荷重の質量kg
0級
1級
2級
400× 250
40
80
160
630× 400
50
100
200
1 000× 630
60
120
240
1 600×1 000
80
160
330
2 000×1 000
95
190
380
2 500×1 600
115
230
460
400× 400
45
90
170
630× 630
50
100
210
1 000×1 000
70
140
280
9.2.2
測定の手順 定盤の剛性の測定の手順は,次による。
(1) ビーム両端の脚間隔を,測定する定盤の対角線の長さに調節し,その対角線上に設置する。
(2) インジケータを定盤上に設定して,その値を読み取る。
(3) 質量支えに所定の質量を載せて,インジケータの値を読み取る。
(4) 質量を取り除き,無負荷の状態のインジケータの値を確認する。
(5) (2)と(3)のインジケータの読みの差を,200N当たりに比例換算し,定盤の変形量を求める。
10. 検査 定盤の検査は,性能,形状・寸法,構造・外観及び材料について行い,5.,6.,7.及び8.の規定
を満足しなければならない。
11. 製品の呼び方 定盤の呼び方は,規格の名称又は規格番号,種類,等級及び使用面の大きさによる。
例1. 精密定盤 鋳鉄製 1級 1 000×630
例2. JIS B 7513 石製 0級 1 600×1 000
12. 表示 定盤には,次の事項を表示する。
(1) 製造業者名又はその略号
(2) 製品番号
(3) 等級
(4) 使用面の呼び寸法
(5) 質量
11
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参考1 平面度の公差の基礎
序文 この参考は,平面度の公差の基礎について,ISO 8512に基づいて記述するものであり,規格の一部
ではない。
1. 全面の平面度の公差の基礎 全面の平面度の公差は,次の式を基礎としている。
t=c1l+c2 ················································································· (1)
ここに,
t: 全面の平面度の公差 (μm)
l: 最も近い上の100mmに丸めた定盤の対角線の呼び長さ
(mm)
c1, c2: 定盤の等級に対する定数で,参考1表1に示す。
参考1表1 C1及びC2の値
定盤の等級
C1
C2
0
0.003
2.5
1
0.006
5
2
0.012
10
2. 呼び寸法以外の定盤 本体表1に示す呼び寸法以外の定盤の場合には,その全面の平面度の公差値は,
式(1)を用いて算出する。
3. 部分面積の平面度の公差値 部分面積の平面度の公差値は,使用面の大きさを250×250mmとして,
式(1)から算出した値である。
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参考2 石材の物理的性質
序文 この参考は,石材の物理的性質について,ISO 8512-2に基づいて記述するものであり,規格の一部
ではない。
1. 物理的特性 定盤に用いる石材は,次に示す物理的性質をもつことが望ましい。
(1) 密度 :2.5×103〜3×103kg/m3
(2) 引張破壊力:7〜35N/mm2
(3) 圧縮破壊力:100〜300N/mm2
(4) 多孔性係数:1.5%以下
(5) 吸収性係数:3%以下
(6) 線膨張係数:2〜8×10−6k−1
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参考3 定盤の取扱い上の注意事項
序文 この参考は,定盤の取扱い上の注意事項について,ISO 8512に基づいて記述するものであり,規格
の一部ではない。
1. 取扱い上の注意事項 定盤の取扱い上の注意事項は,次による。
(1) 定盤は,温度及び湿度の管理された雰囲気の中に設置することが好ましい。直射日光や突然の通風な
どは避けなければならない。
また,使用面とその裏面の温度が異なるような,上下の温度こう配を生じないようにすることも大
切である。
参考 使用面1 000×630mm,厚さ250mmの定盤で,上面と裏面の温度差が1℃の状態が続くと,鋳
鉄製定盤では約5μm,グラナイト製定盤では約1μmのひずみを生じる。これらの値はそれぞれ0
級平面度の許容値の80%及び15%に相当する。
(2) 定盤は,強固な基礎上に十分に水平出しをして設置する。
(3) 一般には,定盤は三本の水平調節ねじの足によって水平出しを行った後,水平を損なうことなく,ま
た,最小の平面度を与えるように,残りの補助の足を調整する。
(4) 本体9.2を参考として,定盤上の荷重が超過しないように注意し,また,可能な限り荷重を分散する。
(5) きさげ又は機械仕上げの定盤の使用面は,部分的に凹凸があるために,点接触の使用は避けなければ
ならない。高さ10mm以下のブロックゲージ(JIS B 7506参照)又は同様の精密な間隔片を介して接
触するようにする。
(6) 使用面は広く有効に使用し,常にある1か所に集中して使用してはならない。
(7) 使用面はデータムであり,極力損傷から守らねばならない。常に清浄に保ち,工具や測定器具を直接
に置かないようにする。
(8) 鋳鉄製定盤の使用面のきずはバリを生じる。このバリは使用面の摩耗を促進するから,と(砥)石で
局部的に除去の処置を行い,その後は研磨剤を十分にふき取る。
(9) 定盤を使用しないときには,常に上面にカバーを掛けておく。長期間使用しないときには,鋳鉄製定
盤の使用面には腐食防止剤を塗布しておく。
(10) 定盤の使用面は使用によって摩耗するから,使用の頻度に応じて使用面の平面度を定期的に検査して,
摩耗の程度を知る必要がある。平面度の検査方法は,本体9.1による。
(11) 定盤の修理には,定盤メーカによる専門家のサービスを利用することを推奨する。
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JIS B 7513 精密定盤改正原案作成委員会 構成表
氏名
所属
(委員長)
川 口 廣
株式会社科学計器研究所
喜 田 勝治郎
通商産業省機械情報産業局
桐 山 和 臣
工業技術院標準部
清 野 昭 一
財団法人機械電子検査検定協会
小 山 誠
財団法人機械振興協会技術研究所
庄 司 典 明
神奈川県工業試験所
福 木 昭 一
財団法人日本軸受検査協会ベアリング試験所
高 内 国 士
ISO/TC3/SC3国内対策委員会
鷲 頭 定 雄
株式会社青海精機製作所
加 藤 俊 雄
株式会社加藤精密工具製作所
中 林 正 吉
株式会社理研計測器製作所
藤 岡 哲 也
藤岡精工株式会社
小 出 美代吉
株式会社富士精密計器製作所
河 野 芳 雄
株式会社藤田製作所
美 藤 信
株式会社ミツトヨ
北 村 潔
株式会社大菱計器製作所
羽 田 勝 彦
日本精密測定機器工業会
(事務局)
市 川 忠 治
日本精密測定機器工業会