大型ワークの寸法が変化する？
大型ＮＣ立旋盤のオペレーターです。内径がФ2000～3000?のワークが多いのですが、寸法管理に悩まされてます。
材質はSS400、SCS、MASなど、一般的によくある材質です。
環境としては、ミツトヨ特注の2000～3000?の内径マイクロメーター、基準棒、基準棒とマイクロメーターのゼロ点チェックをする器具など、一通り揃っています。
仕上げ前後の寸法の測定時は、
?先ずワークの温度を赤外線温度計で測る。
?基準棒の温度を赤外線温度計で測る。ここで温度差がなければ温度の件は無視。温度差があれば、基準棒の材質とワークの線膨張係数を換算。
?基準棒と内径マイクロメーターのゼロ点誤差を調べ、ゼロ点誤差を換算して測定。
という手順です。
悩んでいるのが朝に内径を測定した時、基準棒が25℃、ワークも25℃。測定した結果、内径がФ2500,00?。
昼にもう一度測ると基準棒が30℃、ワークが29℃、で測定した結果内径の寸法がФ2499,90?。温度差、線膨張係数を考えても辻褄が合いません。
特にマニアックな材質ではありませんし、基準棒とワークの線膨張係数の差は1℃につきせいぜいミクロン単位です。
温度が上がると寸法が大きくなるならわかりますが、なぜ温度が上がると小さく測れてしまうんでしょう？
基準棒とマイクロメーターの誤差は、いつ、何℃の時に調べても誤差がありません。温度が低くなることによりマイクロメーターも縮んでいる。つまりマイクロメーターが縮んだ状態で測ると、その分大きく測れる。ということでしょうか？しかしゼロ点に狂いはなく、基準棒とワークも同じ温度・・・
わけが解らなくなってきました。
お礼
ご回答ありがとうございました。 焼嵌め、冷し嵌めの原理、方法については理解しております。 焼嵌めにて検索しましたが、残念ながら求めるものは得られませんでした。 補足もご覧いただき、良きご回答あればまた、 宜しくお願いします。
補足
具体例を示させていただきます。 焼嵌めまたは、冷し嵌めの済んだ製品の温度２５度の時点で外径 を測定し、製品が２０度になった場合の外径の計算方法をご教授ください。単独の材質であれば、線膨張係数と温度差からの計算方法は分かります。質問のような組み合わせの場合がわかりません。 ○○で検索、○○を調べて、という方はご遠慮下さい。 明確な回答、またはそれが示されたサイトをご存じの方 お願いします。