Technical Room-006: Dial Gauge-1 (ไดอัลเกจ-นาฬิกาวัด1 )

Dial Gauge (นาฬิกาวัด)

นาฬิกา วัดเป็นเครื่องมือวัดที่อ่านค่าระยะทางการเคลื่อนที่ของแกนวัดด้วยเข็มซึ่ง ติดอยู่กับหน้าปัทม์โดยอ่านค่าความแตกต่างที่ได้จากการอ้างอิงค่ามาตรฐานใด ๆ ใช้วัดระดับความเป็นระนาบ ความขนาน ระยะเยื้องศูนย์ เช่นวัดเพื่อหาศูนย์ในงานกลึงได้ละเอียดมาก

8.1.1 ชนิดของนาฬิกาวัด (Type of Dial Gauge)

นาฬิกาวัดที่มีอยู่ในปัจจุบัน พอที่จะจำแนกตามหลักการทำงานได้ 2 ชนิด คือ นาฬิกาวัดชนิดมาตรฐานและนาฬิกาวัดชนิดคาน

     นาฬิกาวัดชนิดมาตรฐาน (Standard Tyype)

ค่าความละเอียดของนาฬิกาวัดชนิดนี้ มีทั้งแบบ 0.01 มม. และ 0.001 มม. เมื่อหัวสัมผัสถูกดันขึ้นเข็มยาวของหน้าปัทม์จะหมุนตามเข็มนาฬิกา เมื่อเข็มยาวหมุนครบ 1 รอบ เข็มสั้นจะหมุนไป 1 ช่องสเกล เมื่อมองดูที่หน้าปัทม์ของเข็มสั้นจะทราบทันทีว่าเข็มยาวหมุนไปกี่รอบ

ภาพที่ 8.1 แสดงลักษณะของนาฬิกาวัดชนิดมาตรฐาน

8.1.2 ส่วนประกอบและหน้าที่ของนาฬิกาวัด

ภาพที่ 8.2 ส่วนประกอบของนาฬิกาวัดชนิดมาตรฐาน

ชื่อส่วนประกอบ	หน้าที่
1. หัววัด	- เป็นตัวสัมผัสวัด หรือตรวจสอบชิ้นงานโดยตรง
2. แกนเลื่อน	- เป็นตัวจับยึดหัววัด เมื่อหัววัดถูกดัน โดยผิวชิ้นงาน แกนเลื่อนขึ้น – ลง
3. เข็มยาว	- บอกค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นงาน ภายหลังการสัมผัสชิ้นงานของหัววัด
4. เข็มวัดรอบ	- บอกจำนวนรอบของเข็มว่าเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทางเท่าไร (มม.)
5. แผ่นสเกล	- บอกค่าความละเอียด โดยแบ่งออกเป็น 100 ช่องเท่า ๆ กัน เมื่อเข็มยาวหมุนไป 1 รอบ จะอ่านค่าได้ 1 มม.
6. กรอบนอก	- หมุนปรับให้จุดศูนย์ (ขีด 0) ของแผ่นสเกลตรงกับเข็มยาวพอดีเพื่อที่จะกำหนดจุดเริ่มต้นในการอ่านค่า หรือตรวจสอบชิ้นงานในขั้นตอนต่อไป
7. ขีดพิกัด	- กำหนดค่าของพิกัดที่ยอมรับ หรือคลาดเคลื่อนจากค่าที่กำหนด
8. สกรูล็อค	- ล็อคตำแหน่งสเกลของหน้าปัทม์
9. กระจกหน้าปัทม์	- ป้องกันฝุ่น หรือสิ่งแปลกปลอมเข้าไปทำความเสียหายให้อุปกรณ์ หรือ ส่วนประกอบอื่น ๆ
10. ตัวเรือน	- ป้องกัน หรือครอบอุปกรณ์ (กลไกภายใน) ไม่ให้เกิดความเสียหาย
11. ก้าน	- สำหรับจับยึดอุปกรณ์ (ขาตั้ง) ใช้ในการตรวจสอบ หรือวัดงาน

8.1.3 หลักการทำงานของนาฬิกาวัด

หลักการทำงานของนาฬิกาวัดชนิดมาตรฐาน

ภาพที่ 8.3 แสดงกลไกการทำงานของนาฬิกาวัดชนิดมาตรฐาน

การส่งผ่านการเคลื่อนที่ จากหัววัดไปยังเข็มยาว จะใช้กลไกของเฟืองเป็นตัวส่ง จากภาพที่ 8.3 เมื่อแกน S เคลื่อนที่ขึ้นลง เฟืองแรค (เฟืองสะพาน) ที่แกนจะดันให้เฟืองพิเนียนหมายเลข 1a นั้นหมุน เฟือง 1a จะมีแกนร่วมกับเฟืองหมายเลข 1b เฟือง 1b จะขบอยู่กับเฟืองพิเนียนหมายเลข 2c ซึ่งติดอยู่กับเข็มยาว หรือหน้าปัทม์

ระยะทางการเคลื่อนที่ของแกน และการเคลื่อนที่ของเข็ม สามารถกำหนดเป็นค่าคงที่ ที่ถูกต้องด้วย สัดส่วนจำนวนเฟือง และช่วงฟันของแรค (เฟืองสะพาน) ตัวอย่างเช่น เมื่อ S เคลื่อนที่ไป 1 มม. เข็มยาวจะหมุนไป 1 รอบ แล้วแบ่งสเกลออกเป็น 100 ช่องเท่ากันจะได้ความกว้างของช่องสเกลเป็น 0.01 มม.

นอกจากนี้เข็มสั้นจะติดอยู่กับฟันเฟือง 1b ดังนั้นเมื่อเข็มยาวหมุนไป 1 รอบ เข็มสั้นจะหมุนไป 1 ช่อง (1/10 รอบ) ถ้ากำหนดให้สัดส่วนจำนวนฟันระหว่างฟันเฟือง 1b และพิเนียนหมายเลข 2c เป็น 10:1

เพื่อป้องกันการถอยหลัง (Back Lash) ของฟันเฟือง เนื่องจากเฟืองแรค และพิเนียนนั้นจะมีช่วงถอยหลัง (การคลอนตัว) อยู่ จึงมีฟันเฟืองซึ่งมีขนาดและจำนวนฟันเฟืองเท่ากับฟันเฟืองหมายเลข 1 เรียกว่า ฟันเฟืองหมายเลข 2 ขบอยู่กับพิเนียน c แล้วมีสปริงก้นหอยติดอยู่เพื่อยันรับช่วงถอยหลังของฟันเฟืองทั้งหมดทำให้ หน้าฟันเฟืองทุกตัวสัมผัสกันเพียงด้านเดียวตลอดเวลา

8.1.4 นาฬิกาวัดชนิดคาน (Cantilever Principle Type)

ภาพที่ 8.4 แสดงส่วนประกอบของนาฬิกาวัดชนิดคาน

ชื่อส่วนประกอบ	หน้าที่
1. หัววัด	- สัมผัสวัด หรือตรวจสอบโดยตรง
2. ร่องหางเหยี่ยว	- เป็นร่องเพื่อประกอบกับแกนจับยึดในตำแหน่งต่าง ๆ
3. หน้าปัทม์	- ตัวเรือนแสดงค่าวัด
4. ขีดสเกล	- บอกค่าความละเอียด โดย 1 ช่องจะเท่ากับ 0.01 มม.
5. แกนจับยึด	- ยึดกับขาตั้งนาฬิกาวัด
6. เข็มชี้	- บอกค่าวัด
7. ตัวเรือน	- เป็นโครงครอบกลไกภายในของนาฬิกาวัด

ภาพที่ 8.5 ทิศทางการหมุนของหัวสัมผัสวัดุ

หลักการทำงานของนาฬิกาวัดชนิดคาน

ภาพที่ 8.6 กลไกการทำงานนาฬิกาวัดชนิดคาน

จากภาพที่ 8.6 เมื่อหัววัดสัมผัสกับชิ้นงานจะเกิดการเคลื่อนที่ไปยังเฟืองรูปพัด ทำให้เฟืองรูปพัดขับเฟืองพิเนียนหมายเลข 1 ซึ่งจะมีแกนร่วมกับเฟืองกลมทำให้เฟืองกลมหมุนไปขับเฟืองพิเนียนหมายเลข 2 ทำให้เข็มหน้าปัทม์เกิดการเคลื่อนที่

นาฬิกาวัดชนิดคานจะมีสปริงก้นหอยที่รับช่วงถอยหลังของฟันเฟืองเช่นเดียวกับนาฬิกาวัดชนิดมาตรฐาน

8.1.5 การอ่านค่าจากการวัด

ภาพที่ 8.7 ส่วนประกอบในการอ่านค่าการวัด

การอ่านค่าบนหน้าปัทม์ของนาฬิกาวัด ภาพที่ 8.7 ให้อ่านจำนวนมิลลิเมตรด้วยเข็มวัดรอบก่อน แล้วอ่านจำนวนความละเอียด  0.01 มม.  ด้วยเข็มยาว โดยแผ่นสเกล 

เมื่อแกนวัดเคลื่อนที่ขึ้นให้อ่านค่าจากตัวเลขด้านนอกในทิศทางตามเข็มนาฬิกา แต่ถ้าแกนวัดเลื่อนเคลื่อนที่ลงให้ใช้ตัวเลขด้านในของหน้าปัทม์อ่านค่าในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา

ภาพที่ 8.8 ระยะการเคลื่อนที่ของเข็มในทิศทางตามเข็มนาฬิกา
- แกนวัดเคลื่อนที่ขึ้น อ่านค่าได้ในทิศทางบวกเมื่อเทียบกับตำแหน่งอ้างอิง จากภาพที่ 8.8
เข็มวัดรอบอ่านค่าได้ 1.00 มม.
ที่เข็มวัดละเอียด        0.01 มม.
อ่านค่าได้                  0.91  มม.
ค่ารวม                       1.91 มม.

ภาพที่ 8.9 ระยะการเคลื่อนที่ของเข็มในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา

แกนวัดเคลื่อนที่ลง อ่านค่าได้ในทิศทางลบเมื่อเทียบกับตำแหน่งอ้างอิง จากภาพที่ 8.9

เข็มวัดรอบอ่านค่าได้            1.00 มม.
ที่เข็มวัดละเอียดอ่านค่าได้   0.54 มม.
ค่ารวม                                1.54 มม. 


ที่มาจาก: http://www.bpcd.net/new_subject/industry/yungyut/metrology%20subject/unit%208/knowledge%20sheet.pdf

สนใจผลิตภัณฑ์ของเรา ที่นี่