表面粗さは、摩耗の初期速度や継続的な性質などの要因がこの特性に大きく依存するため、滑り接触に関与するほとんどの表面にとって非常に重要です。これらの表面は通常、耐荷重性があり、使用目的への適合性を確保するために粗さのマーキングが必要です。-
多くのコンポーネントは、必要な機能を達成するために特定の表面仕上げを必要とします。例としては、塗装前の車体のジャーナル ベアリングや、クランク シャフトやカムシャフトのジャーナル ベアリングなどがあります。
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表面粗さとは何ですか?
日常の測定でよく言われる表面粗さとは、製品製造時の微細な隙間や小さな山谷の凹凸のことです。
通常、2 つの山または 2 つの谷の間の微小な距離 (波長) として定義されます。通常、波長は 1 mm 以下です。これは、一般にマイクロエラー値として知られるマイクロ-プロファイルの測定値として定義することもできます。
要約すると、粗さについて大まかに理解できたと思います。次のセクションでは、より詳細な分析を説明します。
一般に、表面粗さの評価にはベースラインを使用します。ベースラインより上の最高点は山と呼ばれ、ベースラインより下の最低点は谷と呼ばれます。山と谷の間の高さを Z で表し、加工品の微細組織の間隔を S で表します。
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S の値は通常、国の検証基準で次のように定義されます。
S < 1 mm: 表面粗さとして定義
1 S以下 10mm以下：表面うねりとして定義
中国の国家計量検定基準では、表面粗さは通常、VDA3400、Ra、Rmax の 3 つのパラメータを使用して評価されると規定されており、測定単位は通常μm で表されます。
評価パラメータ間の関係
Raは曲線の算術平均偏差（平均粗さ）、Rzは凹凸の平均高さ、Ryは最大高さとして定義されます。マイクロプロファイル-の最大高低差 Ry は、他の規格でも Rmax で表されます。
Ra と Rmax の間の具体的な関係については、以下の表を参照してください。
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表: Ra パラメータと Rmax パラメータの比較 (μm)
表面粗さはどのようにして形成されるのでしょうか？
表面粗さは、ワークの加工プロセスによって発生します。面粗さは加工方法、被削材の材質、工程に影響を与えます。
たとえば、放電加工 (EDM) 中に、加工された部品の表面に放電バンプが現れます。
加工プロセスや被削材の材質が異なると、加工部品の表面には密度、深さ、形状のばらつきなど、さまざまな微細な痕跡が残ります。
表面粗さがワークに及ぼす影響
ワークピースの耐摩耗性、嵌合安定性、疲労強度、耐食性、シール性能、接触剛性、測定精度、コーティング、熱伝導率と接触抵抗、反射率と放射特性、液体とガスの流れに対する抵抗、導体表面の電流の流れはすべて、さまざまな程度の影響を及ぼします。
表面粗さの評価基準
① サンプリング長：各パラメータの単位長です。サンプリング長とは、表面粗さを評価するために指定される基準線の長さです。 ISO 1997 規格では、一般に 0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm が基準長として使用されます。
② 評価長さ：N 個の基準長さで構成されます。コンポーネントのさまざまな部分の表面粗さは、単一の基準長さでは正確に表すことができません。したがって、表面粗さを評価するには N 個のサンプリング長が必要です。 ISO 1997 規格では、評価の長さは通常、N が 5 に相当します。
③ 基準線：基準線は、粗さパラメータを評価するために使用されるプロファイルの中心線です。一般に、最小二乗中心線とプロファイル算術平均中心線があります。
[最小二乗中心線]は、測定時に収集した点から最小二乗法を使用して計算されます。
[プロファイル算術平均中心線]は、中心線の上下の 2 つのプロファイル パーツの面積がサンプリング長内で等しいことを保証します。
理論的には、最小二乗中心線が理想的な基準線ですが、実際のアプリケーションで取得することは困難です。そのため、一般的には形状の算術平均中心線を代用し、測定時にはおおよその位置を示す直線を使用することができます。
表面粗さはどのようにして求められるのでしょうか？
製造現場では表面粗さ評価の重要性が高まっています。表面粗さを調べるには表面粗さ測定器という専用の機械が必要です。 （画像：Formtracer Avantシリーズ） 表面粗さ測定器は、蓄音機のピックアップのように、高感度のダイヤモンドスタイラスを使用して表面を走査します。次に、電子フィルタリングとして知られるプロセスにより、大規模な波紋や等高線の小さい波長の粗さを-長い波長から分離します。-
*触針式粗さ測定器の特性は ISO 3274:1996 で定義されています。{0}
（画像：触針式表面粗さ測定器の概略図{0}）
最も正確で完全な表面粗さ測定には専用の測定機が使用されますが、場合によっては、以下に示すように、ハンドヘルド ツール キットを使用して高速かつ低コストの操作を行うこともできます。{0}}
粗さ比較プレートは、電鋳によって作成されたニッケルベースのサンプルです。{0}金属加工に最適で、非常に効果的な補助工具です。
オペレーターは、セット内の各表面に爪をなぞるだけで、比較対象のワークピースに最も近いものを見つけます。これらのモデル セットをルックアップ テーブルとして使用する人もいますが、これらは重要な標準ではないことに注意することが重要です。粗さ測定機にはさまざまな機能があり、さまざまな評価方法があり、価格も異なります。機械を選択する前に、専門メーカーに相談して、ニーズに基づいて最適なモデルを選択することをお勧めします。
