表面仕上げと表面粗さチャートの見方
新製品を市場に投入する予定ですか、それとも製造して組み立てたい別の部品設計がありますか?
部品の表面粗さは、製品の耐久性と性能に重要な役割を果たします。たとえば、粗い表面は通常、摩擦レベルが高く、滑らかな表面よりも磨耗しやすくなります。
ただし、粗い表面が望ましい場合もあります。特定の用途では、コーティングや塗装のための接着を促進するレベルの粗さの部品が必要です。さらに、異なる製造プロセスにより、異なるタイプの表面仕上げが生成されます。
部品の理想的な表面仕上げと製造方法について情報に基づいた決定を下すには、まず製造における表面粗さチャートを理解する必要があります。ここでは、表面仕上げと粗さ、およびその測定方法について知っておく必要があるすべてについて説明します。
表面仕上げとは?
表面仕上げをよりよく理解するために、図 1 に示す典型的な機械加工部品の簡単な図を考えてみましょう。表面仕上げは、表面 (または部品) の全体的な質感を単純に表したもので、次の特徴があります。
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図 1:表面仕上げを示す機械加工部品
レイとは、表面の支配的なパターンとそのパターンの向きを指します。たとえば、レイパターンは、垂直、水平、円形、垂直、またはクロスハッチにすることができます。それはすべて、部品の作成に使用される製造方法に依存します.
図 2:さまざまな種類のレイ パターン
表面粗さは、部品の表面にある間隔を空けた凹凸の合計の尺度です。これは、エンジニアや機械工が表面仕上げについて話すときの意味です。表面粗さの数値が低いほど、表面の凹凸が少なくなります。
うねりは、公称形状からの表面のより広い間隔の偏差を測定します。表面粗さよりも長い間隔で周期的に現れる凹凸面を表します。これは通常、びびりやたわみ、または加熱および冷却操作による反りに起因する加工不良によって引き起こされます。
表面粗さはどのように測定しますか?
図 3 は、表面に凹凸のある典型的な機械加工部品の断面を表しています。この部品の表面粗さを測定するには、部品の長さに沿って粗さのピークの高さを測定する必要があります。表面粗さを測定するための品質管理装置はいくつかありますが、一流の機械工場では一般的に表面粗さ計を使用しています。
図 3:凹凸のあるパーツの断面
表面粗さ計は、レイ パターンに垂直な方向に一定の速度でターゲットの表面を横切るスタイラス (または高解像度プローブ) を備えています。特別な電気システムを通じて、メーターは電気信号を取得 (および増幅) して、より拡大された垂直倍率を生成します。国家基準の選択に応じて、このメーターは次の 3 つの指標のいずれかを使用して表面粗さを評価します。
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図 4:表面粗さ計
図 5:スタイラスとワークピースの拡大図を示す表面粗さ計
平均粗さ は中心線平均とも呼ばれ、サーフェス全体で測定されたすべてのサーフェスの高さの算術平均です。これは、最も一般的に使用される表面粗さ指標です。ただし、表面粗さプロファイルが異なれば、Ra は同じでも性能が異なる場合があることに注意してください。したがって、これらの違いを区別するために、より多くの表面粗さパラメーターを決定する必要がある場合があります。
凸凹の平均高さ (または平均粗さ Rz) は、5 つのサンプリング長さ内の 5 つの最大の「山から谷まで」の差の平均を計算することによって、表面粗さを評価します。これは、ヨーロッパとアジアでより一般的に使用される指標です。
RMS 粗さ サーフェスのすべての山と谷の二乗平均平方根を測定します。 RMS 粗さインジケーターは Rz 粗さよりも多くのポイントを使用するため、Rz よりも正確です。 Ra を計算したくない場合は、通常、これが適切なオプションです。
表面仕上げチャート:表面粗さ指標の換算
表 1 に、Ra、Rz、および RMS 粗さ指標の表面粗さ換算表を示します。
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表面仕上げと表面粗さチャートが何を意味するかを理解したので、表面仕上げ操作には、目的の部品を製造するための最高の技術と専門家が必要であることにおそらく同意するでしょう。
Gensun Precision Machining は 20 年近く事業を展開しており、アジア全域で比類のない機械加工サービスを提供しています。当社には専門のエンジニアと機械工がいるだけでなく、機械加工された部品がお客様の表面粗さの要件を満たしていることを確認する専門の品質管理専門家チームもいます。
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