表面仕上げとは何ですか？-単位、記号、チャート
表面仕上げとは何ですか？
表面仕上げは、表面テクスチャまたは表面トポグラフィとも呼ばれ、レイ、表面粗さ、およびうねりの3つの特性によって定義される表面の性質です。これは、完全に平坦な理想（真の平面）からの表面の小さな局所的な偏差で構成されます。
表面のテクスチャは、スライド中の摩擦と転写層の形成を制御する重要な要素の1つです。スライド状態での摩擦と摩耗に対する表面テクスチャの影響を研究するために、かなりの努力が払われてきました。
表面テクスチャは、等方性または異方性にすることができます。表面の質感によっては、スライド中にスティックスリップ摩擦現象が発生する場合があります。
各製造工程で表面の質感が生まれます。プロセスは通常、結果のテクスチャが使用可能になるように最適化されます。必要に応じて、初期テクスチャを変更するためのプロセスが追加されます。
後者のプロセスは、研削（研磨切断）、研磨、ラッピング、研磨ブラスト、ホーニング、放電加工（EDM）、フライス盤、リソグラフィー、工業用エッチング/化学ミル、レーザーテクスチャリング、またはその他のプロセスです。
表面仕上げの定義
表面仕上げは、表面テクスチャまたは表面トポグラフィとも呼ばれ、レイ、表面粗さ、およびうねりの3つの特性によって定義される表面の性質です。これは、完全に平坦な理想（真の平面）からの表面の小さな局所的な偏差で構成されます。
表面仕上げは、表面のレイ、表面粗さ、およびうねりによって特徴付けられる、表面の全体的なテクスチャの尺度です。機械工は表面粗さを表面仕上げと呼ぶことが多いため、3つの特性すべてを含めることを目的とした表面仕上げは、混乱を避けるために表面テクスチャと呼ばれることがよくあります。サーフェステクスチャに類似した別の用語は、サーフェストポロジです。
この図は、うねり、レイ、ラフネスの関係をどのように考えるかを示しています。
レイ
レイは、表面の主要なパターンとそのパターンの方向を説明するために使用される用語です。レイは通常、製造プロセスによって製造され、平行、垂直、円形、クロスハッチ、放射状、多方向、または等方性（無方向）にすることができます。シンボルとレイの解釈については、以下のシンボルセクションで説明します。
うねり
うねりは、最も広い間隔の表面仕上げのバリエーションに使用される用語です。表面のこれらの周期的な欠陥は、粗さのサンプリング長よりも大きいですが、平坦性の欠陥とは見なされないほど小さく、短く、規則的です。
表面のうねりの一般的な原因には、加熱と冷却による反り、びびりやたわみによる機械加工の欠陥などがあります。
うねりは評価長さにわたって測定され、その長さのうねりプロファイルが生成されます。うねりプロファイルには、粗さ、平坦度、または形状の変化による表面の不規則性は含まれていません。
うねりの間隔（Wsm）は波のピーク間の間隔であり、波の高さは平均うねり（Wa）または合計うねり（Wt）パラメーターによって定義されます。
うねりの要件は、粗さの要件ほど一般的ではありませんが、ベアリングレースやシール面などの特定の部品にとって重要な場合があります。
表面粗さ
表面粗さは、しばしば粗さに短縮され、表面形状の小さな不規則性を指します。粗さは、表面仕上げの最も一般的に指定、測定、および計算される側面であり、多くの人が「表面仕上げ」という用語を粗さのみを表すために使用します。
表面仕上げ記号
基本的な表面仕上げ記号は、指定する表面上にポイントが置かれているチェックマークです。この記号のバリエーションは、以下の表で説明されている追加の指示を提供します。
表面仕上げユニット
Ra –平均粗さ
Raは、算術平均（AA）または中心線平均（CLA）とも呼ばれます。これは、粗さプロファイルとその平均線の間の領域の平均粗さです。グラフィカルに、Raは粗さプロファイルとその中心線の間の領域を評価長で割ったものです。評価の長さは通常5つのサンプルの長さであり、各サンプルの長さは1つのカットオフの長さに等しくなります。
Raは、これまでで最も一般的に使用されるサーフェス仕上げパラメータです。非常に一般的な理由の1つは、信号の絶対値を取得し、アナログ電子機器を使用して信号を統合するのが非常に簡単であるため、デジタル回路を含まない機器でRaを測定できることです。
Raは一般的ですが、表面の粗さを完全に特徴づけるには十分ではありません。アプリケーションに応じて、同じRaのサーフェスはまったく異なるパフォーマンスを示す可能性があります。これは、Raが同じで形状がまったく異なる4つのサーフェスです。
これらの違いを区別するには、より多くのパラメーターが必要です。
Rmax –最高の山から最低の谷までの垂直距離
Rmaxは、平均に依存するRaなどの測定値からは明らかではない可能性がある、引っかき傷やバリなどの異常に特に敏感です。
Rz –多くのヨーロッパ人に好まれる
ヨーロッパ、特にドイツでは、RzがRaよりも好まれることがよくあります。 Raのように中心線から測定する代わりに、Rzは5つのサンプリング長内の5つの最大のピークから谷の差までの平均を測定します。 Raはいくつかの極値に対して比較的鈍感ですが、Rzは測定するように設計された極値であるため、非常に敏感です。
表面仕上げチャート
重要なポイント
- 表面仕上げは、うねり、レイ、粗さで構成されますが、技術的な図面で指定されるのは粗さのみであるのが一般的です。
- Raは平均粗さであり、表面の高さの変動を過小評価しています。
- Rzは平均粗さの深さであり、最も深刻な表面高さの変動のサイズに近似しています。
- Ra<ほとんどの場合Rz。一般的な変換：7.2 x Ra =Rz（概算のみ）
- 粗さがSI単位（マイクロメートル）で指定されているか、英国単位（マイクロインチ）で指定されているかを知ることが重要です。
- より多くの製造プロセスが必要になるため、より滑らかな表面はより高価になります。したがって、コストを最小限に抑えるために、許容できる最も粗い仕上げを指定する必要があります。
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