表面仕上げ測定マスター:変換チャートとエキスパートヒント – CNCLATHING
製造仕様変更と寸法公差厳格化に伴い、表面仕上げ影響増大。設計者とCNC機械技術者は製品要求表面仕上げどう決定するか?表面仕上げ測定方法解説前、表面テクスチャ定義と構成要素理解から。表面粗さ変換チャートも併せて確認可能。
表面仕上げとは?
表面仕上げ(表面テクスチャ、表面形状とも呼ばれる)は全製造プロセスで生成され、部品表面性質を指し、レイ(加工痕方向)、表面粗さ、波状性(ウェイビネス)特性で定義。表面粗さ・テクスチャは産業エッチング等技術で最適化・変更可能、所望表面仕上げ取得。)
表面仕上げ測定方法
表面は3基本構成要素からなる:レイ/形状(旋盤CNC旋削部品生成時誤差結果)、波状性(内外振動源結果)、粗さ(工具幾何・状態・硬度・変動等結果)。表面幾何特性は異なる原因生成、分析時分離可能。粗さのみ、または全3要素測定可能な異なる測定システム存在。
接触式:プロフィロメータで測定スタイラスを表面横切らせ測定
非接触式:干渉計、共焦点顕微鏡、焦点変動、構造化光、静電容量、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、写真測量
表面仕上げ測定技術:
- プロファイリング技術:高分解能プローブで表面測定
- 面積技術:有限領域測定、ピーク・谷統計平均計算
- 顕微鏡技術:コントラスト測定利用しピーク・谷情報取得
表面仕上げ決定方法
CNC部品設計段階でエンジニア・設計者は通常表面仕上げ決定必要。要求表面粗さは用途摩擦や部品摩耗低減必要性依存。機能・用途が機械加工部品表面テクスチャにクリティカル。例:X線用光学部品は最上表面仕上げ要求可能。設計目的は機能良好かつ可能な限り粗い表面仕上げ指定。
表面粗さ変換チャート
異なる表面粗さスケール比較表:
- Ra = 算術平均粗さ(マイクロメートル/マイクロインチ)
- RMS = 二乗平均平方根(マイクロインチ)
- CLA = 中心線平均(マイクロインチ)
- Rt = 最大高さ粗さ(ミクロン)
- N = 新ISO(グレード)スケール番号
- カットオフ長 = サンプル必要長さ
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