金属の表面粗さを測定する方法は、触針式や光学的方法などいろいろあるようですが、それぞれの特徴や利点を教えてください。
他にも測定方法がある場合は、それについても教えてください。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (1件)

私の経験からですが、測定方法により数値のバラツキがあり、大小関係が異なる場合がある事がありました。

測定したのは、表面粗さ計(触針式)、レーザー顕微鏡、AFM(原子間力顕微鏡)でした。
測定試験片の大きさに自由度があるのは、表面粗さ計(JISに準じる)でした。他は、ステージに載る大きさに加工する必要がありました。
表面の3次元的な画像を要求するのであれば、AFMが良いと思います。エッチング面などの微細構造も画像で得られます。
表面の実像が、目視(光学的)に近い状態で得られるのが、レーザー顕微鏡でした。
表面状態がどの程度凹凸があるかによって測定方法を選定した方がいいのではないでしょうか?
バフ研磨、エッチング、化学研磨、めっきなどにより、粗さのバラツキが違うので、大きすぎるとAFMなんかは、センサー部が破損する場合があります。
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qシャフトの表面粗さの解釈について

OA機器の部品のシャフトを業者に依頼しました。
Φ10のシャフトで、両端Φ8に削りだしています。
Φ8部分の表面粗さが6-Sで▽▽▽と表記されています。
サーフテスターで検査したところRyで8以上の数字が出ましたので、不良扱いとして返品致しました。
業者側は修正に応じてくれたものの、Ryで測定した事について不満があり、○○○Sと表記されているものは全てRyで解釈するのはおかしいと言っています。
業者側の言い分はRaで0.8aで出ているのでいいのでは無いかという解釈で次回はその辺りを明確にしてくれないと困ると言ってきています。
こちらも専門家ではないので、上司の指示をあおぎ確認したところ○○○Sという表示は普通はRy(Rmax)で解釈すると言われました。
資料を見て見ると、Raは○○○a、Ryは○○○s、Rzは○○○zという表記になっているし、JISの機械要素を読んでもチンプンカンプンで全く解りません。
○○○sという表記の解釈はどうすればいいのでしょうか?

Aベストアンサー

◇表面粗さの表現は難しい。

 業者との表面粗さ議論は、確かに難しいです。

 ○S表示は、Ryのμm表示と考えるようです。
 (西○○先生もそのように表現されています。)
  つまり、ある測定長における最大の突起とヘコミ、
  この凹凸差を縦方向の垂直方向にマイクロ
  メートル(μm)読みしたのが、○Sです。
 
 この出所は 下記 理論上の表面粗さと切削の関係式が
 古くから使われてるため、○S表記になっている訳です。
 
  Rmax=f^2/8R 
Rmax;理論上の仕上粗さ( mm )
f:1回転当たりの送り量( mm/rev )
R:切削バイト刃先の半径 ( mm )

   例)回転数; 2000rpm, バイト送り;50mm/min ,ノーズR;0.01mm
f= 50(mm/min)/2000(r/min) = 0.025 mm/rev
Rmax= f^2/8R =(0.025*0.025)/(8*0.01)
= 0.00781 (mm) 
= 7.81μm

従って 理論上の仕上粗さは 7.8S と言えます。 

  実物のチャートから表面粗さを読み取るには・・・
  例え チャートが斜めになっていても、
  必ず、X-Yチャート方眼紙のY方向(垂直)に読みます
  
この ○Sの表記は古く、▽表記も実はJISで改訂されています。
とは言え、慣例が今だある業界ですから、恐らくこの文句を
 言った業者も古い方ではありませんでしょうか?

 さて、Ryは 測定中のノイズや振動によっても狂うため、
 繰り返し測定による確認が重要です。
 一方、Ra(中心線平均粗さ)は、触針の管理さえ確りすれば
 表面状態の代表値として捉えることが出来ます。
 反面、触針の先端半径形状を大きくすると Raを小さなり
 見かけ上、良いデータになります。
 また、ヒゲが存在しても Raの数値ではで捉え難いため、
 分からないことがあります。

  従いまして、表面形状は、どのような形状なのか?
 チャートに出力する。最後はこれに限ります。
 要は、数値では表しきれない情報が満載されています。

◇表面粗さはチャートが重要
 測定チャートはどのような形状なのでしょうか?
 カットオフを入れると、見た目が変わりますので
 R+W モードにして実際の形状を描かせます。
 (この場合、平行だしが重要です。)
 横倍率は、切削の送り速度に依存しますので
 業者へ聞くか、光学顕微鏡で確認して倍率決めます。
 恐らく、H;50または200に設定すれば充分だと考えます。
 横ばい率でも解釈のし易さが異なります。

 << 実物確認 >>
 1)段差形状マスター(試験片)は正確に測れますか?
 << 記録したチャート確認 >>
1)測定器が発振していませんか?
2)切削形状は周期的な形状になっていますか?
3)何か変な周期になっていませんか?
 
◇業者を納得させるには
  なぜ目的とする表面粗さが必要なのか?答える事が出来ますか?
 また、ヒゲがあればどのような不具合が予想されるか?
 最低この2点を業者へ対して定性的に理屈を説明しなければ、恐らく
 納得しないと考えます。
  尚、切削技術はあっても ○S 表記理由を知らない加工業者も
 存在しますので、注意必要です。
  
 さて、本題ですが、例え Ra 0.8a 出ていても、表面状態の一つの
 特性をあらわしているにすぎません。 回転体の場合にはヒゲや突起が
軸受に接触してそこから異常磨耗が発生する不具合が出るかもしれません。
 または、WOW(ワウフラッタ)と呼ばれる回転バラツキの精度に影響
 出るかも知れません。
 さらに、粗さが粗いとシャフトを固定する際、圧入力不足が懸念されます。
 等の理由を並べて、改善を願うしかありません。
 
 最後に、Annasan が業者から加工条件を聞き出して、理論仕上粗さを
 計算したあと、さらに表面粗さ計のチャートから表面粗さ(○S)を求めて
 理屈とほぼ合っていることを説明されては如何でしょうか?

 そうすれば、Ry(Rmax)が入っていないことを、一応理屈で納得させる
 ことが出来ます。 
 一般的には、実測定の方が大きくなりますが、ビビリ加工をしていなければ
 近い値が得られます。 

  それではご検討あれ・・・! 

◇表面粗さの表現は難しい。

 業者との表面粗さ議論は、確かに難しいです。

 ○S表示は、Ryのμm表示と考えるようです。
 (西○○先生もそのように表現されています。)
  つまり、ある測定長における最大の突起とヘコミ、
  この凹凸差を縦方向の垂直方向にマイクロ
  メートル(μm)読みしたのが、○Sです。
 
 この出所は 下記 理論上の表面粗さと切削の関係式が
 古くから使われてるため、○S表記になっている訳です。
 
  Rmax=f^2/8R 
Rmax;理論上の仕上粗さ( mm )
...続きを読む

Q表面粗さの単位?

早速なんですが、表面粗さで”S”を付けますが
この”S”ってどんな意味なんでしょう。
cmはCentiMeter、NはNewtonだったりしますよね
教えて下さい、お願いします。

Aベストアンサー

No.2で回答した者です補足・アドバイスです
パラメーターのSでなく
Ra・Ry・Rzの仕上げ記号a・S・zですね
仕上げ”記号”で”単位”ではないです。
単位はmmのもあるようですが表示はしないようです
公差と仕上記号には基本的には相関関係はないようです

で、ちょっと調べたんですが…
回答は中々出てきませんでした
今のJIS規格・旧JIS・ISO
▽記号(旧式記号)使ったりRmax使ったり
現場もゴチャゴチャして粗さがあったりしてなんて
思いながら調べると

JIS B0601が表面粗さについて書いてあるようです
参考URL:JISのHPですデータベース→JIS検索
新しいのがB0601-2001みたいです
この辺は現場の人間ではないのでよく分かりませんが
改定前はB0601-1994その前はB0601-1982みたいです
(No.2で回答したS:局部山頂の~は新JISでは削除されてました)
この辺もある程度読んだのですが
S・aの定義がなく、あっても前から使っている
記号使ってもいいよみたいな感じでした

で、表面粗さの歴史を調べると
表面粗さに関する規格は,1944年(昭和19年)7月に臨時日本標準規格(臨JES)第608号として制定されたのが
最初である。
そのなかでは,(表面の粗さはデコボコの最大の高さで表す)と定義されている。とあります
それで
1952年(昭和27年)最大高さの定義に加えて,表面の仕上げの程度を表す仕上げ記号(三角記号)と
”S”記号(表面粗さをある範囲ごとに区分けして区分けした数値に”S”を付けて表示する)
を用いた図示方法の規定を設け,表面粗さJIS B O60ト1952として規格が完成している。
ここで初めて”S”が出てきました
表面粗さをある範囲ごとに区分けして区分けした数値
を単語英訳すると
表面:surface
範囲:sphere・scope
区分け:sort・mark off; space…訳し方でもっとでてきそうですが
この中のSなのかSが何個かあるからSなのか…
JIS調べていてら表面粗さ以外でS=があって
S=標準偏差、”s”tandard deviation…これもひっかかる…
JIS B O60ト1952にがJIS検索で出てこないので
トの意味が分からないし、この辺は現場の人の方がわかるとおもいますので
たぶんJIS B O60ト1952に定義されていると思います

参考に↓技術の森
教えて!gooの製造技術版みたいなものです。役立ちます
新規質問してみては?

参考URL:http://www.jisc.go.jp/

No.2で回答した者です補足・アドバイスです
パラメーターのSでなく
Ra・Ry・Rzの仕上げ記号a・S・zですね
仕上げ”記号”で”単位”ではないです。
単位はmmのもあるようですが表示はしないようです
公差と仕上記号には基本的には相関関係はないようです

で、ちょっと調べたんですが…
回答は中々出てきませんでした
今のJIS規格・旧JIS・ISO
▽記号(旧式記号)使ったりRmax使ったり
現場もゴチャゴチャして粗さがあったりしてなんて
思いながら調べると

JIS B0601が表面粗さについて書いて...続きを読む

Q粗さ測定

触針方により加工面の粗さ測定をしました。しかしこの方法は触針の材質と先端の丸みと針先に加わる荷重が問題になるため測定力の値などの標準が決められていると言われました。いったい何故問題になるのでしょうか?

それと、カットオフの意味がいまいち理解できません、測定した波をどうにかするような感じがするのですが・・・
図書館で調べましたが貸し出し中らしく解りませんでした。どうか助け船を~

Aベストアンサー

触針の材質・・・柔らかかったら、触針が変形し結果に誤差を与えます。
測定モードにもよりますが、触針自体が振動を起こすこともあります。
先端の丸み・・・理想的には細ければ細いほど正確な測定ができますが、
作製技術の問題もありますし、強度の問題もあります。当然、
先端の曲率半径より小さい粗さは測定できません。
針先加重・・・強すぎると対象物が削れてしまうことがあります。逆に
弱すぎると、スキャンスピードとの兼ね合いもありますが、
跳ねてしまうこともあります。

カットオフ・・・測定結果の波形に含まれる、真の形状以外の
情報(ノイズ)を除去することだと思います。
例えば、振動。普通は除振台に載せますが、それでも取り除けない
振動成分を除去します。音も問題になることがありますし、
電気系に対する電磁ノイズもあります。
それから、サンプルのソリもあります。サンプル全体が反って
いたら、、、。例えばmax-minを調べるときに、荒さから来る値でなく、
反ったてっぺんから端の高さの差がでてしまいますから、ソリ=大きな
波の成分を除去します。

以上

触針の材質・・・柔らかかったら、触針が変形し結果に誤差を与えます。
測定モードにもよりますが、触針自体が振動を起こすこともあります。
先端の丸み・・・理想的には細ければ細いほど正確な測定ができますが、
作製技術の問題もありますし、強度の問題もあります。当然、
先端の曲率半径より小さい粗さは測定できません。
針先加重・・・強すぎると対象物が削れてしまうことがあります。逆に
弱すぎると、スキャンスピードとの兼ね合いもありますが、
跳ねてしまうこともあります。

カットオフ・・...続きを読む

Q金属表面の傷を3次元データで残すには??

ステンレスの表面に深さ1mmほど幅15mm、長さ600mmの傷があります。
金属部品の摺動面でフレーキングが発生して上記のサイズの傷跡が出来ました。
現状データを3次元データで残したいと思いますが、どうすれば安くデータ収集が出来るのでしょうか?

 なるべく正確にデータ収集をして傷の進行具合を見たいと思っています。
何かよい手段とツールがありましたら教えてください。

Aベストアンサー

光学式の表面粗さ計で可能と思います。
リアルタイムには出来ないですが、各県の工業技術センターやキーエンスなどのメーカーに問い合わされてはいかがでしょうか。

Q被測定箇所にセンサを取り付け、ピックアップで取り出した振動を電圧などに変換して測定する方法を◯◯測定

被測定箇所にセンサを取り付け、ピックアップで取り出した振動を電圧などに変換して測定する方法を◯◯測定法という。
この測定法の名前を教えてください!

Aベストアンサー

「間接測定法」?

「センサ」と「ピックアップ」の関係、測定するものは「振動」なのか何なのか、この文章ではよくわかりませんが。
「振動」を、それと一定の関係にある「電圧」に変換して測定するのであれば、「間接測定」でしょう。


人気Q&Aランキング

おすすめ情報