表面粗さの換算と記号の新旧

Ra・Rz・▽記号などの対応を引けます。Ra と Rz の対応は定義で決まる換算ではなく、参考表の「目安」です(工具メーカーの参考表にも「便宜上のもので厳密ではない」と書かれています)。実際の比は面の形で変わります。

≈対応を引く

Ra—µm
Rz(最大高さ)—µm
RzJIS(旧 Rz)—µm
仕上げ記号(旧 JIS)—
N 等級—
Ra(µin)—
カットオフ λc—mm

入力に一番近い標準の値の行を出します(目安)。µin は 1 µm = 39.37 µin で入力値から計算します。

Ra・Rz・RzJIS は粗さ曲線のどこか
Ra(算術平均粗さ)と Rz(最大高さ)RaRpRvRz平均線基準長さ lr(=カットオフ値 λc。評価長さは通常その 5 倍)Ra:緑の部分(平均線からのずれ)の面積をならした高さ。黄色の帯の高さが RaRz:いちばん高い山 Rp + いちばん深い谷 Rv(1994 年版の Ry、1982 年版の Rmax に当たる)RzJIS(十点平均粗さ= 1994 年版までの JIS の「Rz」)山 5 つの平均谷 5 つの平均RzJIS赤い印=高い山 5 つ、緑の印=深い谷 5 つ。RzJIS は Rz(最大高さ)より小さくなります。

同じ粗さ曲線から計算した値どおりに描いています(縦は横より大きく拡大)。2001 年以降の図面の Rz は最大高さ、それより前の図面の Rz は十点平均(今の RzJIS)です。

▤対応表(目安)

Ra µmRz µm(旧 Ry・Rmax)RzJIS µm(旧 Rz)▽記号N 等級µinλc mm
0.0120.050.05▽▽▽▽—(0.47)0.08
0.0250.10.1▽▽▽▽N110.25
0.050.20.2▽▽▽▽N220.25
0.10.40.4▽▽▽▽N340.8
0.20.80.8▽▽▽▽N480.8
0.41.61.6▽▽▽N5160.8
0.83.23.2▽▽▽N6320.8
1.66.36.3▽▽▽N7630.8
3.212.512.5▽▽N81252.5
6.32525▽▽N92502.5
12.55050▽N105008
25100100▽N1110008
50200200~N1220008
100400400~—(3937.01)—

↺記号の新旧(図面の Rz の取り違えに注意)

2001 年以降の JIS の図面の「Rz」は最大高さで、それより前の図面の「Rz」(十点平均粗さ)とは別の量です。図面がどの版の JIS で書かれたかを確かめてください。

意味JIS 1982JIS 1994JIS 2001・2013ISO 4287:1997
算術平均粗さ(平均線からの偏差の絶対値の平均)Ra(中心線平均粗さ。1994 以降は Ra75 として附属書に残る)RaRaRa
最大高さ(最も高い山+最も深い谷)RmaxRyRzRz
十点平均粗さ(上位 5 山の平均+下位 5 谷の平均)RzRzRzJIS(削除)
二乗平均平方根粗さ——RqRq
全高さ(評価長さ全体での最高点と最低点の差)——RtRt
要素の平均長さ(山谷の平均間隔)—SmRSmRSm

⟷カットオフ値と評価長さ

基準長さはカットオフ λc と同じで、評価長さは通常その 5 倍。旋削・フライスのような周期的な面は送り(RSm)で、研削などの不規則な面は Ra・Rz で選びます。図面に指定があればそれに従います。

λc mm評価長さ mmRa の範囲 µm(ISO 4288)Rz の範囲 µmRSm の範囲 mm
0.080.4>0.006〜0.02>0.025〜0.1>0.013〜0.04
0.251.25>0.02〜0.1>0.1〜0.5>0.04〜0.13
0.84>0.1〜2>0.5〜10>0.13〜0.4
2.512.5>2〜10>10〜50>0.4〜1.3
840>10〜80>50〜200>1.3〜4

▥加工法ごとの Ra の目安

2つの資料が共通して示す範囲です。材料・工具・条件で大きく変わります。

旋削0.4〜6.3
フライス0.8〜6.3
研削0.1〜1.6
ラップ0.025〜0.2
ホーニング0.2〜0.8
研磨(ポリッシング)0.025〜0.1
超仕上げ0.05
穴あけ(ドリル)6.3
0.010.1110µm

📚出典

  1. 三菱マテリアル「SURFACE ROUGHNESS (From JIS B 0601-1994) / Relationship between arithmetical mean (Ra) and conventional designation (reference data)」 mmhm.co.jp
  2. ミスミ「[Technical Data] Surface Roughness JIS B 0601(1994), Excerpts from JIS B 0031(1994)」 id.misumi-ec.com
  3. NIST(米国国立標準技術研究所)「NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically」 nist.gov
  4. Haas Automation(Haas Tooling)「Surface Roughness Gauges – 09-0702」 haascnc.com
  5. STRACK NORMA「Oberflächenbeschaffenheit / Surface condition (DIN 4768-1: Conversion of Ra in Rz and vice versa)」 strack.de
  6. ノリタケカンパニーリミテド「技術講座 よくわかる表面粗さと粒度の選択(NORITAKE TECHNICAL JOURNAL 2021)」 noritake.co.jp
  7. キーエンス「JIS B 0601-1994とJIS B 0601-2001の違い(粗さ入門.com)」 keyence.co.jp
  8. Taylor Hobson「Exploring Surface Texture: A fundamental guide to the measurement of surface finish (6th edition, January 2009)」 southampton.ac.uk
  9. Evident(旧オリンパス科学事業)「表面粗さ測定 — パラメータ(Surface Roughness Measurement—Parameters)」 evidentscientific.com
  10. Mitutoyo America「Quick Guide to Surface Roughness Measurement (Bulletin No. 2229, Dec. 2016)」 mitutoyo.com
  11. MISUMI Europa「Machining processes and associated surface roughness」 uk.misumi-ec.com