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RaとRmax(Rz)との換算について  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日、はRaとRz(Rmax)の換算は単純に可能かを考えます。

  時期は色々ありますが、図面に表面粗さを示す方法がRzからRaに
変更されました。多くの設計者は、RaとRz(Rmax)との比率を1/4と
して、S表示の図面からRaに切り替えています。
例えば、6.3SはRa1.6に書き換えています。

  でも、実際は比率が1/4になるのは、一部の旋盤加工のように
三角波の場合だけです。本当に、表面性能を正しく出したいなら、
それぞれの部品ごとに、RaとRz(Rmax)とを比較して、最大公約数
的に面粗度の値を決める必要があります。

  もちろん、その面粗度が機能上、はたして必要かとの観点から
の見直しも必要です。

  参考に、東京精密(株)殿(面粗度計のメーカです)の資料に
ある、RaとRz(Rmax)とと比率についての調査結果を示しておきます。


結論としては、単純な換算は難しいとの結論になります。


RaとRz_加工別比率
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 RaとRmax(Rz)との関係について  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日も、RaとRmax(Rz)との関係について述べます。


■基準長さ
  断面曲線の記録から、粗さを求めるには、まず基準長さを決める必要が
あります。この基準長さを決めることは、粗さをあらわす上で重要な問題に
なります。測定する側から考えると、測定器の許容範囲内でどんな基準長さ
でもとれます。基準長さの決定は、表面粗さの測定を始める前に、この測定
を実施する側で指定する必要があります。通常は、基準長さによって表面粗さ
の数値は違ってきます。

■基準長さとうねり
  しかし、基準長さが決められでも、基準長さより長い波長の周期的な
うねりの影響が完全に取り除かれるとは限りません。うねりの山や谷のところ
表面粗さを求めるときと、斜面のところで求めるときとでは、得られる数値は
異なります。すなわち実際の測定では、表面粗さを表面全体として求めている
ことになります。ですから、断面曲線を基準長さよりも相当長く求めて、この
断面の中で、キズや曲線が全体的に曲がっている部分を避けて、基準長さだけ
の部分を抜き取り、RmaxまたはRzを求めるのです。
  いずれにしてもRmax,Rzを使う限り、任意性は残ってしまうわけです。

■Ra(中心線平均粗さ)の採用
  これを避けるには、指示計で直読できる中心線平均粗さ(Ra) を採用して、
被測定面の多くの場所で測定したRa値の平均値を用いることが良策です。
Raの測定で用いるカットオフ値は、その効果の上からは基準長さとは異なり
ますが、うねりの成分を取り除くという目的では、基準長さと全く等しいと
考えられます。

■RaとRmax(Rz)との関係
  Rmax、RzとRaの聞には、一般的に成立する数式的な関係はありません。
しかし技術的に確立された加工条件のもとでは、RmaxとRaの関係は限られた
範囲内で一定となります。普通、表面粗さは、材質、加工法、加工条件など
によって決まるものと考えられます。ですから加工された部品の表面粗さを、
単に測定するだけではあまり意味はありません。表面粗さと加工条件、表面
粗さと機能などのもとで、はじめて表面粗さが工業的意義を持ってきます。

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表面粗さ測定器の構成-2  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日も、表面粗さ測定器の構成について述べます。


■検出器
  表面粗さ測定器に用いられる検出器には、一般的に変位形と速度形とが
 あります。変位形は、機械的な変位に比例した電気出力が得られ、低周波で
 の特性がよいことと、測定範囲の広いことが特徴です。しかし、構造的に
 小形化が難しい問題があります。代表的なものに差動トランスや抵抗線ひ
 ずみ計があります。
 
  速度形は、変位の速さに比例した出力が得られ、高周波での特性に優れて
 いますが、低周波で出力特性が悪くなるのが欠点です。しかし、小形化が
 容易ですので、中心線平均粗さ測定器に多く用いられます。代表的なもの
 に、可動線輪形、可動磁石形があります。
 

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表面粗さ測定器の構成  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、表面粗さ測定器の構成について述べます。


 実際に加工面の表面粗さを測定するにはどのような方法があるのでしょう
か。まず考えられることは、加工表面を眼で見たり(目視)、指でこすって
みたりする(触診)ことでしょう。表面粗さ標準片が用意されておれば、
これと比較することで、慣れればかなり正確な判断ができます。加工現場で
はこのくらいは心得ておきたいものです。
 

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表面粗さの定義色々 忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日も、表面粗さの言葉について述べます。


■JISでの表面粗さの考え方
  表面の性質は、通常は断面曲線の高さの方向の凹凸の量だけでは定まりま
 せん。表面の凹凸の、山の形状や間隔などを含めて総合的に“表面粗さ"を
 考えなければなりません。 しかしここでは、高さ方向の凹凸の高さに関係
 した量だけを考えます。JISでは、最大高さ、十点平均粗さ、中心線
 平均粗さの3種類を表面粗さとして規定しています。
  このコンテンツでは、今でも広く使用されているJISB0601-'82
 の考え方に基づいて考えたいと思います。実際は、ISOの影響で同じ記号
 でも中身は色々変わってきているので、とくに大企業の製作図面を解釈する
 ときは、設計者と良く打ち合わせをしてください。
 

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表面粗さの言葉Ⅱ  忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日も、表面粗さの言葉について述べます。


■基準長さ
  断面曲線から最大高さ、または十点平均粗さを求める場合には、ある一定
 長さを抜き取った部分から求めます。この抜き取る長さを基準長さと呼んで
 います。
 
 
■カットオフ値
  電気的に中心線平均粗さを直読する測定器では、表面の凹凸の長波長成分
 (うねり成分;後出)を除去するため、高域ろ波器を用いますが、この除去
 する限界の波長をカットオフ値と呼んでいます。
  被測定面の凹凸は多くの波長が合成されたものと考えることができます。
 これらの色々な波長の内、短い波長の成分が“粗さ"で、比較的長い波長の
 成分が“うねり"と考えられます。このうねり成分を取り除くことをカット
 オフといいます。カットオフされる波長をカットオフ値といいます。


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表面粗さの言葉   忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、表面粗さについて述べます。



■表面粗さ
  物体の表面の性質を定める量として、表面粗さは重要な要因となります。
 表面粗さの程度は、表面のでこぼこ(凹凸)の程度てあり、ツルツルしている
 とか、ザラザラしているという感覚に大きく影響を与えると考えられます。
 
  工業的には、日本工業規格(JIS B0601)に、3種類の表面粗さの定義の
 仕方が定められており、これらの方法で測定して表示したものを表面粗さ
 とする、としています。

  JISの定義では、”工業製品の表面粗さとは、その表面(対象面)からラン
 ダムに抜き取った各部分における最大高さ(Rmax)、十点平均粗さ(Rz) また
 は中心線平均粗さ(Ra) のそれぞれの算術平均値とする"と定めています。
 

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機械図面にはどんなものがあるか

ものづくりには色々な段階がります。

部品図: それぞれの部品を実際に作るために使う図面です。形状・寸法・材質・加工法などがわかるようにかかれています。

組立図: 部品をどのように組み立てるかを示す図面です。


この本は参考になりますよ。

図面って、どない描くねん!―現場設計者が教えるはじめての機械製図

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図面はものつくりの基本

皆さんは、図面といえば何を思い浮かべますか?

工業を学んでいる学生さんや、実際に工場でものづくりをされている方は、部品の形状を詳しく書いた絵を思い浮かべると思います。

どのような機械を造るにしても、一貫した基本設計を必要とします。

ものを設計するには、はじめにコンセプトを固めることが大事です。

次に、大まかなアウトラインを作ります。設備機械を作る場合は、全体の大きさ、処理能力、操作性、保守性等を考慮する必要があります。

設備機械を機能ごとのブロック単位のレベルでポンチ絵(ポンチ絵の意味は漫画で、江戸時代末期から明治時代に発行されていたジャパン・パンチによるものといわれています。設計屋は、機械のデッサンした絵のことをポンチ絵と読んでいます。)を描いていきます。



さてさて、この本はとても役に立ちますよ。

図面って、どない描くねん!―現場設計者が教えるはじめての機械製図

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