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粗さ測定の測定項目について

発行：エスオーエル株式会社
https://www.sol-j.co.jp/

連載「知って得する干渉計測定技術！」
2013年2月28日号　VOL.067

平素は格別のお引き立てを賜り、厚く御礼申し上げます。
干渉計による精密測定やアプリケーション開発情報などをテーマに、
無料にてメールマガジンを配信いたしております。

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皆様こんにちは！

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今月のテーマは
『粗さ測定の測定項目について』です。

表面の形状は三角関数の合成で構成されています。色んな三角関数の
形状を持った波が足し合わされて、出来ているんです。波長の小さい
ものから大きなものまで、大きく分けると３つの領域に分類出来ます。

・表面粗さ (Roughness)
・表面うねり (Microwaviness)
・全体の形状 (Form)

弊社の平面度測定機FlatMasterでは表面うねり・平面度(全体の形状)
をみることができるのはご存じかと思います！！上記の２つよりも
波長が小さい領域の表面粗さを測定することができる以前メルマガで
紹介した【Corning Tropel社の新機能開発「粗さ測定」】の解析項目
の一部(仮)をご紹介します！

表面粗さといっても、様々な項目があるんです！
JISで規格されているRz,Ra,Rt,Rqももちろん解析可能です。
では実際に、それぞれの項目の定義を説明していきます。


まず、表面粗さ測定器で得られた測定断面曲線から粗さ曲線が測定
されます。
粗さ曲線とは、粗さ成分とうねり成分に分離するカットオフ値λcの
高域フィルタにより、断面曲線から長波長成分を遮断して得られる
輪郭曲線です。

粗さ曲線の平均線とは、高域用λc輪郭曲線フィルタによって遮断
される長波長成分を表す曲線です。
(λc輪郭曲線フィルタ：粗さ成分とうねり成分との境界を定義する
　フィルタ)
この『平均線』はJISで規格されている項目でよく登場してきます！


大まかなことが分かった所で、Rz,Rt,Ra,Rqについて説明します。

①Rz:最大高さ
基準長さにおける粗さ曲線の山高さRpの最大値と谷深さRvの最大値
との和として求められます。Rz=Rp+Rvとなります。

②Rt：最大断面高さ
評価長さにおける粗さ曲線の山高さRpの最大値と谷深さRvの最大値
との和として求められます。Rt=max(Rpi)+max(Rvi)となります。

③Ra：算術平均粗さ
粗さ曲線から平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、抜き取り部分の
Z(x)の絶対値の平均です。

Ra=1/L∫｜Z(x)｜dx です。（積分範囲は[0,L]）
簡単に言うと、粗さ曲線の平均線と粗さ曲線で囲われた面積を基準長
さで割った値です。

④Rq：二乗平均平方根粗さ（昔はRMSと呼んでいました！）
Rq=√( 1/L∫｜Z^2(x)｜dx ) です。（積分範囲は[0,L]）
粗さ曲線から平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、平均線から測定
曲線までの偏差(ある母集団に属する数値と、母集団の平均値との差)
の二乗を平均した値の平方根です。

①～④は実際に図形と書いてみると分かり易いです。
「粗さ測定」は、お客様のニーズを反映しながら、更なる開発が進んでます。
進捗があれば随時メルマガ等で発信していきます!

最後まで見てくださった方々、ありがとうございます！

次回のメールマガジンでお会いしましょう！


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F.N