本記事では、現場でよく使われる「面粗度」を、図面や規格で扱う「表面粗さ」の意味で使用します。

面粗度の数値がばらついた時に、先に切り分けたいことがあります。

加工面そのものが変化しているのか。測定方法や測定条件によって数値が変化しているのか。

この切り分けをせずに砥石や加工条件を変えると、原因が分からないまま条件だけが増えることがあります。

最初に確認する順番は、次の5つです。

1. 測定条件を揃えて再測定する
2. いつから・何を変えた後にばらついたか
3. 砥石の状態とドレス条件
4. 加工条件・機械・保持状態
5. 研削油剤と切りくず排出

まず、同じワークを、同じ基準位置、同じ方向、同じ設定で複数回測ります。

目的は、同じ条件で近い値が得られるかを確かめることです。同じ対象を同じ条件で繰り返し測ることは、測定工程の短期的なばらつきを確認する基本的な考え方です。^[1]

同じワークでも数値がそろわない場合は、測定位置のずれ、測定方向、設定、清掃状態、測定器、触針、設置状態を先に確認します。

同じワークでは数値がそろう一方、加工したワークごとに数値が変わる場合は、砥石、ドレス、加工条件、機械、保持、研削油剤など、加工工程側へ確認を進めます。

確認するのは、同じワーク、同じ基準位置、同じ測定方向であるかです。RaとRzなどの粗さパラメータ、カットオフ値、評価長さ、フィルタ設定、測定速度も揃えます。

ワーク表面の研削油剤、切りくず、ほこりを除去します。測定器が安定して置かれているか、触針に汚れ、摩耗、欠けがないかも確認します。

触針式表面粗さ測定では、対象表面の油やほこりを除去し、測定方向やカットオフ値などの条件を適切に設定することが示されています。触針の先端形状とカットオフ条件も、測定結果を考えるうえで確認したい項目です。^[2]

測定者によって数値が異なる場合も、個人を原因にしません。

測定位置と方向を共有する基準があるか。ワークの置き方が決まっているか。清掃方法と測定器の設定が標準化されているか。この順番で確認します。

確認2：いつから・何を変えた後にばらついたか

測定値が同じ条件でそろうことを確認したら、発生時期と変更点を見ます。

砥石を交換した後か。ドレス条件を変えた後か。材料ロットが変わった後か。

切込み、送り、周速度、取り代、研削油剤、測定器、治具、チャック、保持方法の変更も確認します。

すべてを同時に疑うのではなく、ばらつきが始まった時期と重なる変更点から見ます。

条件を変更する場合も、一度に複数を変えません。何を変え、数値がどう動いたかを記録します。

確認3：砥石の状態とドレス条件

砥石では、目詰まり、目つぶれ、目こぼれ、摩耗状態を見ます。

「ドレス直後は安定するが、加工数が増えるとばらつく」という場合は、ドレス後から何個まで面粗度が安定しているかを記録します。

確認するのは、ドレス頻度、ドレス量、ドレス送り、ドレッサの摩耗や欠け、ドレス後の砥石面です。

ドレスを増やせば必ず面粗度が安定するとは限りません。砥石仕様、加工材、ドレス条件、要求する面粗度を組み合わせて見ます。

加工条件、砥石とドレス、研削液の供給、機械状態は、いずれも表面仕上げに関わる確認項目です。^[3]

確認4：加工条件・機械・保持状態

加工条件では、切込み、送り、砥石周速度、ワーク速度、取り代、加工回数、スパークアウトを確認します。

機械側では、砥石の取付け振れとバランス、主軸やテーブルの振動、暖機前後の差を見ます。

保持側では、治具、チャック、センタ、マグネットチャックの状態を確認します。

加工面に周期的な模様やビビリがある場合は、砥石だけでなく、機械の振動、剛性、砥石の取付け、ワークの保持状態も確認範囲に入れます。

剛性不足や振動は、加工面のうねりや不均一な仕上がりにつながる要因として説明されています。^[4]

確認5：研削油剤と切りくず排出

研削油剤では、濃度、流量、ノズル位置、液温、ろ過状態、泡立ちを確認します。

油剤が出ていても、研削点に安定して届いていなければ、冷却や洗浄の状態が変わります。

切りくずが十分に排出されず、加工面へ再付着していないかも見ます。

今回は、測定条件と砥石・ドレスが記事の主役です。研削油剤だけを原因と決めつけず、加工工程側の確認項目の一つとして扱います。

この記事のまとめ

加工条件を変える前に、まず同じワークを、同じ基準位置、同じ方向、同じ設定で測り直します。

数値がそろわなければ、測定位置、設定、清掃、測定器、触針、設置状態を確認します。

同じワークの数値がそろうのに、加工したワークごとにばらつくなら、砥石・ドレス、加工条件、機械・保持、研削油剤へ進みます。

この分岐を先に行うと、不要な条件変更を減らし、相談時に伝える情報も整理しやすくなります。