表面粗さとうねりは、どちらも表面の凹凸を表しますが、見ている「大きさのスケール」が違います。

初心者向けに言えば、粗さは細かい凹凸、うねりはそれより大きな周期で続く凹凸です。ただし、実際の検査では見た目だけで分けるのではなく、フィルタ条件によって評価する成分を分離します。

30秒でわかる｜粗さとうねりの違い

	表面粗さ	うねり
イメージ	細かい凹凸	より大きな周期の凹凸
代表パラメータ	Ra・Rz など	Wa・Wz など
主な原因例	工具痕・研削痕・送り目など	比較的大きな周期の振動・たわみ・機械運動の影響など
重要点	見た目だけでなく、規格で定めたフィルタ・評価条件で分ける

表面は「1種類の凹凸」ではない

加工した表面を拡大すると、さまざまな大きさの凹凸が重なっています。

• 細かく短い周期で繰り返す凹凸
• もう少し長い周期で続く波のような凹凸
• さらに大きなスケールの反り・曲がり・傾き

これらを全部まとめて1つの数値で評価すると、何が問題なのか分かりにくくなります。そこで表面性状では、スケールの違いによって成分を分けて考えます。

細かい凹凸 → 粗さ
少し大きな周期の凹凸 → うねり
さらに大きな形のズレ → 形状誤差

表面粗さとは？

表面粗さは、比較的細かいスケールの凹凸を評価するものです。

代表的なパラメータには、前の記事で解説したRa・Rzがあります。

• Ra：粗さ曲線の凹凸を平均的に評価
• Rz：粗さ曲線の山・谷の高さ方向を評価

加工面では、工具の刃先、研削砥粒、送り量、材料の状態などが細かな凹凸に影響します。

うねりとは？

うねりは、粗さよりも大きなスケールで繰り返す表面の波状成分です。

代表的なパラメータにはWa・Wzなどがあります。

原因としては、比較的大きな周期の機械振動、工作物や機械のたわみ、機械運動の周期的な影響、熱的な変化などが関係する場合があります。ただし、どの成分が粗さ・うねりとして評価されるかは、測定条件とフィルタ設定で決まります。

粗さとうねりはどうやって分ける？

ここが最も重要です。

表面粗さ測定機で得た輪郭には、細かい成分から大きな成分まで混ざっています。そこでフィルタを使って、評価したいスケールの成分を分離します。

JIS B 0601:2013 / ISO 4287系の説明では、粗さ曲線は長波長成分を除いて得られ、うねり曲線は短波長側と長波長側を分けた帯域の成分として扱われます。

現行の ISO 21920-2:2021 でも、粗さプロファイル（R-profile）とうねりプロファイル（W-profile）は、フィルタによって異なるスケール成分を分けて評価する考え方です。

粗さとうねりの境界は「見た目」ではなく、評価条件・フィルタで決まる。

粗さ・うねり・形状誤差の違い

分類	見るもの	例
粗さ	細かいスケールの凹凸	Ra・Rz
うねり	粗さより大きな周期の凹凸	Wa・Wz
形状誤差	さらに大きな形のズレ	平面度・真直度・真円度など

例えば、平面全体が反っている場合は、単純に「うねりが大きい」と決めつけるのではなく、平面度など形状の評価が必要になることがあります。

同じRaでも、うねりが違うことはある

あります。

細かな凹凸が同程度ならRaが似た値になることがありますが、その表面に大きな周期の波が重なっていれば、うねり成分は異なります。

つまり、Raが同じ＝表面全体の状態が同じではありません。

なぜうねりを見る必要がある？

部品の機能によっては、微細な粗さよりも、より大きな周期の凹凸が問題になることがあります。

• シール面の接触状態
• 摺動面の当たり
• 光学・外観面の見え方
• 接触面の荷重分布
• 組付け時の面接触

ただし、必要なパラメータは部品機能と図面要求で決まります。すべての部品でWaやWzを測ればよいわけではありません。

測定するときの注意点

1. 図面で指定されたパラメータを確認する
2. 規格と評価条件を確認する
3. 測定方向を確認する
4. 適切なフィルタ条件を設定する
5. 粗さと形状誤差を混同しない
6. 異物・傷・打痕など一時的な異常を確認する
7. 測定結果が部品機能とどう関係するか考える

特に、同じ測定データでもフィルタ条件が違えば、粗さ曲線・うねり曲線として取り出される成分が変わります。数値だけでなく、どの条件で測った値かを確認することが重要です。

🎓 技能検定につながるポイント

• 粗さは細かいスケール、うねりはより大きなスケールの凹凸
• Ra・Rzは粗さパラメータ、Wa・Wzはうねりパラメータ
• 粗さとうねりはフィルタ条件で分離する
• 形状誤差とは別に考える
• 評価条件・測定方向・図面要求を確認する

ミニ問題

Q. Raが規格内なら、表面のうねりも必ず問題ない？

答え：必ずしも問題ないとは限りません。
Raは粗さ成分を評価するパラメータです。より大きな周期のうねり成分や、さらに大きな形状誤差は別に評価する必要があります。

まとめ

• 表面粗さは細かい凹凸を評価する
• うねりは粗さより大きな周期の凹凸を評価する
• Ra・Rzは粗さ、Wa・Wzはうねりの代表パラメータ
• 粗さとうねりはフィルタでスケール成分を分離して評価する
• 平面度・真直度などの形状誤差とは区別する
• 図面・規格・測定条件を確認して判定する

参考

• ISO 21920-2:2021｜Surface texture: Profile — Terms, definitions and surface texture parameters
• ミツトヨ「表面粗さの基礎知識」