ホーニング加工（JIS B 0122 の GH）の発注——真円度・円筒度と Rk・Rpk・Rvk、測定条件の指定

この記事は、工業部品の内径仕上げとしてのホーニングを発注する側の目線で書く。砥石を使う加工の一般的な説明は最小限にして、図面と注文書に何を書き、受け取るときに何を確かめるかに絞る。

ホーニングは「研削」の一つで、液体ホーニングとは別物

JIS B 0122（加工方法記号）は、図面や工程表に加工方法を書くための記号を定めている。ここでホーニングは、機械加工の中の研削の一つとして記号 GH（Honing）が割り当てられ、同じ研削の仲間に円筒研削（GE）、内面研削（GI）、ラッピング（GL）、超仕上げ（GSP）が並んでいる^[1]。

取り違えやすいのが「液体ホーニング」である。同じ JIS B 0122 では、液体ホーニングは表面処理の研摩の一つ（記号 SPLH、Liquid Honing）に分類され、バレル研摩や電解研摩と同じ欄にある^[1]。名前に「ホーニング」と付いていても、砥石で内径を仕上げる加工ではない。発注書や見積依頼に「ホーニング」とだけ書くと、受け手によってはこちらを想像することがある。内径を砥石で仕上げる加工なら「内径ホーニング（JIS B 0122 の GH）」のように書き、相手の見積の工程名と突き合わせる。

なお、ホーニングとラッピングは JIS B 0122 では隣り合う別の記号で、目的も異なる。平面や外径の平らさ・面粗さを詰める加工はラップ加工の発注で扱う。

図面に書くことは三つに分かれる

ホーニングで仕上げる内径に要求したいことは、大きく三つある。寸法（はめあい）、形状（真円度・円筒度）、表面性状（粗さとその性質）である。「ホーニング仕上げのこと」という注記はこのどれも決めない。加工方法の名前は手段で、合否は数値でしか判定できないからだ。

1. 寸法：公差クラスと測り方

内径の寸法は、はめあいの公差クラス（H7 など）で指定することが多い。公差クラスを書いても、どの位置で、どの測定具で測るかは決まらない。はめあいの指定と測り方を仕入先と合わせる手順ははめあいを仕入先に伝えるときで扱った。限界ゲージで受け入れる場合の等級や校正の扱いはピンゲージと限界ゲージを参照してほしい。

2. 形状：真円度と円筒度

JIS B 0621（幾何偏差の定義及び表示）は、真円度を「円形形体を二つの同心の幾何学的円で挟んだとき、同心二円の間隔が最小となる場合の、二円の半径の差」、円筒度を「円筒形体を二つの同軸の幾何学的円筒で挟んだとき、同軸二円筒の間隔が最小となる場合の、二円筒の半径の差」と定めている^[5]。同じ規格の参考は、円筒形体の偏差を、軸線に直角な断面の偏差（真円度）と、軸線を含む断面の偏差（母線の真直度と平行度）とに分けて考えることもできる、としている^[5]。

ここから発注で決めることが出てくる。円筒度で指定するのか、真円度と母線の真直度に分けて指定するのかで、仕入先の測定の仕方が変わる。円筒度は穴の全長にわたる評価になる。機能上どちらで足りるかを設計と決め、図面に書いた方の幾何公差で受け入れる。真円度は基準円の取り方で値が変わるので、評価方法まで書いておく。その考え方は幾何公差の測り方を仕入先と合わせるにまとめた。

3. 表面性状：パラメータと筋目

JIS B 0031（表面性状の図示方法）は、表面性状の図示記号の周りに、パラメータとその値のほか、加工方法、筋目とその方向、削り代を指示する位置を定めている^[2]。同じ規格は、パラメータの値は輪郭曲線の細部形状に強く影響されるので、パラメータ記号と値と通過帯域を指示するだけでは表面機能に対してあいまいさのない指示にならず、多くの場合加工方法を指示することが必要である、と書いている^[2]。ホーニング面は、まさにこの例に当たる。

筋目の方向の記号は、筋目が投影面に平行なら「＝」、直角なら「⊥」、斜めで 2 方向に交差するなら「X」、多方向に交差するなら「M」などで、X の例としてホーニング面が挙がっている^[2]。ただし X は「交差している」ことを示すだけで、交差の角度は表さない。同じ規格は、記号で明確に表せない筋目模様が必要な場合は、図面に注記で指示するとしている^[2]。クロスハッチの角度を機能上決めたい部品なら、その値と許容範囲を注記に書き、測り方（どの位置で、何で見るか）も決めておく。角度の値の決め方は規格に無いので、設計の要求として書くことになる。

プラトー面を求めるなら Rk・Rpk・Rvk で指定する

ホーニングの使いどころの一つは、摺動する内径に、平らな部分（プラトー）と油を保つ深い谷が並んだ面を作ることである。このような面を Ra や Rz で指定すると、意図が伝わりにくい。平らな部分と深い谷が混ざった面では、同じ Ra でも性質の違う面がありうるからだ。

JIS B 0671-1 は、微細仕上げされたプラトー部分の下側に深い谷部分をもつ表面のためのフィルタ処理方法を定めた規格で、こうした表面に通常のフィルタを当てると、谷部分のせいで評価の基準線に望ましくないゆがみが生じるので、谷の影響を除く方法を規定する、としている^[3]。続く JIS B 0671-2 は、負荷曲線の線形表現から次のパラメータを求める方法を定め、これらが機械的に強く接触した表面の挙動を評価する支援になることを意図している^[4]。

表の定義は JIS B 0671-2 の箇条 3 による^[4]。コア部を決める等価直線は、負荷長さ率の差が 40% になる負荷曲線の割線のうち、傾斜が最も緩い位置で求めるとされている^[4]。値の大小の向きは、Rpk が小さいほど突き出た山が少なく、Rvk が大きいほど深い谷が残っていることを表す。どの値をいくつに置くかは部品の機能から設計が決めることで、規格は値を定めていない。

測定条件を合わせる：カットオフ値と評価長さ

JIS B 0671-1 の箇条 7 は、測定はカットオフ値 λc＝0.8 mm を用いて優先的に行わなければならず、特別な場合には 2.5 mm を選んでもよいが、その場合はそれを文書（図面・仕様書など）及び測定結果に記述しなければならない、としている^[3]。カットオフ値と評価長さの関係は次のとおりである^[3]。

もう一つ注意がある。JIS B 0671-1 は、この規格で求める「粗さ曲線」は JIS B 0601 で規定する粗さ曲線とは異なるので注意が必要だ、と書いている^[3]。仕入先が普段 Ra を測っている測定機で、そのまま Rk 系の値が出るとは限らない。見積の段階で、JIS B 0671 に沿った評価ができる測定機を持っているか、外部で測るのかを確かめる。触針の先端やフィルタ λs の扱いなど、粗さ測定の条件の合わせ方は表面粗さの指定と測定条件で扱った。

穴の位置や軸の傾きは、どの工程で作るのか

ホーニングで仕上げる穴でも、穴の位置度、端面との直角度、別の穴との同軸度は、前の工程（中ぐり・内面研削など）で作り込むことが多い。発注側としては、図面の幾何公差のうちどれをホーニングで仕上げ、どれを前工程で作るのかを、仕入先の工程表で確かめておく。前工程の穴の状態（取り代、前加工の真円度）を仕入先がどう管理しているかも、量産の前に聞いておきたい事柄である。これは規格の要求ではなく、発注側の確認の提案である。

めっきを伴う内径では順番も確かめる。たとえばクロムめっきでは、めっきの前後に行う仕上げを記号で表す決まりがあり、どの仕上げをめっきの前に、どれを後に行うかで仕様が変わる。その扱いはクロムめっきの指定の記事にまとめた。

受け取るときに確かめること

受入では、次の順に見る。

1. 加工方法と工程
見積や工程表の「ホーニング」が、内径の砥石仕上げ（GH）を指しているか。液体ホーニングと取り違えていないか。

2. 寸法
測った位置と測定具が、取り決めどおりか。全長で測るのか、両端と中央なのか。

3. 真円度・円筒度
図面に書いた幾何公差で評価しているか。真円度なら基準円の取り方、断面の位置と数が書かれているか。

4. 表面性状
Rk・Rpk・Rvk を指定したなら、JIS B 0671 に沿った評価か。カットオフ値と評価長さが記録にあるか（0.8 mm 以外なら特に）。

5. 筋目
交差の角度を注記で指定したなら、どこで、どの方法で確かめたかが記録にあるか。

注文書の書き方の例

決まった様式は無い。発注側として書いておきたい内容を一例にまとめる。

「内径 φ30 H7：内径ホーニング仕上げ（JIS B 0122 の GH）。円筒度は図面による。表面性状は JIS B 0671-2 による Rk・Rpk・Rvk を図面の値で指定、測定はカットオフ値 0.8 mm・評価長さ 4 mm による。筋目は交差（JIS B 0031 の X）とし、交差角は図面注記による。測定成績書に、寸法・円筒度・表面性状の値と測定条件を記載すること。加工方法・測定方法の変更は事前承認を要する。」

よくある質問

Ra だけ指定してホーニングを頼むのは問題ですか

粗さを抑えたいだけなら Ra で足りることもある。ただし油を保つ谷を残したい摺動面なら、Ra は平らな部分と谷を区別しない。JIS B 0671 は、プラトー部分の下に深い谷をもつ面のために別のフィルタ処理とパラメータを用意している^[3][4]。機能に効く性質を Rk 系で書くかどうかを設計と決める。

クロスハッチの角度は JIS で決まっていますか

JIS B 0031 の筋目記号 X は、筋目が斜めで 2 方向に交差することを示し、その例にホーニング面を挙げているが、角度の値は表さない^[2]。記号で表せない筋目模様は注記で指示するとされているので^[2]、必要なら角度と許容範囲を注記に書く。

カットオフ値を指定しないとどうなりますか

JIS B 0671-1 は 0.8 mm を優先とし、2.5 mm を使う場合は文書（図面・仕様書など）及び測定結果に記述するとしている^[3]。指定しないまま測ると、仕入先と自社で評価長さが違う測定になることがある。図面か仕様書に書いておく。

まとめ

ホーニングは JIS B 0122 で研削の一つ（GH）とされ、表面処理の液体ホーニング（SPLH）とは別の加工である。発注では加工方法の名前より、内径の寸法公差、真円度・円筒度、表面性状を数値で書く。筋目の X は交差を示すだけなので、角度が要るなら注記に書く。プラトー面を求めるなら Rk・Rpk・Rvk で指定し、カットオフ値 0.8 mm・評価長さ 4 mm を基本に測定条件をそろえ、仕入先の測定機が対応しているかを見積の段階で確かめる。穴の位置や傾きを作る工程は前工程にあることが多いので、工程表で確かめる。

同じ束では、平面や外径を詰めるラップ加工、穴の中のキー溝やスプラインを作るブローチ加工、つまみや圧入部のローレット加工、溶接や加工の後の応力除去焼なましの発注も扱う。

出典・参考資料

1. JIS B 0122:1978 加工方法記号（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1978 年 2 月 1 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
2. JIS B 0031:2003 製品の幾何特性仕様（GPS）－表面性状の図示方法（追補 1:2022）（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2022 年 3 月 22 日改正）
3. JIS B 0671-1:2002 製品の幾何特性仕様（GPS）－表面性状：輪郭曲線方式；プラトー構造表面の特性評価－第 1 部：フィルタ処理及び測定条件（追補 1:2022）（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2022 年 3 月 22 日改正）
4. JIS B 0671-2:2002 製品の幾何特性仕様（GPS）－表面性状：輪郭曲線方式；プラトー構造表面の特性評価－第 2 部：線形表現の負荷曲線による高さの特性評価（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2002 年 3 月 20 日制定・2026 年 6 月 22 日確認）
5. JIS B 0621:1984 幾何偏差の定義及び表示（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1984 年 2 月 1 日改正・2024 年 6 月 20 日確認）

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