表面粗さRaとRzの違いは?図面の記号と加工別の目安をQ&Aで整理

旋削した鋼の軸に触針式の表面粗さ測定機の検出器を当てた接写

図面の「Ra 1.6」と「Rz 6.3」は、どちらも表面の粗さを表す数字ですが、見ているものが違います。Raは凹凸を全体でならした平均、Rzはいちばん高い山といちばん深い谷の差です。

そのため、同じ面を測っても数字は数倍違います。さらにRzという記号は、JIS(日本産業規格)の2001年版で指す中身が入れ替わりました。古い図面をそのまま読むと、加工する側と検査する側で解釈がずれることがあります。

この記事では、RaとRzの違い、古い図面の読み替え、図面記号の読み方、三角記号との対応を取り上げます。あわせて加工方法ごとの目安、測り方、値の決め方も、8つの疑問に答える形で整理します。

規格の状況は2026年10月1日時点で確認した内容です。

目次

RaとRzは何が違うのですか?

ひとことで言えば、Raは凹凸を全体でならした平均、Rzはいちばん高い山といちばん深い谷の差です。Raは算術平均粗さ、Rzは最大高さ粗さと呼ばれ、単位はどちらもμm(マイクロメートル)です。

加工した面を拡大すると、細かい山と谷が連なっています。この断面の波形から、ゆるやかなうねりを取り除いたものが粗さ曲線です。RaもRzも、粗さ曲線から「基準長さ」と呼ぶ決まった長さを抜き取って計算します。

図1:同じ粗さ曲線で見たRaとRz(模式図)

Raは平均線からの隔たりの平均、Rzは最も高い山と最も深い谷の間隔です。

Rz最も高い山最も深い谷Ra(淡い帯の半分の幅)平均線← 基準長さ(ここから抜き取って計算する) →

※考え方を示すための模式図で、実際の測定波形ではありません。定義はJIS B 0601:2013によります。

Raは、平均線から粗さ曲線までの隔たりを絶対値にして平均した値です。面全体をならして見るため、傷が1本入っていても数字はほとんど動きません。値が安定するので、部品全体の粗さを指示するときに広く使われています。

Rzは、基準長さの中でいちばん高い山の高さと、いちばん深い谷の深さを足した値です。1か所でも突き出た山や深い傷があれば、それが数字に大きく表れます。

わずかな凹凸が漏れや摩耗につながる気密面や摺動面(こすれ合って動く面)で指示されることが多いパラメータです。

図2:RaとRzの比較

同じ面でも、見ているものが違うため数字は一致しません。

Ra(算術平均粗さ)
Rz(最大高さ粗さ)
何を表すか
平均線からの隔たりの絶対値の平均
最も高い山の高さと最も深い谷の深さの和
1本の傷の影響
小さい。数字にほとんど表れない
大きい。その傷が数字を左右する
値の安定性
測る場所を変えても安定しやすい
測る場所でばらつきやすい
向いている面
一般の加工面、はめあい面など部品全般
シール面、摺動面など局所の凹凸が効く面
同じ面での大きさ
小さい数字になる
Raの数倍の数字になる(比は面の形で変わる)

※定義はJIS B 0601:2013、使われ方の傾向は加工メーカーの技術資料をもとに整理しています。

古い図面の「Rz」は、いまのRzと同じ意味ですか?

同じとは限りません。1994年版までのJISではRzは「十点平均粗さ」を指し、2001年版からは「最大高さ粗さ」を指すようになりました。記号は同じでも、計算のしかたが違います。

十点平均粗さは、高い順に5番目までの山の平均と、深い順に5番目までの谷の平均を足した値です。5点ずつ平均するので、最大の山と谷だけで決まる現在のRzより小さめの数字になりやすい性質があります。

変遷を整理すると、最大高さの記号は1982年版のRmaxから1994年版のRyへ、そして2001年版でRzへと変わりました。

十点平均粗さは国際規格(ISO 4287:1997)から削除されました。ただし国内で広く使われてきたため、JISではRzJISという記号で附属書に参考として残されています。

図3:JIS B 0601の年版と記号の移り変わり

Rzの意味が入れ替わったのは2001年版です。

1982年版Rmax と Rz最大高さはRmax、十点平均粗さはRz
1994年版Ry と Rz最大高さはRyに。十点平均粗さはRzのまま
2001年版Rz と RzJIS最大高さがRzに。十点平均粗さはRzJISとして附属書へ
2013年版(現行)Rz と RzJIS2001年版の記号を引き継ぐ。旧定義はRzJIS94・RzJIS82で区別できる
Raは記号が変わっていません。ただし古い規格の中心線平均粗さは、現行規格ではRa75として附属書に残されています。

※JIS B 0601:2013の本文・附属書JA・JBと、ミツトヨ、キーエンスの技術資料をもとに作成。

図示方法の規格であるJIS B 0031:2003には、旧規格を適用した図面指示は、その時点の規定に従って解釈するという趣旨が書かれています。つまり図面のRzがどちらの意味かは、その図面が作られた年と適用規格で決まります。

古い図面では、数字の後ろに「1.6a」「6.3S」「6.3Z」のように文字を付けた書き方も見られます。旧規格の参考表を抜粋したメーカー資料では、aが算術平均粗さ、S(またはs)が最大高さ、Z(またはz)が十点平均粗さに対応しています。

古い図面を流用したり、取引先から旧表記の図面を受け取ったりしたときは、表題欄や注記で適用規格を確かめます。判断がつかなければ、十点平均粗さならRzJISと書き分けるなど、発注側と加工側で読み方をそろえてから進めるのが安全です。

いま有効な規格はどれですか?

日本規格協会の書誌で確認すると、次のとおりです。2026年10月1日時点では、パラメータの定義はJIS B 0601:2013、図示方法はJIS B 0031:2003が有効です。どちらも廃止や置き換えはされていません。

JIS B 0031は2022年3月に追補1が出ています。これは引用していたフィルタの規格が別の規格に置き換わったことに合わせた改正で、図示記号そのものを変えたものではありません。

図4:表面粗さに関わる主な規格

定義、図面の書き方、測り方で規格が分かれています。

JIS B 0601:2013
線粗さ用語、定義、パラメータ。Ra・Rzの定義はここ。ISO 4287:1997に対応
JIS B 0031:2003
線粗さ図面への図示方法。2022年に追補1。ISO 1302:2002に対応
JIS B 0633:2001
線粗さ評価の方式と手順。基準長さの選び方、16%ルールなど。ISO 4288:1996に対応
JIS B 0651:2001
線粗さ触針式表面粗さ測定機の特性。触針の形状や測定力。2022年に追補1
JIS B 0681シリーズ
面粗さ三次元の表面性状。第2部(2018年)がSa・Szなどの定義。ISO 25178に対応
ISO 21920シリーズ
国際規格2021年発行の線粗さの新しい国際規格。ISO 4287・4288・1302などを置き換えた

※JISの状態は日本規格協会 JSA Webdeskの書誌を2026年10月1日に確認したものです。

一方、国際規格の側では2021年12月にISO 21920シリーズが発行されました。これにより、それまでのISO 4287、ISO 4288、ISO 1302などが置き換えられました。

JISが対応していた国際規格は、すでに旧版になっているわけです。

ISO 21920に対応するJISは、確認した時点では日本規格協会の書誌に見当たらず、協会からは邦訳版が発行されています。

混乱しないためには、次のように考えておきます。国内の図面はJIS B 0601:2013とJIS B 0031:2003で読み、海外の図面にISO 21920と書かれていたら別の規格として扱うことです。

ISO 21920ではパラメータの計算方法が一部変わっており、同じ面でも数値が変わる場合があると解説されています。

ただし、JISの側でも見直しが始まりました。

日本規格協会が公表している改正予定のJIS案の一覧(2026年9月11日現在)には、JIS B 0031をISO 21920-1に、JIS B 0633をISO 21920-3に合わせる改正が、2026年7月に作成開始の予定で挙げられています。

改正の時期は示されていないため、図面や社内規定で規格を引用するときは、年版まで書いておくと後で迷いません。

なお、JIS B 0681シリーズは面で測る粗さ(三次元)の規格です。線で測るRaやRzの後継ではなく、並行して使われる別の規格です。

図面の表面性状の記号はどう読めばよいですか?

レ点に似た記号の形で「削ってよいか」を読み、そばに書かれた記号と数字で「どのパラメータをいくつ以下にするか」を読みます。JISでは粗さ、うねり、傷などをまとめて表面性状と呼び、図示記号は3種類あります。

図5:表面性状の図示記号と要求事項の記入位置

記号の形で除去加工の要否を、a〜eの位置で要求の中身を示します。

cabde基本図示記号除去加工をする除去加工をしない要求事項を書く位置
a・bパラメータと値aに通過帯域または基準長さと、パラメータ記号・値。2つ目以降のパラメータはb
c加工方法旋削、研削、めっきなど、その面を得るための加工方法や表面処理
d・e筋目と削り代dに筋目とその方向、eに削り代

※JIS B 0031:2003をもとにした模式図です。寸法や比率は規格の図と同じではありません。

基本図示記号は、除去加工(切削や研削など材料を削り取る加工)をするかどうかを問わない場合に使います。三角形になるよう横線を加えた記号は「除去加工をする」、丸を加えた記号は「除去加工をしない」、つまり鋳肌や素材の面のまま残す指示です。

要求事項を書くときは、記号の長いほうの線に横線を付け、その下に「Ra 1.6」のようにパラメータ記号と数値を書きます。数値は上限値で、単位のμmは省略されます。加工方法や筋目の向きまで指定したいときは、図5のc・dの位置に書き加えます。

筋目とは、刃物や砥石が通った跡の方向のことです。投影面に平行、直角、交差、多方向、同心円状、放射状、無方向といった記号が用意されています。三面図や線の種類、寸法補助記号といった図面全般の約束ごとは、機械図面の読み方の記事で整理しています。

「max」が付くと合否の判定が変わる

記号に何も付いていなければ「16%ルール」が適用されます。1つの評価長さから切り取ったすべての基準長さで求めた測定値のうち、指示値を超えるものが16%以下なら合格、という判定です。

「Rzmax 6.3」のようにmaxが付くと「最大値ルール」になり、対象面のどこで測っても1つも超えてはならないという厳しい意味になります。上限と下限の両方を指示する場合は、UとLを付けて書き分けます。

なお、前述のJIS B 0031の改正案では、主な改正点の一つが挙げられています。ISO 21920-1に合わせて16%ルールをやめ、最大値ルールだけにすることです。

現行のJIS B 0031:2003で描かれた図面は、これまでどおり16%ルールが標準です。

▽▽▽などの三角記号はRaでいくつに当たりますか?

目安として、▽▽▽はRa 0.4〜1.6、▽▽はRa 3.2〜6.3、▽はRa 12.5〜25に当たります。三角記号は「仕上げ記号」と呼ばれる古い表記で、三角の数が多いほどなめらかな面を表します。

図6:旧仕上げ記号とRa・Rzの対応(目安)

旧JISの参考表にある、便宜上の対応関係です。

仕上げ記号
Ra
旧Ry・旧Rz
仕上げの程度
▽▽▽▽
Ra0.012〜0.2
旧Ry・旧Rz0.05〜0.8
程度精密仕上げ
▽▽▽
Ra0.4〜1.6
旧Ry・旧Rz1.6〜6.3
程度上仕上げ
▽▽
Ra3.2〜6.3
旧Ry・旧Rz12.5〜25
程度並仕上げ
▽
Ra12.5〜25
旧Ry・旧Rz50〜100
程度荒仕上げ
~
Ra50〜100
旧Ry・旧Rz200〜400
程度除去加工をしない面

※JIS B 0601:1994・JIS B 0031:1994の参考表を抜粋したミスミ、リネックスの資料による。単位はμm。旧Ryは現在のRz、旧Rzは現在のRzJISに当たります。参考表には「相互関係は便宜上のもので厳密性はない」と注記されています。

RaとRzは換算できますか?

厳密に換算する式はありません。Raは平均、Rzは最大の山と谷の差なので、2つの比は面の形によって変わります。

傷の少ないそろった面なら比は小さく、深い傷が点在する面なら大きくなります。JIS B 0031:2003の図示例の参考にも、RzはRaの3倍を大きく上回ることが多いと書かれています。

「RzはRaのおよそ4倍」とよく言われるのは、図6の参考表の並び方によるものです。標準数列がRa 1.6に対して6.3、Ra 3.2に対して12.5というように、4倍の関係で並んでいます。

これは図面の数字を選ぶときの便宜上の対応で、測定値どうしを置き換えるための式ではありません。

そのため、Raで指示された面をRzで測って「4で割れば合格」と判断することはできません。図面がRaならRaで、RzならRzで測るのが原則です。

加工方法ごとに、どのくらいの粗さになりますか?

旋削の筋目が残る部品と研削で仕上げた部品を並べた俯瞰

おおまかには、旋削やフライス削りなどの切削でRa 1.6前後まで、研削でRa 0.2〜1.6、ラップや超仕上げでRa 0.2以下というのが一つの目安です。ただし、この数字は工具、送り、材質、機械の状態で大きく動きます。

ミスミの技術資料には、加工方法ごとの粗さの範囲をまとめた表が載っています。同じ旋削でも、条件を詰めた精密な加工ではRa 0.1〜0.4、荒加工ではRa 12.5以上と幅があります。

加工方法の名前だけで粗さが決まるわけではないことが分かります。

図7:加工方法別のRaの範囲(目安)

左ほどなめらか。濃い部分は「精密」とされる範囲、淡い部分はそれ以外の範囲です。

超仕上げ0.025〜0.2
ラップ仕上げ0.025〜0.2
ホーニング0.1〜1.6
研削0.1〜12.5
旋削(丸削り)0.1〜100
リーマ仕上げ0.4〜6.3
中ぐり0.8〜12.5
フライス削り0.8〜25
放電加工(型彫り)0.8〜12.5
鋳造・鍛造3.2〜100
Ra 0.01250.1251.2512.5125

※ミスミの技術資料にある「各種加工法による粗さの範囲」の表をもとに、横軸を対数目盛にして作図(Ra、単位μm)。JISの規定値ではなく、工具、送り、材質などの加工条件で変わります。放電加工は表に「精密」の区分がありません。

精密加工を手がける三和ニードル・ベアリングも、旋削の目安は一般的にRa 1.6〜0.8程度としています。同社は、Ra 0.4以下を安定して確保するには研削の併用が前提になることが多いと解説しています。

同社は精密加工を前提にした加工方法別の目安も公開しており、その値は図7の濃い部分とおおむね重なります。

図6の旧仕上げ記号の区分も、加工方法を考える手がかりになります。精密部品加工の佐渡精密は、この区分はあくまで目安だと解説しています。

現在は工作機械や切削工具の進歩により切削でもRa 1.6以下で加工でき、旋削ではRa 0.8程度も可能だとしています。

もう一つ押さえておきたいのは、粗さは最後の工程だけで決まるわけではないという点です。硬さが必要な部品では、切削で形をつくり、焼入れ・焼戻しで硬くしたあと、熱処理で生じたひずみを研削で取り除きながら仕上げる、という順番になります。

図面でRa 0.4以下のような値を指示すると、切削だけでは安定して出しにくく、研削や研磨の工程が加わることが多いです。切削、研削、鋳造といった加工法の分類と選び方を知っておくと、粗さの指示が工程にどう響くかを想像しやすくなります。

粗さはどうやって測るのですか?

検査室の定盤に置かれた表面粗さ測定機と部品を調整する検査員

基本は触針式の表面粗さ測定機です。先端を丸めたダイヤモンドの針(触針)で面をなぞり、上下の動きを波形として取り出します。JIS B 0651では、触針は球状の先端をもつ円すいとされ、先端半径は2μm、5μm、10μmが示されています。

測る向きにも決まりがあります。JIS B 0633では、図面に測定方向の指示がない場合、RaやRzが最大になる方向で測るとされています。これは加工の筋目に直角な方向です。筋目に沿って測ると、実際より小さい値が出てしまいます。

基準長さと評価長さ

波形から粗さだけを取り出すには、どこまでの波長を粗さとみなすかを決める必要があります。この境目がカットオフ値λc(ラムダシー)で、基準長さと同じ値を使います。

評価長さは標準で基準長さの5倍です。JIS B 0633では、粗さの大きさに応じて次のように選びます。

  • Ra 0.02超〜0.1以下:基準長さ0.25mm、評価長さ1.25mm
  • Ra 0.1超〜2以下:基準長さ0.8mm、評価長さ4mm
  • Ra 2超〜10以下:基準長さ2.5mm、評価長さ12.5mm
  • Rz 0.5超〜10以下:基準長さ0.8mm、評価長さ4mm
  • Rz 10超〜50以下:基準長さ2.5mm、評価長さ12.5mm

この区分は、研削面のように凹凸が不規則に並ぶ(周期的でない)面のものです。旋削面のように凹凸が規則的に並ぶ面では、凹凸の間隔(RSm)をもとに基準長さを選びます。

一般的な機械部品の仕上げ面は、基準長さ0.8mm、評価長さ4mmの範囲に入ることが多くなります。カットオフ値を変えると同じ面でも数字が変わるため、測定結果を比べるときは測定条件もあわせて記録します。

測定機そのものの確かさも欠かせません。粗さ標準片を使った点検や、計測器の校正とトレーサビリティの管理は、寸法の測定器と同じ考え方で行います。

線粗さと面粗さの違い

RaやRzは、1本の線の上で測る「線粗さ」です。これに対して、レーザ顕微鏡や白色干渉計などで面全体の高さを取り込み、面として評価するのが「面粗さ」です。非接触式は測定物を傷つけない利点があります。

面粗さのパラメータはSで始まり、JIS B 0681-2(ISO 25178-2に対応)で定義されています。SaはRaを面に拡張した算術平均高さ、SzはRzを面に拡張した最大高さです。

線粗さで課題になる、測定箇所や走査方向による結果のばらつきが生じにくい評価方法とされています。

ただし、SaとRa、SzとRzは同じ数字になるとは限りません。測る範囲もフィルタのかけ方も違うためです。

図面がRaで指示されていれば線粗さで評価するのが原則で、面粗さで指示する場合の図示方法は別の規格(JIS B 0681-1:2023)で定められています。

粗さの値は、細かく指示するほど良いのですか?

段付き軸の研削面と旋削面を光にかざして見比べる手元

いいえ。粗さは、その面に求める機能と加工コストの釣り合いで決めます。必要以上に小さい値を指示すると、工程が増えて納期と費用がかさむだけで、製品の性能は変わらないことがあります。

図8:粗さが効いてくる4つの機能

その面が何をする面かで、必要な粗さは変わります。

摺動(こすれ合う面)摩擦と摩耗に関わる。突き出た山が相手を削るため、平均だけでなく最大の山も気にする
シール(漏れ止め)深い傷が漏れの通り道になる。わずかな凹凸が効くので、Rzで指示されることが多い
疲労強度疲労破壊の多くは部材の表面から始まるため、仕上げが粗いと疲労強度が下がる。繰り返し力がかかる部分に絞って指示する
外観・密着見た目の光沢やざらつき、めっきや塗装の仕上がり、接着やはめあいの具合に関わる
機能に関係しない面は、加工したままの粗さで足りることが多く、値を小さくしても性能は変わりません。

※疲労強度についてはコベルコ科研の技術資料、摺動・シールについては佐渡精密、NOKの資料をもとに整理しています。

実際の設計基準を見ると、用途によって値が使い分けられていることが分かります。

NOKのOリングのカタログ(JIS B 2401-2:2012に準拠)は、Oリングがシールする接触面の粗さを用途別に定めています。

固定用で圧力の脈動がない場合はRa 1.6・Rz 6.3、脈動がある場合はRa 0.8・Rz 3.2、運動用はRa 0.4・Rz 1.6です。

装着用の面取り部はRa 3.2・Rz 12.5です。溝の側面と底面には、これとは別に用途ごとの値が示されています。

同じOリングの溝まわりでも、動く面は細かく、組み付けのときに通るだけの面は粗くてよいという考え方です。カタログでは、溝部の粗さは運動用では摩擦と摩耗に、固定用ではゴムが相手面になじんで確実にシールできるかどうかに影響すると説明されています。

面ごとに粗さを変える考え方(想定例)

ここからは、考え方を示すための架空の想定例です。モーターの出力軸のような段付きシャフトを1本、旋削でつくるとします。全面に「Ra 0.4」と指示すれば、すべての外径を研削することになり、工程も費用も増えます。

機能で分けると、オイルシールのリップが当たる面は摺動とシールの両方に関わるため、細かい粗さが必要です。軸受がはまる面は、はめあいを安定させたい面です。それ以外の外径や端面は、相手部品と触れないので旋削のままで足ります。

たとえば、シールの当たる面だけRa 0.4、軸受のはまる面はRa 0.8、その他はRa 3.2〜6.3と分ければ、研削するのは必要な2か所だけで済みます。

この数値は説明のための仮のもので、実際にはシールや軸受のメーカーが示す推奨値に従って決めます。

後工程との関係にも注意が要ります。めっきの種類によっては下地の凹凸が仕上がりに表れるため、図面の粗さが処理の前と後のどちらの値なのかを決めておきます。JIS B 0031にも、表面処理の前後で要求事項を書き分ける図示例があります。

また、はめあい部のように寸法公差を厳しくした面では、粗さも相応に小さくしておく必要があります。

ミスミの解説では、表面が粗いままだと摩擦で凹凸の山が早く摩耗し、寸法が設計値から外れてしまうためと説明されています。公差と粗さは別々に決めるのではなく、その面の役割から一緒に考えるのが実務的です。

まとめ

この記事のまとめ
  • Raは凹凸の平均、Rzは最も高い山と最も深い谷の差。同じ面でもRzのほうが数倍大きい
  • Rzは1994年版までのJISでは十点平均粗さ、2001年版以降は最大高さ粗さ。古い図面は適用規格を確認する
  • 2026年10月1日時点で有効なのはJIS B 0601:2013とJIS B 0031:2003。国際規格はISO 21920に移行しており、JIS B 0031などを合わせる改正の準備も始まっている
  • 三角記号とRa、RaとRzの対応は旧JISの参考表による目安で、厳密な換算式はない
  • 粗さは細かいほど良いのではなく、摺動・シール・疲労・外観といった機能とコストで面ごとに決める

表面粗さは、設計者が図面に書き、加工者がつくり込み、検査者が測るという、3つの立場をつなぐ数字です。関連する職種としては機械設計や品質保証・品質管理が、業種としては金型・プレス・切削加工がこのテーマと深く関わります。

古い図面の記号に迷ったときは、まず適用規格と作図された年を確かめ、発注側と加工側で読み方をそろえるところから始めてみてください。

出典

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プラント機器メーカーとプラントメーカーで約10年、設備の提案・設計・試運転に携わったのち、Webマーケターに転身。現在はBtoB製造業専門のWebコンサルタントとして、メーカーの情報発信を支援しています。エネルギー管理士/第三種電気主任技術者。工業技術ブログを2017年から運営(500本以上執筆)、YouTube登録者約2万人、Xフォロワー約1万人。

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