チャタリングとロービングの関係

円筒部品のプロファイル誤差が反復的な波状パターンを示す場合、それはチャタリングまたはロービングがあると表現されます。両用語は重複し、しばしば同義的に使用されますが、規格や慣行によって明確に定義されているわけではありません。ただし一般的には、低周波のうねりはロービング、高周波の誤差はチャタリングと呼ばれます。 この分類法には二つの問題がある。第一に、いずれも測定データから結果を導出する計算方法を示していない。第二に、ロービングがチャタリングに変わる周波数の境界線を示していない。したがって、方法や周波数を伴わない「ロービング」や「チャタリング」の定義は不十分である。Adcole測定器でこれらのパラメータを計算する方法を検討しよう。

チャタリング は、データセットを高速フーリエ変換（FFT）にかけ、結果を振幅対回転当たり回数（UPR：Undulations per Revolution）として算出します。しかし、ロービングの概念は現代コンピューターが登場する以前、フーリエ変換を完全に行うことが現実的ではなかった時代（そもそもその発想すらなかった時代）にまで遡ります。 ロービングは、半径方向測定セット（部品をゲージ内で回転させながら部品輪郭から記録したデータ）の角度セクターにおけるピーク間真円度誤差として定義された。これは本質的に真円度データの円グラフである。実際、ローブ測定で選択される最も狭い「ウィンドウ」は5度のローブを持つ。 最も広いものは通常45度である。部品周囲に正弦波パターンが存在し、波形以外の誤差がないと仮定すると、45度ウィンドウ内に発生する全波長は8つのリップルに相当する。5度の場合、72の完全なリップルが観測される。

これらの方法論に基づけば、FFTは理論上、低周波数を含むあらゆる周波数でのリップルパターン検出に利用可能であり、ロービング計算手法は高周波数「チャタリング」のピーク間値を検出できる（ローブ測定にチャタリングパターンの全波長が含まれ、パターンが対数軸周辺に隣接している場合）。 したがって、チャタリングとロービングの本質的な違いは、少なくとも一般に認められた概念では、現象の周波数における境界線に帰着するようです。他にも独自仕様や顧客固有の方法が存在しますが、これらが一般的に用いられる二つの手法です。

しかし現実には、プロファイルや丸み付けの誤差が完全な正弦波となることは極めて稀（あるいは皆無）です。したがって、ロービング測定であれチャター測定であれ、それぞれに特有の用途と利点があります。ただし、両者の目的が互いに補完し合う関係にあるため、これらの用語はしばしば誤用され、混同されて使われます。 より深刻な問題は、ある問題が別の問題に置き換わる際に生じる。ロービングとチャッターを相対的な頻度の比較として見る代わりに、この問題を別の角度、すなわち機能の観点から見てみよう。言い換えれば、ロービングやチャッターの測定で何を達成しようとしているのか？

前述の通り、Adcole測定器のロービング測定は、真円度データの限定されたセクター内における最大ピーク間振幅を示します。その差異が周期的な波の一部であるか、単発的な事象であるかは問題ではありません。 一方、アドコールのチャター測定は、周期的な信号の特定のUPR（周期性）と振幅の結果を特定するために使用されます。UPR成分は原因の特定に利用でき、原因となった特定の機械を特定することさえ可能です。各測定法には長所と短所があります。 FFTチャター解析は測定データ内の周期パターンを特定し、重なり合う異なる信号をUPR成分と振幅成分に分離します。ただし、非連続パターンの振幅判定能力には限界があり、スクラッチやフラットスポットなどの単発事象の特定には適していません。

一方、ローブ測定は測定ウィンドウ内の最大ピークとトラフを報告できるため、フラットスポット、スクラッチ、小さな非クリアリングセクターなどの検出に適している。ただしローブでは、360以上のウィンドウを計算しない限り異なる周波数を分離する実用的な方法がない。仮に計算しても、全ピーク間振幅が特定の干渉周波数の結果であると仮定することになる。 実際には、複数の周波数成分が重なり合い、総振幅を加算または減算している可能性が高い。ロービングは、データ全体に適用するウィンドウよりも厳しい許容値を限定的な角度範囲のウィンドウに適用することで、データ内の急激な変化を検出するのに最も効果的である。例えば、仕様では丸み誤差6ミクロンを許容しても、30度のウィンドウ内では誤差を2ミクロン以下に制限する場合がある。

ロービング仕様は、軸受面の段差やキズといった孤立した偏差の検出に有効である。 チャタリングは、研削装置の振動信号を示す反復パターン、あるいは粗い動作パターンが依然として存在する状況（振れなし）の検出に有用です。いずれの欠陥もクランクシャフトの機能に影響を及ぼし、チャタリングとロービング測定を適切に組み合わせることで原因の特定と診断が可能となります。ただし、両仕様は補完関係にあり、一方が他方を完全に代替することはできません。

定義上、ロービングは限定された角度範囲の真円度データを分析対象とします。一方、 当社の標準FFTチャター 解析は360度全データの分析を行います。ただし、非連続的なチャターパターンが存在する場合、データセットのより小さな部分に分析を集中させるのが有用な場合があります。小さな角度範囲で発生する信号は、全データ（100%）で分析を行うと振幅が低く見える可能性があります。 特定の角度範囲に分析を限定することで、チャタリング振幅をより正確に把握できます。アドコールのFFTチャタリング解析ソフトウェアパッケージには、軸受面とカムロブの両方について限定角度範囲を分析するオプションが含まれています。適切な解析のためには、十分な広さのセクターを使用してください。セクターが小さすぎると、結果の歪みやUPR判定の精度低下を招く可能性があります。