バリの測定・評価方法｜バリ高さの定義・ISO 13715のエッジ指示・測定手段の選び方

この記事の読みかた

想定される利用シーン

次のような場面で役立つように整理しています。

• 客先から「バリ高さ○mm以下」の要求を受け、測定・判定方法を決めたい品質管理担当者
• 「バリなきこと」の図面表記を、測れる・検証できる指示に変えたい設計者
• バリの合否判定が検査員ごとにばらつき、測定手段を標準化したい生産技術担当者
• ISO 13715のエッジ指示の考え方を知りたい若手技術者

この記事で分かること

• バリ高さの定義と、測る前に決めておくべき4つのこと
• ISO 13715によるエッジ指示の基本的な考え方
• 触針式・光学式・ゲージ・目視限度という4系統の測定手段の向き不向き
• 測定結果を図面指示・検査基準・外注合意につなぐ方法

なお、バリの種類・発生原因・コスト構造は「バリとは」、エッジ品質の全体像は「エッジ品質とは」で扱っています。本記事は「バリを測る・指示する」に特化した各論です。

バリ高さの定義（測る前に決めること）

バリは不規則な形状の突起であり、「高さを測ってほしい」と言われても、測り方の前提を決めなければ数値は安定しません。出発点になるのが、理想エッジ（2つの面をそのまま延長して交わる、逸脱のない仮想の角）を基準に取る考え方です。エッジ指示の国際規格 ISO 13715 は、エッジの状態を理想形状からの逸脱として捉え、外側への逸脱（突出）をパッシング、内側への逸脱（削れ込み）をアンダーカットと呼びます。バリは外側エッジにおけるパッシングの代表例と位置付けられており、バリ高さは「理想エッジからどれだけ突出しているか」として扱うのが基本になります（図1）。

図1：エッジ断面とバリ高さの定義（理想エッジからの逸脱として捉える。ISO 13715の考え方をもとに編集部作成）

実務で数値を安定させるには、高さの基準に加えて、次の4つを決めておく必要があります。

第一に、高さだけでよいかです。バリの挙動（折れて脱落するか、除去しやすいか）は根元の厚さに大きく左右されます。海外のバリ研究の第一人者 Gillespie は、多くの人は測りやすいという理由で高さを測るが、それが間違った答えになる場合も多い、と指摘しています。脱落リスクや除去工数が論点になる部位では、高さと併せて根元厚さ・形状の情報が必要になる場合があります。

第二に、どこを何点測るかです。バリの大きさはエッジに沿って大きく変動します。1点だけの測定は偶然に左右されるため、複数点を測って平均または最大値で代表させる方法が推奨されています。平均で管理するのか最大値で管理するのかは判定結果を左右するため、取引先と事前に合意しておくべき項目です。

第三に、どの状態で測るかです。バリは搬送・洗浄・取り扱いの中で曲がったり脱落したりします。加工直後なのか、洗浄後なのか、どの工程の後の状態を評価するのかを決めないと、社内と客先で測定値が食い違う原因になります。

第四に、合否の線（許容値）です。許容値は用途・部位によって異なり、本サイトでは具体的な数値基準は提示しません。許容値そのものよりも、「どの方法で測った値に対する許容値か」をセットで合意することが、数値をめぐるトラブルを防ぐ要点です。

ISO 13715のエッジ指示の考え方

「バリなきこと」という包括表記の曖昧さは「バリとは」でも触れました。図面とバリ測定をつなぐ規格として、ISO 13715（形状が定義されていないエッジの指示）の考え方を紹介します。

この規格は、図面上のエッジに記号を付け、エッジの状態を方向と大きさで指示する体系です。基本の発想は次の3つです。

• ＋（プラス）は突出（パッシング。外側エッジではバリ）を許容する指示
• −（マイナス）は理想形状からの材料の除去（アンダーカット。エッジを落とすこと）を要求する指示
• ±（プラスマイナス）は突出と除去の両方を許容する指示（大きさの指示とセットでのみ使用）

大きさは限界値として指示します。単一の限界値を正の値で指定した場合、もう一方の限界は0となり、アンダーカットは許されません。負の値で指定した場合は突出が許されません。上限と下限の両方が必要な場合は2つの値を併記し、突出・除去の方向まで指定できます。つまりこの規格の世界では、「バリを許すか・どの向きに・どこまで」をエッジ単位で数値として宣言でき、それがそのまま検査の合否基準になります。「バリなきこと」のような包括表記と比べたとき、測定・検証可能な指示に落ちることが最大の違いです。

注意点もあります。記号の細部・図示方法は規格本文での確認が必要です（本サイトでは規格の図表は転載しません）。また、この規格はエッジの突出量・除去量を指示するもので、突出の厚さ（根元厚さ）は指示できないと明記されています。根元厚さや除去方法まで管理したい場合は、図面注記・検査基準書など別の手段で補う必要があります。

バリの測定手段と使い分け

バリの測定手段は、大きく4系統に整理できます（図2）。海外の品質専門誌の整理でも、光学式・接触式（ハンドゲージ）・プロフィロメトリの3分類が基本とされており、ここに日本の現場で広く使われる目視・限度見本による官能評価を加えて整理します。

触針式・接触式は、スタイラス（触針）式の輪郭・粗さ測定機、ダイヤルゲージ、マイクロメータなどです。数値が記録として残り、現場でも使いやすい一方、最大の注意点は測定そのものがバリを曲げる・つぶす恐れがあることです。細く鋭いバリの精密な評価には不向きで、バリとの接触による測定子側の摩耗も管理が必要です。板材のエッジでは、台に載せたダイヤルゲージをバリの上に当てて高さを読む簡便法が海外の航空機メーカーの実務として紹介されていますが、これも曲がりにくい、ある程度頑丈なバリが前提です。

光学式は、目盛り（レチクル）付きの実体顕微鏡、工具顕微鏡、光学コンパレータ（投影機）、レーザー式・干渉計式の測定機、3D形状測定機などです。非接触のためバリを変形させない点が本質的な強みです。実体顕微鏡に目盛り付き接眼レンズを入れるだけで簡易的な測定器になるという低コストの入口から、ナノメートル級を扱う干渉計まで幅があります。工具顕微鏡では、バリ先端と根元の焦点位置の差から高さを読む方法が知られています。一方で、照明・反射・バリ先端での光の拡散の影響を受けること、高精度機は価格が高いことが制約です。

ゲージ・比較測定は、限度ゲージや投影機での輪郭比較など、数値ではなく合否で判定する方法です。速く、判定が安定しやすい反面、数値データが残らないため傾向管理には向きません。

目視・限度見本は、拡大鏡・実体顕微鏡下の目視や、指先・爪による官能評価を、限度見本と組み合わせて合否判定する方法です。微細・多数のエッジをすべて数値測定するのは現実的でないため、実務ではこの方法が主力になる場面が多くあります。ただし官能評価は判定ばらつき対策が前提であり、見本の整備・運用は「限度見本の作り方と運用」で扱っています。

図2：バリ測定手段の4系統と向き不向き（単独で完結させず、組み合わせて使う）

これらの手段は競合ではなく、組み合わせる関係です。たとえば、日常の全数・大量判定は目視・限度見本やゲージで速く回し、抜取で計測器による数値測定を行って傾向を監視する、重要部位だけ光学式で精密評価する、という多層構成が現実的です。

測定を図面・検査基準につなぐ

測定手段が決まっても、図面・検査基準・外注合意につながっていなければ、判定は安定しません。つなぎ方の要点を整理します。

重要エッジを指定する。すべてのエッジを測定するのは非現実的です。機能・安全・組立に効くエッジ（シール面、摺動部、挿入部、人手が触れる部位など）を図面上で特定し、要求とセットで示します。エッジごとに要求を書き分ける発想は、ISO 13715 の指示体系と同じ方向です。

測定条件を検査基準書に書く。どのエッジを、どの工程後に、どの手段で、何点測り、平均か最大か、合否値はいくつか。この一式がそろって初めて、測定値が合否判定として機能します。

手段の違いによる数値差を前提にする。接触式と光学式では、同じバリでも測定値が一致しないことがあります。バリが測定力で変形する、光学はバリ先端の見え方に影響される、といった理由です。社内と外注先で測定手段が異なる場合、数値の食い違いは起こるべくして起こります。外注合意では、許容値だけでなく測定手段・測定条件までそろえることが必要です。

検査方式と組み合わせる。バリ測定をどのロットの何個に対して行うか（全数か抜取か）は、流出リスクと検査コストのバランスで決める領域です。考え方は「抜取検査と全数検査の使い分け」で整理しています。

現場で確認すべき判断ポイント

バリの数値をめぐるトラブルは、測定技術の問題ではなく、前提の合意が抜けていることが多くあります。以下の4区分で確認順序を整理してください。

「現場のミス」と一括りにせず、設計／加工／検査／外注のどこに論点があるかを切り分けたうえで、対策の優先順位を決めると、関係部門への説明や外注先との交渉もスムーズになります。

海外ではどう整理されているか

📘 このセクションについて：以下は、本記事の編集にあたって実際に参照した海外の規格資料・技術記事・研究論文から、日本語ではまとまった形で読みにくい知見を紹介するものです。出典は「参考情報」に記載しています。

エッジ指示の国際規格 ISO 13715 は、2017年に第3版へ改訂されています。公開されているプレビュー（序文・本文冒頭）からは、規格の基本構造が読み取れます。エッジの状態を理想形状からの逸脱として定義し、外側への逸脱（パッシング。バリやかえり、成形のフラッシュはその特殊例）と内側への逸脱（アンダーカット）に分け、＋・−・±の記号と限界値で指示する体系です。単一の正の限界値を指定するともう一方の限界は0（アンダーカット不可）になる、といった限界値の解釈ルールも定められています。興味深いのは2017年版の改訂内容で、旧版にあった推奨エッジ寸法の附属書と「シャープエッジ」の定義が削除されました。規格が推奨値を示すのではなく、図面ごとに必要な値を指示する方向への整理と読めます。

測定実務の知見は、米国の品質専門誌 Quality Magazine によるバリ研究の第一人者 Gillespie と Dornfeld（UC Berkeley）への取材記事が具体的です。まず、「バリなきこと（no burrs allowed）」という仕様は、電子顕微鏡の倍率で見ればほぼ必ずバリが見つかる以上、仕様として意味をなさないという指摘です。Gillespie 自身、直径0.5mmのピンで、肉眼では見えないバリ根元のわずかな変形がゲージの当たり面に乗って寸法不合格を引き起こした事例を経験しており、バリの定義と大きさが訴訟の争点になった例も紹介されています。測定手法は光学式・接触式・プロフィロメトリの3分類で整理され、双眼実体顕微鏡に安価なレチクルを入れて測定器化する方法、内部エッジにはレンズ越しの照明やボアスコープが有効なこと、接触式はバリを曲げるため精密な評価では避けられること、レーザー干渉計はナノメートル級の分解能を持つが価格が壁になることなどが、具体的に語られています。高さは測りやすいから選ばれがちだが間違った答えになる場合も多いこと、1点ではなく複数点を測って代表値を取るべきことも、この記事の中心的な助言です。また、バリの定義・測定の標準化を目指す動きとして、世界バリ技術委員会（WBTC）が1998年に、測定方法・現場向け手法・ISO 9000型の社内階層計画などを含む6つの標準を採択したことが紹介されています。

研究の現在地としては、SEM（走査電子顕微鏡）画像と画像処理によるバリ測定の自動化が進んでいます。ニッケル基合金のマイクロミーリングを対象にした2021年の研究（Sensors誌）は、従来手法の課題として、SEM画像上での手動測定（スクリーンキャリパ）が作業者の技量に依存し時間がかかること、3D光学プロフィロメータは精密だが高価で1サンプルに数分かかることを挙げ、画像処理による自動測定が手動測定と91〜99%の一致率を示し、1画像0.1秒未満で処理できたと報告しています。マイクロ加工・研究分野の話であり、量産現場へそのまま持ち込める技術ではありませんが、「画像でバリを定量化する」方向は検査の自動化と地続きの流れとして押さえておく価値があります。

日本の現場で読み替えるポイント

• ISO 13715 をそのまま図面に導入するかは取引先との合意事項です。現実的には、「どのエッジに・どの向きで・どこまで許すか」をエッジ単位で書き分けるという発想を借り、図面注記や検査基準書で測定条件まで指定することから始められます。
• 海外文献に登場する測定手段は研究・高精度部品の文脈が多く、日本の中小製造業の現場では拡大鏡・実体顕微鏡・投影機・限度見本が主力です。高価な装置の導入より先に、測定点数・測定する状態・平均か最大かといった測定条件の標準化のほうが、判定ばらつきへの効果が大きい場面が多くあります。
• 規格・海外資料に出てくる許容値・推奨値の例は、自社・取引先基準にそのまま適用せず、置き換え判断が必要です。2017年版のISO 13715で推奨エッジ寸法の附属書が削除された経緯は、「規格が値を決めてくれる」という期待への注意としても読めます。

海外情報を調べる英語キーワード

本記事の出典に加えて、英語圏の技術資料を自分で調べる際の入口キーワードです。

• 定義・指示：ISO 13715 edge、edge condition specification、burr height definition
• 測定：burr measurement、burr height measurement stylus、optical burr inspection
• 研究：burr metrology、micro burr measurement image processing

なお、海外資料が日本の現場よりも優れているという趣旨ではありません。日本にも JIS や業界別の慣行、現場で蓄積された経験知があり、海外情報は「視野を広げ、用語の対応関係を確認する」ための参考として位置付けています。

本記事の前提と使い方の注意

本記事は、金属加工の後工程・仕上げ・品質管理に関する公開情報と、「参考情報」に記載した海外の規格資料・技術記事・研究論文を参照し、日本の製造現場で起こりやすい論点とあわせて実務で確認しやすい形に整理したものです。規格の記号・図示方法の詳細は規格本文での確認を前提とし、本サイトでは規格の図表・数値基準の転載は行いません。

実際の判断は、材質、形状、加工方法、要求精度、数量、検査基準、取引条件によって変わります。具体的な測定方法・許容値・検査基準の設計では、加工先、測定機メーカー、品質管理部門などと確認しながら進めてください。本記事は、その確認の前段として論点を整理するためのものであり、特定の数値基準・工具・装置・メーカーの推奨は行いません。

このテーマでは、測定手段の知識だけで判断すると不十分です。実際には、図面指示、対象エッジの特定、測定条件、検査方式、外注先との合意内容をあわせて確認する必要があります。社内会議や外注先打ち合わせで本記事を使う場合、「現場で確認すべき判断ポイント」の表に沿って、自社のどこに論点があるかを最初に切り分けることをおすすめします。

まとめ

バリの測定は、機器選びの前に「何を・どこで・どの状態で・何点・どの代表値で測るか」という定義の合意が出発点になります。ISO 13715 のエッジ指示は、「バリなきこと」という包括表記を、エッジ単位の測定・検証可能な指示に変える考え方を提供します。測定手段は触針式・光学式・ゲージ・目視限度の4系統を組み合わせ、日常の全数判定は速い手段で、抜取で計測器による数値測定を、という多層構成が現実的です。

測定値は、図面指示・検査基準書・外注先との測定条件の合意につながって初めて品質保証として機能します。本サイトでは特定の数値基準・装置・メーカーの推奨は行わず、その合意形成のための論点整理を継続して扱っていきます。バリの基礎、エッジ品質の全体像、判定基準の整備については、関連記事もあわせてご覧ください。