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仕上げでセンタレス加工をすべき理由

  • 安くするなら、センタレス材かなぁ?

  • もっと安くするなら、引き抜き材にすれば・・・。

  • もっと安くするなら、引き抜き材にすれば・・・。

設計さんはこう考えるかもしれませんが、品質的に『問題あり』です。

センタレス材や引き抜き材には、『キズ』『曲がり』が潜んでいます。見積り上は安くても、実際は見えない管理コストがかっている、という品質担当者の声も。

これらを解決する方法は『切削後にセンタレス仕上げ』を行うこと。部品単価はあがりますが、安心品質、納期遵守が可能になります。


センタレス丸棒とは?

センタレス丸棒とは?,センタレス研磨
センタレス丸棒とは、研削寸法に仕上がった材料のこと。

材料時点で研削がされているため、研削コストをかけずに高精度の部品を作ることができます。その一方で、注意点を見落とすと客先クレームとなるリスクもかかえています。


注意点
寸法公差の勘違い
一般的に研削公差は『h7級』と言われますが、センタレス丸棒だから『h7級』というのは間違いです。メーカーによっては『h9級』をセンタレス丸棒としているところもあるので、何も考えずにセンタレス丸棒ならokとするのは危険です。
注意点
キズのリスク
センタレス研削がされて表面がきれいな分、逆に後でついたキズは目立ちます。つまり、取り扱い、クランプキズ残りのリスクが高まります。研削工程がいらない代わりに、クランプキズ、スリキズなど余計な目視検査が発生する可能性があります。
注意点
対応している材質が少ない
多く流通しているセンタレス丸棒は、一般的に『S45C』『SUS303』『SUS304』の3種類しかありません(小径は6種類ほど)。
注意点
キズのリスク
センタレス研削がされて表面がきれいな分、逆に後でついたキズは目立ちます。つまり、取り扱い、クランプキズ残りのリスクが高まります。研削工程がいらない代わりに、クランプキズ、スリキズなど余計な目視検査が発生する可能性があります。


引き抜き材とは?

引き抜き材とは?,磨き材
引き抜き材とは、金型(ダイス)を通して材料を塑性変形させ、引き抜いた材料のこと。

ピーリングや切削とは違い、母材を塑性変形させているため材料ロスが少ないです。引き抜き回数によっては、センタレス材同等の外径精度を確保することが可能ですが、曲がりやキズの規格はセンタレスより劣ります。


注意点
キズのリスク
金型(ダイス)を通して塑性変形をさせるため、母材にもともとあったキズが引き抜き後に残る可能性が高いです。そのため、引き抜き材にはキズ深さの許容が認められています(多くは0.1mm以下)。購入する際には部品の用途、切削代を考慮した上で材料選定をする必要があります。
注意点
『バー to バー』 or 『コイル to バー』
引き抜く前の母材がバー材なのかコイル材なのかによって、熱処理や表面処理をしたあとの変形具合が変わります。300mmを超えるようなシャフトで後工程に熱処理がある場合、バーtoバーの引き抜き材を指定することをおすすめします。
注意点
在庫リスク
引き抜き材をひもつきで製作すると、最少重量で2,000kgほど。量産継続しているうちは問題ありませんが、補給部品となると在庫問題が発生します。
注意点
キズのリスク
金型(ダイス)を通して塑性変形をさせるため、母材にもともとあったキズが引き抜き後に残る可能性が高いです。そのため、引き抜き材にはキズ深さの許容が認められています(多くは0.1mm以下)。購入する際には部品の用途、切削代を考慮した上で材料選定をする必要があります。


センタレス仕上げのメリット

メリット
品質レベルアップ
最終工程で研削を行うことで完成品でのキズ、曲がりをなくすことができます。NCやMCでは外径をクランプする以上、キズを完全になくすことは困難ですが、研削仕上げであれば可能。ジャパン・ミヤキでは、部品用途から適切な素材選定し、見えない管理コストの削減と安心品質、安定納期を提供いたします。
メリット
あらゆる材質、寸法に対応可能
最終工程で研削仕上げをすれば、1μ 単位で寸法出しが可能です(センタレス丸棒や引き抜き材は、一般的に1mm単位でのラインナップ)。また、材質についても鉄、非鉄問わず対応が可能です。
メリット
少量から量産まで対応可能
1 万個を超える量産品から、1 個単品まで対応可能です。補給部品となったときも工程変更をする必要がなく、また膨大な素材在庫に悩む必要もありません。
メリット
あらゆる材質、寸法に対応可能
最終工程で研削仕上げをすれば、1μ 単位で寸法出しが可能です(センタレス丸棒や引き抜き材は、一般的に1mm単位でのラインナップ)。また、材質についても鉄、非鉄問わず対応が可能です。


センタレス仕上げの注意点

注意点
スクラッチ残り
スクラッチとは、砥粒によってつく深さ数μmのいわゆる微細なキズです。研削砥石は、細かい砥粒を結合させているものであり、使用していくにつれて古い砥粒は脱落します。研削液やフィルターの選定によってスクラッチを減らすことができますが、完全になくすことは限りなく困難です。
注意点
精度は円筒研削に劣る
センタレス研削でも『h7級』の公差は問題なく確保することができます。ただ、ワークの外径、肉厚、長さによっては円筒研削ほどの精度確保がむずかしい場合があります。
注意点
切削精度にならう
センタレス研削のしくみ上、完成精度は切削の精度にならってしまいます。切削時の真円度、内外径の同軸度が悪ければ、研削精度はそれなりとなってしまいます(センタレス研削に幾何公差の矯正能力はありません)。
注意点
精度は円筒研削に劣る
センタレス研削でも『h7級』の公差は問題なく確保することができます。ただ、ワークの外径、肉厚、長さによっては円筒研削ほどの精度確保がむずかしい場合があります。

ジャパン・ミヤキならでは





センタレス仕上げ製品事例

ピニオンシャフトのセンタレス研磨
ピニオンシャフト(36万本/月)
自動車が旋回するために重要な役割を果たす部品です。フライス加工がされた部分で相手物が回転するため、キズがあると大きな問題となります。
バルブの研磨
バルブスプール(50~250本/Lot)
自動車のエンジン内で摺動する部品です。キズやバリなどは厳禁。10年以上の品質保証をするための重要な部品です。
直動ロッドの研磨,研削
直動ロッド(10~20本/Lot)
電動アクチュエータのロッドです。高いくり返し精度を求めつつ、外観品質も求められる部品。硬質クロムメッキを乗せる仕様もあり、センタレス仕上げにより高い品質の提供が可能です。
ピストンロッドの研磨
ピストンロッド(3,000~4,000本/月)
二輪車のクッション部品です。スムーズに摺動することで衝撃を吸収する機構のため、キズは当然厳禁です。
ガイドシャフト,カシマコート
ガイドシャフト(100~500本/Lot)
潤滑アルマイトであるカシマコート処理をすることで、油が使えない箇所でも摺動性を向上させることが可能です。カシマコート前後に研削を行うことで、高精度で滑らかな表面仕上げが実現できます。
ロボットのドライブシャフト研磨
ドライブシャフト(50~200本/Lot)
ロボットのドライブシャフトです。使用する箇所は両端のみですが、両端の加工精度を確保するためには材料の曲がりはNG。センタレス加工にて真直度を確保することで、はじめて高精度な加工が実現可能です。
直動ロッドの研磨,研削
直動ロッド(10~20本/Lot)
電動アクチュエータのロッドです。高いくり返し精度を求めつつ、外観品質も求められる部品。硬質クロムメッキを乗せる仕様もあり、センタレス仕上げにより高い品質の提供が可能です。


会社概要

会社名 株式会社ジャパン・ミヤキ
住所 〒431-3101
静岡県浜松市東区豊町3226-1
TEL 053-433-3717
FAX 053-433-7312
URL https://www.japan-miyaki.co.jp
FAX 053-433-7312
作成者 営業部 藤原元(ふじわらはじめ)
2004年入社。自動盤職場にて5年間勤務ののち営業部へ転属。
現場経験者ならではの提案を心がけています。
どしどしご相談ください!