L型ゲージ25(ジルコニア製)|平面度・平行度0.001レベル対応のセラミクス精密ゲージ製作事例

寸法公差なし・幾何公差のみ指定に対応|非磁性・高耐久ゲージを精密研磨で実現

ゲージはSKS3で製作することが多いです。しかし、ときにはセラミクスで製作をご希望になるお客様がいらっしゃいます。今回はセラミクス(ジルコニア)で製作した課題解決事例をご紹介します。


製品仕様(Specification)

品名:L型ゲージ25(ジルコニア製)
形状:35 × 15 × 17(L字形状)
幾何公差:
平面度:0.001
平行度:0.001
仕上げ:精密研磨仕上げ
材質:セラミクス(ジルコニア)
表面処理:なし
熱処理:なし
設計:お客様
数量:1個
当社製造番号:26-00022


課題:『寸法ではなく幾何公差のみ』という要求でした

本案件の特徴は、一般的な寸法公差ではなく、

『平面度0.001』
『平行度0.001』

という幾何公差のみで要求されていた点です。

面の精度や相互関係だけで品質が評価され、1μという要求精度であるため、
加工・測定ともに非常に高いレベルが求められます。


セラミクス(ジルコニア)加工の難しさ

ジルコニアは優れた材料特性を持つ一方で、加工難易度が高い素材です。

特長:
・高硬度で摩耗しにくい
・非磁性で磁気の影響を受けない
・腐食しない

課題:
・割れやすい
・欠け(チッピング)が発生しやすい
・微小な加工応力でも精度に影響

金属とは異なる加工ノウハウと、慎重な工程管理が不可欠です。


対応ポイント:現実的な保証値の提案

図面上は『0.001』指定でしたが、当社では実使用と安定性を考慮し、

『保証値0.002』

という提案を行いました。

理由:
・加工応力による微小変形
・長期使用時の安定性
・セラミクス特有のバラつきリスク

結果として、

・最大値:0.002
・大半:0.001水準

で仕上げ、実用性と精度のバランスを確保することができました。


L字形状における精度確保の要点

L字形状は単純に見えますが、以下の点が重要になります。

・3面の平面精度
・面同士の平行関係
・直角精度
・接触時の安定性

さらに内角部には、

『斜めニガシ加工』

を施しています。

これにより、
・角部干渉の防止
・密着性の向上
・実使用時の安定接触

を実現しています。


必要となる技術領域

本製品には以下の技術が求められます。

・セラミクス精密研磨加工
・μm単位の幾何公差管理
・平面度・平行度の高精度測定
・チッピング抑制技術

単なる形状加工ではなく、
『幾何公差を作り込むための加工技術』が重要となります。


セラミクスゲージの採用メリット

ジルコニア製ゲージは、以下の用途に適しています。

・磁気の影響を受けたくない環境
・腐食環境(湿気・薬品)
・長寿命が求められる検査工程
・高精度組立・半導体分野

金属ゲージでは対応が難しい環境でも安定して使用できます。


このようなお悩みはありませんか?

・セラミクス製の精密ゲージを製作したい
・平面度・平行度0.001レベルに挑戦したい
・非磁性の測定基準が必要
・摩耗しにくいゲージを導入したい
・実用に即した保証値を相談したい


まとめ:幾何公差1ミクロンを求める時代へ

本事例は、『面精度そのもの』で品質を評価する代表例です。

セラミクスという難加工材に対し、
加工・測定・保証値設定を一体で考えることが重要になります。


FAQ(よくある質問)

Q1.セラミクス(ジルコニア)で0.001の平面度は出せますか?
A1.可能ですが、安定性を考慮すると保証値は0.002程度でご提案する場合があります。実測では0.001水準に入るケースも多くあります。

Q2.金属ゲージと比べたメリットは何ですか?
A2.非磁性・耐腐食・高耐摩耗といった特性があり、特殊環境や長期使用に適しています。

Q3.チッピング(欠け)は防げますか?
A3.完全にゼロにはできませんが、加工条件や研磨工程の最適化により発生リスクを大きく低減できます。

Q4.図面通りの数値が難しい場合はどうなりますか?
A4.用途や使用環境を確認した上で、実用上問題のない保証値をご提案します。

Q5.セラミクスと金属のどちらを選ぶべきですか?
A5.使用環境・耐摩耗性・磁気影響の有無などによって最適材質は異なります。用途に応じて最適な材料選定をご提案します。さい。


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