スプラインマンドレル製作事例|Felss用・200mm長インボリュートを10μ公差で実現(SKH51+PVD-TiN)

長尺スプライン×高硬度×表面処理後精度を両立|オーバーピン10μ管理とコーティング連携の技術ポイント


製品仕様(Specification)

品名:Felss用マンドレル(スプラインマンドレル)
形状:φ23 ±0.005 × L350(スプライン長さ200mm)
仕上:研削加工仕上げ
材質:SKH51
表面処理:PVD-TiN処理
熱処理:焼入れ・焼き戻し(HRC61~62)
購入品類:なし
設計:お客様支給
数量:1個
当社製造番号:26-00277


用途:Felss設備で使用される高精度スプラインマンドレル

本製品は、自動車部品製造において使用される『Felss社製設備向けスプラインマンドレル』です。

スプライン部でワークを高精度に位置決め・支持し、

・成形精度の安定
・同軸精度の確保
・加工再現性の向上

を実現する重要部品です。


スプライン仕様と要求精度

今回のスプライン仕様は以下の通りです。

・モジュール:1.0
・基準ピッチ円直径:φ22
・歯数:22歯
・精度:オーバーピン公差 約0.005(5μm)

さらに、図面上には複数のオーバーピン径が指示されており、

『用途や製品ごとに使い分ける設計』

となっています。

今回はその中でも『中間サイズ』の仕様で製作しています。


技術的難易度①|200mm長スプライン×10μレベル精度

本製品の最大の難所は、

『スプライン長さ200mm × オーバーピン10μレベル』

という条件です。

長尺スプラインでは、

・歯形の累積誤差
・芯ズレ(同軸度ズレ)
・加工時のたわみ
・熱変形

が発生しやすく、精度維持が極めて困難です。

そのため、

・加工条件最適化
・芯出し管理
・測定フィードバック制御

を徹底し、全長にわたり均一精度を実現しています。


技術的難易度②|PVD-TiN処理後の精度保証

本製品は『PVD-TiN処理後の寸法公差』も要求されています。

一般的にコーティング処理では、

・膜厚による寸法変化
・表面粗さ変化
・歯面形状への影響

が発生します。

そのため本案件では、

『処理後寸法での公差成立』

を前提に、

・加工段階での見込み寸法設計
・PVD処理業者との事前すり合わせ
・処理後測定による検証

を実施しました。


材質選定|SKH51 × 高硬度仕様

本製品には『SKH51(高速度鋼)』を採用しています。

特徴

・高硬度(HRC61~62)
・耐摩耗性に優れる
・長期使用に適する

スプラインマンドレルの使用を繰り返す用途において、

『摩耗による精度低下を抑制』

するための最適な材料です。


このようなお悩みに対応します

・長尺スプラインで精度が出ない
・オーバーピン測定で公差が安定しない
・コーティング後の寸法管理が難しい
・Felss設備用マンドレルの製作先がない
・高硬度材での精密歯形加工ができない


精密スプライン加工・マンドレル製作なら

渡辺精密工業株式会社では、

・インボリュートスプライン加工
・長尺スプライン(~200mm以上)対応
・オーバーピン精度管理(μmレベル)
・SKH51等高硬度材加工
・PVD処理連携対応

を行っています。

単品・試作・高難度案件にも対応可能です。


FAQ(よくある質問)

Q1.スプラインマンドレルとは何ですか?
A1.スプライン形状を利用してワークを位置決め・保持するための治具や、スプライン形状を製造物に転写するときに使用されます。

Q2.オーバーピン測定とは何ですか?
A2.歯形の精度を確認するためにピンを用いて歯間距離を測定する方法で、スプラインや歯車の精度評価に使用されます。

Q3.長尺スプライン加工が難しい理由は何ですか?
A3.加工中のたわみや熱変形、芯ズレ、累積誤差が発生しやすく、全長で均一な精度を維持することが難しいためです。

Q4.PVD-TiN処理後の寸法精度は保証できますか?
A4.可能です。処理前の寸法設計と処理業者との連携により、処理後寸法での公差成立を実現します。

Q5.SKH51を使用する理由は何ですか?
A5.高硬度・高耐摩耗性を持ち、繰り返し使用されるスプライン部品でも長期間精度を維持できるためです。

Q6.単品でも製作可能ですか?
A6.はい、1個から対応可能です。試作や高難度案件もお気軽にご相談ください。


お問い合わせ

スプラインマンドレル(PVD-TIN)をはじめ、各種テーパー製品、測定具、原器、マスター、そしてさまざまな改造、技術的な相談、リモート相談、立会い希望、ゲージ・治具・試作品・設備部品・研究開発品の仕様検討など、
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■会社概要
郵便番号:455-0831
住所:名古屋市港区十一屋一丁目59-1  → アクセス
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FAX.:052-383-8324

<認証(QMS関連)>
JISQ9100
ISO9001
MSJ4000

<ゲージ>
栓ゲージ、ハサミゲージ、テンプレート、砥石用テンプレート、スプラインゲージ、セレーションゲージ、テーパーアーバー、スプラインテーパーアーバー、スプラインマンドレル、スプラインプラグゲージ、スプラインリングゲージ、姿ゲージ、テーパーゲージ、球面ゲージ(内面、外径)、オス球面、メス球面、球面模範、各種模範、高さゲージ、高さマスター、ギャップゲージ、段差ゲージ、LFゲージ、総合ゲージ、深さゲージ、深さマスター、重量マスター(重さ原器)、セットアップゲージ、セッチングゲージ、ゲージ校正、AI画像測定器用校正マスター、非接触測定器用校正原器 等

<治工具>
機械加工治具、検査治具、検具、総合ゲージ、LFゲージ、MLFゲージ、自動機用ワーク固定治具、無人化対応用治具、パレット、コレット、コレットチャック、CMMホルダー、三次元測定器固定治具、かしめ爪、かしめ治具、位置決め治具、固定治具、ジラス金型 等

<金型>
精密金型部品(プレス用、射出成型用など)

<その他加工>
測定器、専用機、試験機、三次元加工、小穴加工、超硬加工、セラミクス加工、ガラス加工、樹脂加工、鏡面加工、ラップ加工、ラッピング加工、クラウニング加工、特殊プロファイル加工、面粗度加工、ドリル折損除去、試作部品、試験片、引張試験片、ねじり試験片、熱処理試験片、腐食試験片、メッキ試験片、圧縮試験片、校正用マスター、校正基準器、校正器具、点検具、等

<設計>
ゲージ設計、測定治具設計、総型ゲージ設計、総合ゲージ設計、測定ゲージ設計、検査治具設計、機械加工治具設計 、省力化・自動化治具設計

<システム開発>
C, C#, Python, VBA, WordPress など

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