球面基準ピン(Sφ27.5±0.005)製作事例

『原点測定の精度を左右する基準球』をミクロン精度で実現した高精度加工ソリューション


『原点ズレを防ぐための基準球とは?』

加工精度・再現性を支える球面基準ピンの設計・研削技術と導入効果を解説


■ 製品仕様(今回出荷品)

名称:球面基準ピン(Sφ27.5±0.005)
材質:SKS3
熱処理:焼入れ・焼戻し + サブゼロ処理(HRC58~)
加工:研削加工(面粗度1.6z)
表面処理:黒染め
設計:お客様支給図面
数量:2個
当社製造番号:25-02681


■ 用途と背景:『原点測定』を支える基準工具

球面基準ピンは、工作機械での『原点設定』や『位置決め精度の基準出し』に使用される重要な測定工具です。

ダイヤルゲージやピックテストを用いて球面に接触させることで、
機械座標の基準点を高精度に決定します。

しかし、基準球そのものの精度が不足している場合、

・原点位置がズレる
・加工寸法が安定しない
・プログラム補正が無効になる

といった問題が発生し、製造全体の品質に大きな影響を与えます。


■ お客様の課題

今回のご依頼では、以下のような要求がありました。

・球面径 Sφ27.5±0.005 の高精度維持
・球面中心〜端面距離 30±0.01mm の厳密管理
・リピート品として同一品質の安定供給

つまり、『単品精度』だけでなく『再現性』も求められる案件でした。


■ 技術的難易度

① 球面精度と中心位置の両立

球面加工では、

・真円度
・球面度
・中心位置精度

を同時に成立させる必要があります。

特に今回は『球面中心~端面距離』が規定されているため、
単なる球加工ではなく『基準寸法として成立する球面』が求められました。


② 複合形状(球面+ボス)の同軸管理

本製品は球面だけでなく、

・ストレートボス部
・同軸度(φ0.01)

も同時に要求される複合形状です。

球面単体ではなく『軸物としての精度』を確保する必要があり、
研削工程の精密制御が不可欠です。


③ ミクロン単位での品質安定

±5μmという公差は、

・温度変化
・砥石摩耗
・加工条件の微小変動

の影響を受けやすい領域です。

そのため、加工環境・測定環境・技能のすべてを高水準で維持する必要があります。


■ 解決アプローチ

本案件では、以下のポイントに重点を置きました。

・球面研削条件の最適化
・基準面からの寸法連動設計
・工程内測定による段階管理
・サブゼロ処理による寸法安定化

これにより、単なる加工品ではなく
『基準工具として使える品質』を実現しました。


■ 最終結果

・球面径 Sφ27.5±0.005 を安定達成
・球面中心〜端面距離 30±0.01 を高精度保証
・同軸度・真円度ともにミクロンレベルで管理
・リピート品としての再現性確保

『原点精度を支える基準球』として、安定した品質で納品しました。


■ 導入効果

本製品の導入により、

・原点測定の安定化
・NCプログラム補正の精度向上
・加工不良の削減
・段取り時間の短縮
・加工品質の再現性向上

といった効果が期待されます。


■ このようなお悩みはありませんか?

・原点ズレによる加工不良が発生している
・基準球の精度に不安がある
・球面中心距離を正確に出したい
・リピート品で精度がばらつく
・既製品では要求精度に届かない


■ 高精度基準ピン・基準球の製作ならお任せください

渡辺精密工業株式会社では、

・球面基準ピン製作
・高精度研削加工(ミクロン精度)
・SKS3焼入れ材対応
・複合形状(球面+軸)の高精度加工
・単品~小ロット対応

など、基準工具分野で多数の実績があります。

『原点精度を変えたい』
『測定の基準を見直したい』

そのような課題があれば、ぜひご相談ください。


■ FAQ(よくあるご質問)

Q1. 球面基準ピンはどのような用途で使われますか?
A1. 主に工作機械の原点設定や位置決め精度の基準出しに使用されます。ダイヤルゲージや測定子と組み合わせて、高精度な座標基準を作るための工具です。

Q2. 球面の精度はどの程度まで対応可能ですか?
A2. 用途やサイズにもよりますが、ミクロン単位(±数μm)の精度管理が可能です。真円度・真球度・中心位置を含めた総合精度で対応します。

Q3. 球面中心距離の精度はなぜ重要ですか?
A3. 球面中心が測定基準になるため、この距離がズレると原点そのものが狂い、加工全体の精度に影響します。

Q4. リピート品でも同じ精度を維持できますか?
A4. はい。工程設計と測定管理を標準化することで、ロット間でも安定した品質を維持します。

Q5. 既製品では対応できない仕様でも製作可能ですか?
A5. 可能です。図面支給はもちろん、現物からの再設計や用途に応じた最適仕様のご提案も行っています。


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球面ゲージ、基準球、球面加工をはじめ、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
電話:052-383-8282
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 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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