球面マスターゲージ(Sφ24.6±0.005)製作事例|球面・ピッチ・熱処理変形を同時制御した高精度加工

長尺×球面×熱処理でも安定供給|再現性まで保証する精密マスターゲージ製作


製品仕様(球面マスターゲージ)

品名:球面マスターゲージ(Sφ24.6)

形状:φ24.6(±0.005)× L271.5
材質:SKS31
熱処理:焼入れ・焼戻し・サブゼロ処理(HRC58~63)
設計:お客様
数量:1個
当社製造番号:25-02555


概要

本事例は、球面(Sφ24.6±0.005)を含む長尺シャフトにおいて、寸法・真円度・ピッチ・熱処理変形を同時に制御し、さらに定期供給レベルの再現性を実現した球面マスターゲージ製作事例です。

単発の高精度ではなく、継続的に同品質を再現できる工程設計と品質保証体制がポイントです。


課題:球面+ピッチ+熱処理の同時成立

お客様の要求は以下の通りでした。

  • 球面(Sφ)を含む複雑形状シャフト
  • 球面・R・直線の交点に厳しいピッチ公差
  • 全長270mm超の長尺品
  • 焼入れ・サブゼロ後でも成立する精度
  • サイズ違いを含めた定期供給

👉 単一精度ではなく「複合精度+再現性」が要求された案件


高難度ポイント:複合形状の精度保証

本製品は以下の形状で構成されています。

  • 先端:球面 Sφ24.6 ±0.005
  • ストレート部:φ9.4 ±0.1
  • テーパー:15° → φ16.9 ±0.05
  • 中間:溝形状(非公開)
  • 接続:R20
  • 後端:φ13.0 ±0.05

特に難しいのは、

👉 ストレート・R・球面の交点にピッチ公差がある点

つまり、

  • 寸法
  • 形状
  • 位置関係

を同時に保証する必要があります。


解決策①:両センター加工+中間検査工程

本製品では、

  • 両センター基準で加工
  • 中間工程で一度停止
  • お客様による中間検査を実施
  • OK後に最終仕上げ

という工程を採用。

👉 一発仕上げではなく「段階的品質保証」


解決策②:熱処理変形を前提にした工程設計

SKS31材+長尺形状では、

  • 焼入れ後に伸びが発生
  • 寸法変動が大きい

という特性があります。

そのため、

  • 旋盤工程で取り代を多めに確保
  • 熱処理変形を見越した寸法設計
  • 高精度熱処理会社を選定
  • 研削仕上げで最終寸法確定

👉 「熱処理後に合わせる」前提の加工設計


解決策③:再現性を重視した品質設計

球面加工は、

  • 1回だけ高精度を出すことは可能
  • しかし同じ品質を継続するのは別次元

本案件は、

  • 過去に他社へ切替
  • 品質が安定せず再依頼

という経緯があります。

👉 評価されたのは「再現性」


当社の強み:継続再現できる加工体制

  • 球面加工(オス・メス)対応
  • ミクロン単位の測定技術
  • 工程設計力
  • 品質保証体制

これにより、

👉 チャンピオンデータを“継続して出し続ける”ことが可能


品質保証体制

  • 精密測定室による測定管理
  • 測定データの記録・トレーサビリティ
  • μ単位の幾何公差管理
  • 品質マネジメント体制構築

👉 基準器(マスター)としての信頼性を担保


この事例のポイントまとめ

  • 球面+長尺+熱処理の複合加工
  • ピッチ・真円度・寸法の同時保証
  • 熱処理変形を前提とした工程設計
  • 中間検査による品質担保
  • 定期供給に耐える再現性

このようなお悩みに対応します

  • 球面加工の精度が安定しない
  • 長尺シャフトで精度が出ない
  • 熱処理後に寸法が狂う
  • 他社で品質が安定しなかった
  • マスターゲージを継続供給したい

対応可能な技術領域

  • 球面マスターゲージ製作
  • 球面加工(オス・メス)
  • 長尺精密シャフト加工
  • 熱処理後研削仕上げ
  • 幾何公差管理・品質保証

まとめ

本事例では、球面・ピッチ・熱処理変形という複数要素を同時に制御し、さらに定期供給に耐える再現性を確保した球面マスターゲージを製作しました。

重要なポイントは、

  • 熱処理変形を前提とした工程設計
  • 段階的な品質確認(中間検査)
  • 再現性を重視した加工体制

です。

👉 「一度できる」ではなく「継続してできる」品質が差別化要因です。


お問い合わせ

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FAQ

Q1. 球面加工はどこが難しいのですか?

A. 球面加工そのものが難しいです。そして、寸法だけでなく真円度・位置関係・接触状態まで同時に管理する必要がある点です。

Q2. 熱処理後の寸法変化にはどう対応しますか?

A. 事前に変形量を見込み、研削仕上げで最終寸法を調整します。

Q3. 長尺品でも精度は出せますか?

A. 両センター加工と工程設計により高精度を実現可能です。

Q4. 同じ品質での量産・リピートは可能ですか?

A. 工程設計と品質管理により再現性を確保しています。

Q5. 球面のオス・メス両方に対応できますか?

A. はい。どちらも実績があります。


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