内径3点受けゲージ製作|平行度0.005を実現する高精度3点支持測定治具

内径測定の安定性を向上|3点同一平面精度と交換式ピン構造で再現性を確保した課題解決事例


製品仕様(Specification)

品名:内径3点受けゲージ
形状:リング形状本体+3点受けピン付
本体:φ100 × T40
ピン:φ5 × 3本
仕上げ:研削加工仕上げ
材質:SKS3
表面処理:黒染め防錆
熱処理:焼入れ・焼き戻し・サブゼロ処理(HRC58~63)
設計:お客様支給図面
数量:1個(+φ5ピン予備3本)
当社製造番号:25-03520


精度要求(Geometric Requirement)

  • φ5ピン3本の頂点で構成される平面
  • 本体底面との平行度:0.005以内

『3点支持面』と『基準面』の関係精度をミクロン単位で成立させる必要があります。


用途:内径底面を安定支持する測定基準治具

本ゲージは、

  • φ5ピン3本で内径底面を3点支持
  • ワークを安定固定
  • 測定器による高精度測定を実施

という用途で使用されます。

3点支持は理論上『最も安定する支持方式』ですが、

『3点が完全に同一平面上にあること』

が成立して初めて機能します。


課題:3点同一平面の高精度実現

今回の技術的難易度は、

  • φ100本体底面
  • φ5ピン3点の頂点面

この2つの関係を『平行度0.005以内』で成立させることにあります。

さらに条件として、

  • 材質:SKS3(焼入れ材)
  • 硬度:HRC58~63
  • 組付け構造(ピン圧入・固定)

が加わります。

つまり、

『部品単体精度』+『組付け精度』+『熱処理変形管理』

を同時に成立させる必要があります。


解決策:三次元精度を成立させる工程設計

ポイント①:基準面からの一貫精度管理

  • 研削による基準面の高精度化
  • ピン立ち精度の管理
  • 組付け後の最終精度確認

により、『三次元的な精度整合』を実現しました。

ポイント②:熱処理変形を見込んだ加工設計

焼入れ・サブゼロ処理による変形を見越し、

  • 取り代設定
  • 工程順序
  • 最終仕上げ研削

を最適化することで、最終精度を保証しています。


摩耗対策:交換式ピン構造による長寿命化

φ5ピンは、測定時に繰り返し接触するため摩耗が避けられません。

そこで本製品では、

  • 交換式ピン構造を採用
  • 予備ピン(3本)を同時納入

としました。

これにより、

  • 摩耗後の精度復元が可能
  • ゲージ寿命の延長
  • 設備停止リスクの低減

を実現しています。

『使い続けることを前提とした設計』が重要です。


品質保証とトレーサビリティ

ゲージ本体には、

  • 型番
  • 製作年月
  • 当社ロゴ

をレーザーマーキングで刻印。

『誤使用防止』『履歴管理』『製造責任の明確化』を徹底しています。


このようなお悩みに対応します

  • 内径測定時にワークが安定しない
  • 3点支持治具を高精度で製作したい
  • 平行度5μmレベルを実現できない
  • 焼入れ材の精密研削に対応できる会社が少ない
  • ゲージ摩耗後の再生方法に困っている

まとめ:測定精度は「支持精度」で決まる

測定結果のばらつきは、

『測定器』ではなく『支持方法』に起因するケースが多くあります。

今回の事例は、

『3点支持の精度を極限まで高めることで測定安定性を向上させた事例』

です。


FAQ(よくある質問)

Q1.3点支持ゲージのメリットは何ですか?  
A1.『最も安定した支持ができる』点です。3点で支持することでガタつきがなくなり、測定の再現性が向上します。

Q2.3点が同一平面にあることはなぜ重要ですか?  
A2.3点が同一平面にない場合、ワークが傾き『測定誤差』が発生するためです。高精度測定には必須条件です。

Q3.平行度0.005はどのように実現しますか?  
A3.研削加工による基準面精度確保と、ピン組付け精度の管理、熱処理変形の制御により実現します。

Q4.ピンが摩耗した場合はどうすればよいですか?  
A4.交換式構造のため、予備ピンと交換することで『初期精度を復元』できます。

Q5.単品・試作でも対応可能ですか?  
A5.はい、1個から対応可能です。精密ゲージや測定治具の試作案件も多数実績があります。


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<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

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