薄物研削加工事例|厚み1mmで公差1μm・平行度0.001を実現したゲートガイド

サブタイトル焼入れ材SKS3対応|t=1mm(0/-0.001)の高精度研削でミクロン精度を安定実現


概要

本事例は、厚み1mmの薄板部品に対し、『公差1μm』『平行度0.001』という極めて厳しい要求を満たした高精度研削加工の事例です。

薄物×高硬度材×大面積という条件下で、反り・熱変形・研削圧を制御しながら、全面均一での精度保証を実現しました。


製品仕様(ゲートガイド)

品名:ゲートガイド
寸法:18.5 × 85 × 1.0 mm(公差 0 / -0.001)
平行度:0.001
仕上げ:研削加工仕上げ
材質:SKS3
熱処理:焼入れ・焼き戻し・サブゼロ処理(HRC58~63)
表面処理:なし
設計:お客様
数量:2個

当社製造番号:26-00177


課題|厚み1mmに対して公差1μmという極限精度

本製品の最大の課題は、

『厚み1.0mmに対して、公差が0/-0.001(実質1μm)』

という極めて厳しい寸法要求です。

さらに、

・平行度 0.001
・面積 85 × 18.5 mm
・焼入れ材(HRC58~63)

といった条件が重なり、一般的な平面研削とは比較にならない難易度となります。


なぜ難しいのか①|薄物は反りが発生しやすい

鉄系材料は、薄くなるほど反りやすい特性があります。

主な要因は、

・熱処理による内部応力
・研削時の加工熱
・砥石の押し付け圧力

厚み1mmでは、わずかな外力でも変形が発生します。

むしろ厚みがある(例えば10mm以上)方が、加工難易度は下がるケースです。


なぜ難しいのか②|反りが即不良につながる

今回の要求では、

『平行度0.001』『公差1μm』

が同時に求められます。

そのため、

・わずかな反り → 平行度不良
・局所的な砥石当たり → 寸法ばらつき
・削りすぎ → 0.999未満で不適合

といった問題が発生します。

図面上で『反り不問』であっても、結果として寸法と平行度が成立しなければ意味がありません。


なぜ難しいのか③|全面を均一に仕上げる必要がある

本製品は、

18.5 × 85 mmの全面を

『1μm以内で均一に管理』

する必要があります。

局所的に寸法が合っていても不十分であり、『全面均一』が求められます。


当社の対応|変形を前提とした工程設計

渡辺精密工業では、以下の点を徹底管理しました。

・室温管理(温度変化の影響低減)
・素材内部応力の見極め
・研削熱の抑制
・反りの発生予測と補正
・砥石の当たり方の最適化
・微小切込みによる段階仕上げ

単なる研削加工ではなく、『変形を予測しながら仕上げる工程設計』が重要となります。


納期と対応範囲

本案件は、要求納期より数日遅れての納品となりました。

ただし、

『対応可能な企業が限られる高難度加工』

であるため、技術優先で対応しています。

実際に本件は関西地域のお客様からのご依頼であり、地域を越えてご相談いただきました。


このような課題に対応可能です

・t1mm以下でμm単位の精度を出したい
・薄板の反り・歪みで困っている
・平行度0.001を安定させたい
・他社で対応不可と言われた薄物加工
・焼入れ材の高精度平面研削を依頼したい


当社の対応分野

渡辺精密工業株式会社では、以下に対応しています。

・薄板(薄物)研削加工
・μm単位の寸法管理
・焼入れ材の高精度仕上げ
・平行度0.001レベル対応
・高難度ゲージ部品製作


まとめ

本事例は、『薄物』『高硬度』『大面積』『μm精度』という複合条件に対し、工程設計と研削技術で対応した事例です。

精度を出すだけでなく、『どのように安定して再現するか』が重要なポイントとなります。


FAQ

Q1.厚み1mmで公差1μmの加工は本当に可能ですか?   
A1.可能です。ただし材料特性・熱変形・加工条件を考慮した工程設計が必須となります。
形状や材質により実現不可能な場合もあります。図面を送っていただければ判断させていただきます。

Q2.薄板の反りは完全になくせますか?   
A2.完全にゼロにはできませんが、発生を予測し補正することで、寸法・平行度として成立させることが可能です。

Q3.焼入れ材(HRC58以上)の薄物加工は対応可能ですか?   
A3.対応可能です。研削加工を中心に、μm単位の精度で仕上げます。

Q4.平行度0.001の保証はどのように行いますか?   
A4.平面研削・測定管理・温度管理を組み合わせ、全面均一での精度確認を行います。

Q5.他社で断られた薄物加工でも相談できますか?   
A5.可能です。難易度の高い案件ほど、加工方法や工程設計からご提案いたします。


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<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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