高精度マンドレル加工｜内径クランプ精度0.002mm・センター基準の振れゼロを実現した事例
内径クランプ・高硬度材・ミクロン精度でお困りの方へ｜固定式マンドレルで安定品質を実現
このようなお困りごとはありませんか？
・内径クランプ時に振れが出てしまう
・センター基準での高精度加工が安定しない
・焼入れ後の歪みで精度が出ない
・マンドレルの繰り返し精度が安定しない
・ミクロン単位の外径精度保証が難しい
こうした課題は、マンドレル設計・加工・熱処理・仕上げ精度のすべてが噛み合わなければ解決できません。
本記事では、実際に当社で対応した『高精度マンドレル』の課題解決事例をご紹介します。
製品仕様
・品名：特殊マンドレル
・用途：内径φ14.5製品のクランプ
・マンドレル部径：φ14.5
・全長：120mm
・仕様：両センター仕様（C型センター）
・センター粗さ：Ra1.6
・データム：両センター基準
・外径振れ：0.002mm以内
・右センター部：φ10.002（要求値どおり達成）
・精度結果：狂いゼロ
・材質：SKS3
・熱処理：焼入れ・焼戻し・サブゼロ処理
・硬度：HRC58～62
・表面処理：防錆黒染め
・仕上：▽▽▽（G）
・購入品：なし（全加工対応）
・設計：お客様
・当社製造番号：26-00929
課題の背景
本製品は、内径φ14.5のワークをクランプするためのマンドレルです。
一般的には、内径クランプ用途では油圧による可変式マンドレルが使用されるケースも多く、0.01～0.02mm程度の径変化を利用して固定します。
しかし本案件では、
『固定式でありながらミクロン精度を保証する』
という難易度の高い要求がありました。
さらに、
・両センター基準での高精度回転
・焼入れ後でも精度維持
・相手機械との嵌合条件（φ10.002）
といった複合条件が課題となっていました。
当社の解決アプローチ
センター基準設計への徹底対応
両センターをデータムとした設計に対し、センター精度（Ra1.6）を厳密に管理。
これにより、
『回転軸そのものの精度を保証』
する構造を実現しました。
熱処理歪みを前提とした加工設計
SKS3材に対して、
・焼入れ
・焼戻し
・サブゼロ処理
を実施。
その上で、
『歪みを見越した前工程設計と仕上げ加工』
により、最終精度を確保しました。
ミクロン単位の仕上げ加工
特に重要となる右センター部（φ10.002）は、
・相手機械との嵌合精度
・回転精度
の両方に影響するため、
『測定と加工を繰り返す高精度仕上げ』
を実施。
結果として、
『要求値どおりφ10.002、かつ狂いゼロ』
を達成しました。
導入効果（お客様メリット）
・内径クランプ時の振れが大幅に低減
・加工不良の削減
・安定した量産品質の実現
・設備との高い適合性
結果として、
『品質保証部門・製造部門双方の負担軽減』
に貢献しています。
この事例のポイント
・固定式マンドレルで0.002mmの振れ精度を実現
・センター基準（データム設計）による高精度回転
・焼入れ＋サブゼロ処理後でも精度維持
・φ10.002の嵌合精度を完全達成（狂いゼロ）
まとめ
高精度マンドレルは、
『設計・加工・熱処理・測定の総合力』
が問われる製品です。
当社では、
・ミクロン単位の精度保証
・難加工材への対応
・図面要求の確実な再現
に強みがあります。
ぜひ、お困りごとがあれば渡辺精密工業株式会社にご相談ください。
FAQ（よくある質問）
Ｑ１．マンドレルの精度はどこまで対応可能ですか？
Ａ１．用途にもよりますが、外径振れ0.002mmレベルの実績があります。センター基準での高精度対応が可能です。
Ｑ２．焼入れ後でも精度は出せますか？
Ａ２．はい。焼入れ・焼戻し・サブゼロ処理後でも、仕上げ加工によりミクロン精度を実現しています。
Ｑ３．固定式と可変式マンドレルの違いは何ですか？
Ａ３．可変式は油圧などで径が変化しますが、固定式は構造的に変化しません。本事例は固定式で高精度を実現した点が特徴です。
Ｑ４．内径クランプ用途でも高精度は可能ですか？
Ａ４．はい。設計段階からセンター基準を意識することで、高い回転精度と安定したクランプが可能です。
Ｑ５．1個からでも対応可能ですか？
Ａ５．はい。試作・単品から量産まで柔軟に対応しています。
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＜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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