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部品加工の納期・コストにお困りの調達購買の方必見!

追加工の基礎知識

追加工の加工依頼時に役立つ、調達購買の方のための追加工の基礎知識

失敗しない追加工のポイント

追加工とは

追加工とは、既存の製品や購入品に対して機械加工を施すことを言います。すなわち、仕様に見合う部品が規格品では見つからない等の場合に、追加工が施されます。以下に代表的な追加工製品の例を示します。

■ 代表的な追加工製品
  • プーリー
  • スプロケット
  • 歯車
  • シャフト
■ プーリー、スプロケット、歯車への追加工

このような追加工はひとつの機械を組み上げるにあたって必要不可欠な加工です。追加工の必要性について、プーリー、スプロケット、歯車への追加工を例に上げて以下に示します。

追加工

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追加工の種類

追加工の種類には様々なものがあり、製品により必要な追加工種類が存在します。以下に主な追加工の種類を示します。

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追加工における失敗例

さて、様々な追加工の種類がある中で、こうした追加工はしっかりとした実績や加工ノウハウが不十分だと「失敗」が起きやすい加工分野であると言えます。

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失敗しない追加工のポイント

失敗しない軸穴追加工のポイント

幅公差と深さの確認

軸穴の寸法公差はJIS規格で決定されています。加工する前にしっかりと確認し、その規格に基づいて正確に加工することがポイントです。

幅公差と深さの確認
ダイヤルゲージを用いた芯出し作業

軸旋盤で軸穴を加工する際には、芯ずれに十分注意する必要があります。芯ずれを防止するためには、加工前にダイヤルゲージを用いて正確な芯出しを行なうことがポイントです。

ダイヤルゲージを用いた芯出し作業
軸穴径の拡大を防ぐ

軸穴の拡大は追加工において致命的となる失敗です。旋盤を使用する場合には、軸穴の拡大を防ぐために、予めドリルを使い、軸穴径よりも2mmほど小さい径で下穴加工を施すことがポイントです。その後バイトで始めに残した2mmを正確に削っていきます。予め下限寸法で加工することにより、軸穴の拡大を防ぐことが可能になります。

軸穴径の拡大を防ぐ
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失敗しないキー溝加工のポイント

幅公差と深さの確認

キー溝の加工寸法はJIS規格で決定されています。加工をする前にしっかりとキー溝の幅と深さをJIS寸法表で確認し、その規格に基づいて正確に加工することがポイントです。

キー溝の位置決め

歯車やスプロケットの軸穴にキー溝加工を施す場合には、キー溝の加工位置に注意しなければなりません。
キー溝の位置決めを失敗すると、機械部品として機能を果たすことができなくなってしまいます。
したがって、特定の指定が無い場合には山の下にキー溝を加工することがポイントです。

キー溝の位置決め
勾配と平行の確認
◆ 勾配の確認

穴にキー溝加工を施す場合には、勾配の確認が必要です。
ブローチ刃を斜め(1/16)にして加工するため、ブローチを入れる加工方向がボス側からなのか、反対側からなのかを確認することがポイントです。
左図はボスの反対側からテーパーキーを打ち込んだ場合の勾配を表しています。

勾配と平行の確認
◆ 平行の確認

平行の確認では、幅の公差に注意する必要があります。
幅の公差を間違えてしまうと、組立時にキーがゆるくなったり、入らなくなってしまうことが発生します。
キー幅の公差の標準はJS9規格で決定されていますが、特に初物の加工品の場合にはお客様にとの十分な確認作業がポイントとなってきます。

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失敗しないタップ穴加工のポイント

キー溝に対する直角度

キー溝のあるプーリーやスプロケットに対してタップ穴追加工を施す場合には、キー溝に対して直角(90°)にタップを立てなければいけません。
正確に90°で加工するためには、初めに適正な大きさ、深さで下穴を開けることがポイントです。

適切な下穴径で加工する
◆ タップの下穴(メートル並目ねじ)

タップを立てる場合にはまず、ドリルで下穴をあけて、次にタップを用いて穴を加工します。
ボール盤で下穴をあける場合、ドリル穴の拡大を考慮してあけることがポイントです。目安として下穴の直径は、ねじの外径からピッチを引いた直径程度と考えればよいでしょう。
機械を用いてタップを立てる場合は、中タップ1回であけることがポイントです。これは何度もタップを通すとねじ山がつぶれてやすいからです。
また、切粉のつまりが原因でタップが折れてしまうことを防ぐために、ねじの下穴は、左の図の様に余裕深さを十分に取るようにします。

2ヶ所目のタップ穴の位置決め

通常、歯車やスプロケットに対するタップ穴追加工は1ヶ所~2ヶ所が一般的に多い加工内容です。
タップ穴追加工を2ヶ所施す場合には、2ヶ所目のタップを立てる位置決めが重要です。
2ヶ所目のタップを立てる場所はキー溝に対して90°で加工した1ヶ所目のタップ穴に対して、90°又は120°の場所に立てます。
タイミングプーリーの歯の部分タップを加工する場合、谷の部分に加工します。又、タップ2ヶ所(90°、120°)に加工を施す場合で2ヶ所目が歯の山に当たる場合は1つ外側の谷部分にタップを立てるようにすることがポイントです。
タップを立てる数や位置に関しては、追加工の場合1度失敗してしまうと製品として使い物にならなくなってしまいます。
したがって、事前にお客様との十分な確認が失敗を防ぐポイントとなってきます。

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失敗しない穴あけ追加工のポイント

段階を分けた穴あけ

通常、穴あけ加工を行う場合には、まず穴をあける位置をけがきなどで決め、その位置にポンチで印をつけておきます。印をつけた位置にセンタードリルでセンターもみを行い、その後ドリルで穴加工を行っていきます。
この様な当然のことを徹底して実施することが、穴あけ加工における失敗を防ぐ大きなポイントです。
特に大きな径の穴をあける場合には小径のドリルから徐々に大きい径のドリルを使い数段階に分けて加工を施します。

高精度な穴あけ加工
◆ ドリルによる穴あけに対する誤差の要因

一般的にドリルで加工した穴の形は真円とならず、三角や五角に近い形になってしまいます。
これは、左の図の様に工作機械の主軸の振れ精度や工具を保持するチャックの精度、工具そのものの剛性が低くて加工反力によって変形することなどが原因です。こうしたトラブルを防ぐためには、コレット方式などを活用し芯出しをしやすい工具チャックを用いて加工を行います。

リーマ穴加工による穴径の精度出し
◆ リーマ加工の手順

穴径の精度が求められる追加工の場合には、ドリルで穴をあけた後、リーマを用いて加工します。
ドリルの径は、リーマで仕上げる径よりも0.1~0.3mm小さいものを用いることがポイントです。
リーマを通すことにより、穴径の寸法が精度良く仕上がり、内面も平滑になります。

段付きの穴加工が必要な場合には、座ぐり穴加工を施します。座ぐり穴を加工する場合は、ドリルで穴をあけた後に、各種工具を用いて加工します。
座ぐり加工後、面取り加工を忘れないようにしなければなりません。特に座ぐり穴底部の下穴の面取りを忘れないことが失敗を防ぐポイントです。

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失敗しないねじ切り追加工のポイント

ねじ切り追加工は基本的に切削加工(材料を削り取る加工)であるので、外径を削る場合は「外径」の太さの材料からねじの部分を削り取ることになり、内径を削る場合は「内径」の太さの穴(下穴)をあけてからねじの部分を削り取ることになります。
加工する部分が内径なのか、外径なのかをここでしっかりと押さえておくことが、ねじ切りの初歩的なミスを防ぐポイントです。

◆ ドリルによる穴あけに対する誤差の要因

ねじ切り加工は、一般にタップやダイスを使用しますが、特殊なねじを切る場合、適当なタップやダイスがない場合、あるいは大きい径のねじを切る場合など、やむを得ない場合は旋盤でねじを切ることができます。
以下に旋盤を使用した外径ねじ切りのポイントを示します。
1.ねじ切りは普通の自動送りとは違って、全く同じ位置で送りを繰り返さなければいけません。送りの位置を決めるダイヤルの目盛を合わせることで「同じ位置」の送りが可能です。
2.ねじのピッチを合わせます。旋盤によって、レバーで設定するものや、歯車を変更するものなどがあります。
3.ねじ切りの送りを途中で止める必要があるので、「逃げ溝」を作っておくと加工しやすくなります。

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担当:相浦(運営:紀之国屋)