精密機械向け部品加工における設計・加工上の実務ポイント

精密機械の部品加工では、一般産業機械とは異なるレベルの加工精度・熱対策・加工工程管理が要求されます。本ページでは、精密部品製作に必要となる公差設計、加工条件、材質選定、後工程の品質確保など、実務に直結する内容のみを体系的に整理しています。

精密機械における「精度要求」が厳しい理由

精密機械の部品では、以下の要因により高い精度（IT6〜IT7級、公差±0.01mm以下）が求められるケースが多くなります。

• 熱変位による寸法変化の影響が大きい（高回転・高速動作の軸受・スピンドル部など）
• 微小なガタが性能劣化につながる（測定機器・医療系の送り機構など）
• 組立誤差が許容されない（位置ズレが全体性能に直結するため）

精密部品の図面で必須となる指示事項

精密部品では、図面指示が曖昧だと狙いの精度に到達しません。以下の項目は必須です。

加工時に注意すべきポイント（実務）

① 熱変位対策

• アルミ系は熱伝導率が高く、切削熱で変形しやすい
• 鋼材は硬さにより刃先温度上昇 → 工具摩耗による寸法バラつきが発生
• 最終仕上げは機械の安定温度時に実施するのが基本

② 細長い部品のたわみ対策

• 芯押し・振れ止めの使用
• 荒加工→応力取り→仕上げ加工の二段工程

③ バリの管理

精密機械ではバリが機構の引っ掛かりや誤作動を招くため、以下の処理が標準となります。

• 微細バリ除去（マイクロデバリング）
• 複合バリ対策（穴貫通部）
• 面取り寸法の明示（C0.1〜C0.3など）

材質別の注意点

● アルミ材（A5052・A6061・A7075 等）

• 熱膨張が大きく精度が動きやすい
• 仕上げ刃物の摩耗が早い（特にA5052）
• 硬質アルマイトを前提とした寸法指示が必要な場合あり

● 炭素鋼・合金鋼

• 熱影響が大きく、途中応力抜きが必須
• 硬度によって工具摩耗が急激に増える

● ステンレス（SUS304・316）

• 切削抵抗が大きく寸法安定が難しい
• 発熱しやすく反りやすい

精度確保のための加工工程管理

精密部品は工程の組み方で精度が決まります。特に重要となるポイント：

• 荒加工 → 応力除去 → 仕上げの工程を分ける
• クランプ位置を変えずに加工基準を統一
• 歪みが出る材質は仕上げ量を多めに残す
• 温度管理（室温20±1℃が理想）

組立工程での注意点

精密機械向け部品は、加工後の組立工程まで見据えることが重要です。

• 組立基準面の明確化
• 位置度管理した穴の芯ズレ防止
• 圧入・焼きばめの寸法補正
• 摺動部品は表面粗さ・直進度の事前確認が必須

よくある質問（FAQ）

Q1. 精密部品で一般公差のまま依頼すると問題がありますか？

A. はい。機能部品の場合、一般公差では性能が出ず再加工が必要となるケースが多いです。幾何公差の指示を推奨します。

Q2. ±0.005mmレベルの加工はどの材質でも可能ですか？

A. 材質により難易度が大きく異なります。アルミは変形しやすく、ステンレスは発熱で精度が動きます。

Q3. 面粗さ指定（Ra0.4以下）は加工コストに影響しますか？

A. 影響します。刃物寿命・加工時間が増えるため、費用に反映されます。

Q4. 細長いシャフト部品の真円度が安定しません。対策はありますか？

A. 芯押し・振れ止め、荒加工後の応力抜きなど工程管理で改善できます。