測定【基礎知識】

測定とは?

「測定」とは、製造物の寸法を一定の基準(単位)に基づいて数値で表すことを意味する。端的に言えば、寸法の測定は測定したい対象物を基準物と比べること。
基準物となる測定機器は、測定の目的や方法、精度に応じて多種多様なものがそろっている。

KEYENCE:測定機ナビ

基本的な測定器具とその使い方

ノギス

ノギスは、長さ(外形)の測定をはじめ、内径や段差などを測ることができる測定器。取扱いが簡単で比較的精度の高い測定が可能であることから、物づくりの現場で広く普及している。

マイクロメータ

対象物をはさみ込んで、その大きさを測定する工具。
ノギスが「0.1mm単位」の測定に使用されるのに対して「0.01mm単位」のより正確な測定が可能。

ハイトゲージ

ハイトゲージは、高さの測定を行なう工具。

ダイヤルゲージ

芯ブレの測定や、円筒の真円度、面の凹凸の確認等が可能。

角度計(プロトラクタ)

角度測定機。「protractor」は英語で分度器の意味。

幾何公差の測定

幾何公差とは?

寸法を制御する「寸法公差」 に対して、 形状を制御するものを 「幾何公差」 と言う。
幾何公差の「幾何」は英語で「ジオメトリー」。三角形・方形・菱形・多角形・円形などの図形や空間の性質のこと。

ミスミ:幾何学公差の種類とその記号

真直度・平面度の測定方法

「真直度」は線の真っ直ぐさを指定するもの。丸棒の反りの許容などに利用される。
「平面度」は面の真っ直ぐさを指定するもの。平板の反りの許容などに利用される。
測定方法は、ダイヤルゲージやハイトゲージを用いて複数箇所を測定。測定値の高低差が真直度(直線測定)、平面度(平面測定)である。

簡易な測定方法としては、定盤の上に測定物を固定しノギスで多点測定、あるいはすきまゲージで確認できる。

ITmedia:寸法を実感する! 測定講座

真円度・円筒度の測定方法

「真円度」は円のまんまるさを指定するもの。
「円筒度」は円のまんまるさ+円筒の真っ直ぐさを指定するもの。

ものづくりWeb:幾何公差
測定には真円度測定機や三次元測定機を使用する。
真円度であればダイヤルゲージでの測定も可能。

平行度

※平面度と平行度の違い
「平面度(Flatness)」が1つの面の平らな度合い(均一性)を示す数値であるのに対し、「平行度(Parallelism)」は2つ以上の平面や直線が、どれだけ平行になっているかを示す数値。(KEYENCE:ココが知りたい! 形状測定

測定には三次元測定機を使用する。
形状によっては定盤にワークを固定し、ハイトゲージを用いて測定することも可能。
測定方法参考:なつおの部屋>平行度

直角度の測定方法

「直角度」は基準となる平面や直線に対してどのくらい正確に直角であるかを指定。

簡易な確認には直角定規(スコヤ)を使用。形状によっては定盤にワークを固定し、ハイトゲージを用いて測定することも可能。

同軸度・同心度の測定方法

「同軸度」「同心度」は2つの円筒の軸が同軸であること (中心点がずれていないということ) を指定。
同軸度と同心度の違いは、同軸度が軸(円筒)で同心度が(断面円の中心)。

測定には三次元測定機を使用する。
同心度であればダイヤルゲージでの測定も可能。

表面粗さ【基礎知識】

表面粗さとは?

表面粗さとは、部品の加工面の状態(凹凸)を表すもの。

表面粗さを示す指標は?

表面粗さを表すパラメータはJIS601(2001年)で定義されている。
実際に用いられる指標は算術平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)、十点平均粗さ(RzJIS)。
※旧規格RmaxやRyは改正削除されているので古い情報に注意。

規格に関する情報【ミツトヨ】

算術平均粗さ(Ra)

一般的に「算術平均粗さ(Ra)」が面粗さの評価に利用される。
算術平均粗さ(Ra)は粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値。一つの傷が測定値に及ぼす影響が非常に小さくなり、安定した結果が得られる。
001

三角記号(▽▽)

仕上げ記号について、現在JISの推奨はRa記号であるが、機械加工の現場では三角記号が依然使用されている場合も多い。
~:仕上無し
▽:切削粗仕上(≒Ra25)
▽▽:切削仕上(≒Ra6.3)
▽▽▽:切削仕上/研磨仕上(≒Ra1.6)
▽▽▽▽:研削鏡面仕上(≒Ra0.2)
【参考】算術平均粗さ(Ra)と従来の表記の関係
002

画像で見る表面粗さ

面粗さ標準片(▽~▽▽▽▽)

加工方法により見た目は若干異なる。▽~▽▽▽までの面粗さは目視でおおよそ確認できる。

鏡面研削加工(Ra 15nm(0.015μm)),Rz 98nm,▽▽▽▽)

面粗さRz200nm以下になると、鏡のように曇りのない見た目。

樹脂レンズ金型の鏡面研削加工【株式会社ナガセインテグレックス】

動画で見る研磨加工

平面研削(機械加工:▽▽▽)

ロータリー平面研削(機械加工:▽▽▽)

センターレス研削(機械加工:▽▽▽)

ラッピング(機械加工:▽▽▽▽)

ラッピング(lapping)とは、金属またはガラスの研摩液と混合した遊離砥粒を入れ、比較的やわらかく耐摩耗性の優れた工具(ラップ材)と、被研摩材の間に研摩材を置いて両者間に圧力を与えてすり合わせる方法をいう。

バフ研磨(手加工:▽▽▽▽)

バフ研磨(buffing)とは、金属表面をきれいにする加工法で、バフ磨きともいわれる。布、皮、ゴムなど柔軟性のある素材でできた軟らかいバフに、砥粒を付着させ、このバフを回転させながら工作物に押し当てて表面を磨く加工である。

表面粗さ測定方法

表面粗さは「表面粗さ計」で測定する。
従来、ダイヤモンド製の触針を用いた機種が一般的だったが、半導体などの表面を測定する際に傷をつける恐れがあることから、光学タイプのものが普及している。
平面だけでなく、曲面の測定が可能な機種があるほか、最近では表面の測定データをもとに形状を三次元画像で表示できるものもある。
キーエンス測定器ナビ:CHAPTER 3測定機の種類と特徴

参考リンク

KEYENCE(「粗さ」入門.com )
ものづくりウェブ(表面粗さの書き方)
Wikipedia(表面粗さ)

ヘッド交換式ドリル

ヘッド交換式ドリルとは?

スローアウェイ式ヘッドのドリル。

特徴・用途

超硬ドリルと同等の能率
穴精度が求められる加工に対応
ボディ1つで複数の加工サイズに対応
超硬ドリルより高いコストパフォーマンス

各社製品

マルチドリルSMD型【住友】

SMD

【INFO】
独自の放射状セレーション締結により、 高精度かつ高強度のヘッド交換ドリルです。 ヘッド交換により、常に新しい刃先で使用でき、生産性、 コスト低減および工具管理の簡素化に貢献できます。 また再研磨代を1.5mm~3mm程度確保しており、 更に工具コストの低減が可能です。
個別カタログ
個別カタログ
カタログ【住友】

アクアドリルEXVF(不二越)

EXVF2

【INFO】
大径の高能率・高精度加工に最適な刃先交換式ドリル
フラットチップ拡充
個別カタログ
カタログ【不二越】

モジュラードリル:KSEM(ケナメタル)

KSEM

Phoenix PXD【OSG】

PXD

【INFO】
・5D用タイプを追加!
・超硬ドリルと同等の能率
・穴精度が求められる加工に対応
・転造タップの下穴に対応(3Dタイプのみ)
・ボディ1つで複数の加工サイズに対応
・超硬ドリルより高いコストパフォーマンス
・取付け取外しが簡単
・ねじを使用しない、シンプルかつ強固な締結

個別カタログ
カタログ【OSG】

ドリルマイスター(タンガロイ)

MEISTER

【INFO】
簡単操作で省段取り! 面取りもらくらく!
個別カタログ
カタログ【タンガロイ】

マジックドリルDRC(京セラ)

DRC

【INFO】
・セルフクランピング構造により高剛性
・セルフセンタリング構造でスムースな食いつき
・マルチヘリカルアングル構造で優れた切りくず排出性
・ダイレクトクーリング構造でチップのすくい面にクーラントを供給
個別カタログ
カタログ【京セラ】

マジックドリルDRA(京セラ)

DRA

【INFO】
・低抵抗設計で穴精度を向上
・ホルダ芯厚が厚く、たわみを抑制
・切りくずを細かく分断。深穴加工でも優れた切りくず排出
・簡単チップ交換
・多様な被削材で長寿命・安定加工
個別カタログ
カタログ【京セラ】

W-STAR インサートドリル(三菱)

WSTAR

【INFO】
φ10~
新発想のインサートクランプが安定した小径穴加工を実現
個別カタログ
カタログ【三菱マテリアル】

TA-EZドリル(ダイジェット)

TAEZ

【INFO】
刃先交換式ドリル『TA-EZドリルTEZD形』8Dタイプ追加
個別カタログ
カタログ【ダイジェット工業】

クラウンロック(SECO)

Crownloc

【INFO】
Crownloc® Plus(クラウンロックプラス)は、クラウン交換可能なSecoドリルの次世代の製品です。Crownloc Plusは、あらゆる被削材において耐摩耗性と切り屑排出性を向上させ、再研磨も不要です。

個別カタログ
カタログ【セコ】

スモウカム(イスカル)

su

【INFO】
個別カタログ

フラットドリル

フラットドリルとは?

フラットドリルとは、先端角180°のドリル。
主に座ぐり加工に用いられる。
外観はエンドミルに似ているが、正面のみに切れ刃を持つ。
エンドミルのように凸残りが生じず、底面の完全フラット加工が可能。

フラットドリル/汎用ドリル/エンドミルの使い分け

平面への穴あけなら「汎用ドリル」。非平面の穴あけ加工なら「フラットドリル」。
加工効率は悪いものの汎用的に使用できるのが「ザグリ加工用エンドミル」

フラットドリルの使いどころ

傾斜面や、円筒面などの非平面への穴あけが可能。
出口側のバリ抑制にも効果があるため薄板の加工にも効果的。

各社製品

アクアドリルEXフラット【NACHI】


フラットドリルの定番。
7品種1033サイズをラインナップ。
φ0.2~20.0
2D/3D/5D/ロングシャンク
コーナR
内部給油/外部給油
製品ページ

超硬フラットドリルADF【OSG】

ADF
1本で、多様な加工用途に対応!
傾斜面や曲面への座ぐり加工など多様な用途で使用可能です。
φ2.0~20.0
2D/ロングシャンク
個別カタログ

ザグリボーラー ZPB【三菱日立ツール】

zpb
・先端角が180°(フラット)により、平面だけでなく傾斜面に座ぐり穴加工できます。
・特殊刃形により、切れ刃の欠けやチッピングを軽減し安定した加工ができます。
・特殊溝形状により、切りくずの排出がスムーズなため、切りくずによるトラブルを解消します。
φ2.0~16.0(トータル218アイテム)
ロングシャンク
個別カタログ

フラットマルチドリル【住友】


フラットマルチドリルMDF型は独自の高剛性刃型設計により、傾斜面や円筒面へ直接、高能率な穴あけ加工やボルト座など平らな穴底が必要な穴あけ加工、抜けバリの低減を実現し、加工時間短縮、工程集約により、部品加工の低コスト化に貢献します。
φ0.3~20.0
2D/3D/5D/ロングシャンク
内部給油/外部給油
個別カタログ

MFE【三菱】


1. 新Zシンニングにより、切りくず排出スペースを拡大し、低スラストを実現。
2. 異なる曲率のRを組み合わせた溝形状により、高い切りくず処理性を確保。
3. 切れ刃コーナ部にフラットランドを設け、切れ刃強度を保持。
4. 独自の表面平滑化処理により、切削抵抗を低減し位置精度の向上を実現。
ドリル径3.0mmから20.0mmまでの31型番
個別カタログ

2ZDK SUPERFLAT【京セラ】

SUPERFLAT
先端角が180°フラットにより、傾斜面の座ぐりなど多様な加工に対応。特殊形状で良好な切りくず排出と高い剛性を実現。ショートタイプをラインナップ追加し高剛性な加工が可能。
φ1.0~20.0
個別カタログ

タイラードリル【ダイジェット】

TLDM
正面が”平ら”な座ぐり加工用ドリル
φ0.1~14.0
2D
個別カタログ

基礎知識が学べるサイト【まとめ】

eラーニング(エキスパート)【三菱マテリアル】(http://mmc-permanent.learnways.com/)
「ミーリング基礎編」、「工具材料編」など11種類のプログラムで基礎から応用まで必要な知識を身に着けることができる。

ものづくりQ&A【ミスミ】(http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/fs/tech/monoq/)
被削材特性基礎からトラブルシューティングまで。Q&A形式で解説。

技術の森(http://mori.nc-net.or.jp/)
NCネットワークが運営する日本最大の「製造業・技術系Q&Aサイト」。素朴な疑問から専門的な質問までやり取りされる。

THE MAKING(http://sciencechannel.jst.go.jp/B980601/)
サイエンスチャンネルで放送されている科学・教育番組。身の回りにある「モノ」たちのできあがる姿をビデオで追った「メーキング・ムービー」。広い視野で製造を学べる。

高送りラジアスカッタ【3角形チップ】

高送りカッタとは?

切込角の小さいカッターを使用する場合、または丸チップカッターを使用する場合は、切りくずを薄くする効果があるため、刃当たり送りが非常に高い(最大4 mm/刃)正面フライス加工が可能です。切込みは2 mm未満に制限されますが、送りが極めて高いため、非常に生産性の高いフライス加工法となります。
引用:高送りフライス加工【サンドビック】(http://www.sandvik.coromant.com/ja-jp/knowledge/milling/application_overview/face_milling/high_feed_milling/pages/default.aspx)

なぜ3角形のインサートなのか?

下図のような切れは形状は、深堀化工を行っても切削に使用する部位が変化しない。このため突き出し量の大きい加工においても安定した切削が可能。(※比較:丸こまタイプ)
002
また、加工負荷やトラブルに強く、多機能工具として有用。
001

各社製品

AJX【三菱マテリアル】

AJX

【INFO】
高送り加工のスタンダード。
驚異的な高送り加工が可能。14型チップでは1刃当たり3㎜以上の条件(ap=0.5)での加工も可能↓
AJX_1
個別カタログ
カタログ【三菱マテリアル】

SKSエクストリーム【ダイジェット工業】

SKSEX

【INFO】
次世代高送りカッタ。
ap=3、fz=2mmの高送り加工が可能。
インサートは両面使用可能、6コーナ。
個別カタログ
カタログ【ダイジェット工業】

高送りラジアスミル3コーナASRT形【三菱日立ツール】

ASRT

T/EXP形 TXD15形【タンガロイ】

TXD

高送りラジアスカッタ【OSG】

F2334

高送りラジアスカッタ【4角形チップ】

概要

高送りラジアスカッタで加工時間短縮

3倍の切りくず排出量(比較:45°汎用カッタ)
001

各社製品

MFH型【京セラ】

MFH

【INFO】
3種のチップで多様な加工に対応
-汎用GM型
-高切込みLD型(最大ap=5mmまで対応)
-仕上加工用FL型
3次元凸型切刃でびびりに強い
個別カタログ
カタログ【京セラ】

ASRF mini形【三菱日立ツール】

ASRF

【INFO】
経済性に優れた4コーナタイプインサート。
3種のブレーカ形状で用途に応じた選定が可能!
個別カタログ
カタログ【三菱日立ツール】

DOFEED【タンガロイ】

DOFEED

【INFO】
高能率荒加工を可能にする新世代超高送りカッタ
2コーナ
φ16~小径の『DoFeedMini』

~φ200の『DoFeed』

個別カタログ
カタログ【タンガロイ】

QMシリーズ【ダイジェット工業】

QM

【INFO】
多刃・高能率加工用工具
2コーナ
個別カタログ
カタログ【ダイジェット工業】

正面フライスカッタ

正面フライスとは

正面フライスは最も一般的なフライス加工であり、さまざまな異なる工具を使用して行うことができます。切込角45ºのカッターを最も頻繁に使用しますが、特定条件では丸チップカッター、肩削りカッター、サイドカッターも使用します。

工具の選び方

以下の図は、切込みapおよび刃当たり送りfzの観点から、各種カッターの主な適用領域を示しています。

d056_1_jap

45°カッター

正面フライス加工の第一推奨
長い突出しでのびびりを抑えます。
切りくずを薄くする効果により生産性が向上します

​90°カッター

壁が薄い加工物
治具が弱い加工物
90°形状が必要とされる場合

丸チップカッター

汎用カッター
高い刃先強度
使用コーナ数が多い
耐熱合金(ISO S)に最適
滑らかな切削アクション

参考:正面フライス加工【サンドビック】

各社製品

WSX445【三菱マテリアル】

WSX445

【INFO】
低抵抗両面インサート式汎用正面フライス「WSX445」は、3D形状インサートの生産技術が向上しネガティブインサートによる正面フライスが市場浸透している中、ポジティブインサートとネガティブインサートの特長を融合させ、両面(4コーナ×2)使用できる経済性と従来成し得なかった低抵抗を実現させた正面フライス。
WSX445_1

個別カタログ
カタログ【三菱マテリアル】

Tung-Tri(タング・トライ)【タンガロイ】

Tung

【INFO】
3コーナ仕様インサートを採用した直角肩削りカッタ。
超低抵抗設計。工具径φ32×ap10mmの溝加工において、fz=0.25でもびびりなし↓
Tung_1


個別カタログ
カタログ【タンガロイ】

SEC-ウェーブミルWFX型【住友】

WFX

【INFO】
チップは4コーナー使用可能。
鉄~アルミ加工の汎用。
WFX_1

壁面加工精度±20μm以内、面粗さ0.5μmの高性能。
WFX_2

個別カタログ
カタログ【住友】

両面6コーナ 低抵抗90°カッタ MFWN型【京セラ】

MFWN

【INFO】
両面6コーナ仕様。
荒仕上げ汎用。

個別カタログ
カタログ【京セラ】

仕上げ加工用刃先交換式ボールエンドミル

各社製品

ミラーシリーズ【ダイジェット】

mirror

【INFO】
チップR精度±0.006mmの高精度刃先交換式ボールエンドミル。
個別カタログ
カタログ【ダイジェット工業】

TUNGFINEBALL【タンガロイ】

FINEBALL

【INFO】
特殊クーラント形状採用。
FINEBALL2
カタログ【タンガロイ】

アルファ ボールプレシジョン F【日立】

abpf

Phoenix PFB【OSG】

PFB

ミラクルラッシュミルボールSRF【三菱マテリアル】

SRF

ヘッド交換式工具

ヘッド交換式工具とは?

シャンクとヘッドを脱着可能な工具。
モジュラーミル、モジュラーヘッド、モジュラーツール、スクリューインツールなどの称呼で販売されている。

利点

シャンクを取り替えることで突き出しの長さ、ヘッドを取り替えることで荒~仕上げなど様々な加工形態に対応。
※結合部(ネジサイズとインロー径)が同一であれば異なるメーカーとの組み合わせも可能。
MST
→工具の集約化でコスト削減

各社製品

スクリューインツール【三菱】

MITSUBISHI

【INFO】
アルミ・非鉄材料の
高速・高能率加工に最適

個別カタログ
カタログ【三菱マテリアル】

モジュラーヘッド【ダイジェット】

DIJET

【INFO】
頑固一徹との組み合わせにより、突出しの長い加工でもびびりを抑制し、鋼本体に比べ2~3倍の高能率加工が可能。
カタログ【ダイジェット工業】

TungFlex【タンガロイ】

flex

【INFO】
さまざまな種類のカッタヘッドとシャンク、ホルダの
組み合わせによって、あらゆる加工に対応可能
カタログ【タンガロイ】

モジュラーツール【住友】

SEC

【INFO】
超硬アーバ、鋼アーバとの組み合わせでロングな突き出し加工に対応。
カタログ【住友】

モジュラーミル【日立】

Hitachi

【INFO】
高能率加工用新ツーリングシステム
カタログ【三菱日立ツール】

レッドスクリューアーバ【MST】

mst

【INFO】
超硬合金の特性を生かした高剛性設計
超硬一体化でスリップなし
深い立ち壁加工でも安定した加工
センタースルー対応
個別カタログ【WEB】

メジャードリームプロエンドミル【日研工作所】

ni

【INFO】
カタログ