機械加工部品の精度知識大全

加工精度の概念

加工精度は主に製品の生産程度に用いられ、加工精度と加工誤差は加工表面の幾何学パラメータを評価する用語である。加工精度は公差等級で測定し、等級値が小さいほど、その精度は高い、加工誤差は数値で表され、数値が大きいほどその誤差は大きくなる。加工精度が高いのは、加工誤差が小さいことであり、逆もまた然りである。

公差等級はIT 01、IT 0、IT 1、IT 2、IT 3からIT 18まで全部で20個あり、そのうちIT 01はその部品の加工精度が最も高く、IT 18はその部品の加工精度が最も低く、一般的にIT 7、IT 8は加工精度の中程度である。

いかなる加工方法で得られた実際のパラメータも絶対的に正確ではなく、部品の機能から見ると、加工誤差が部品図に要求される公差範囲内であれば、加工精度が保証されていると考えられる。

機械の品質は部品の加工品質と機械の組み立て品質に依存し、部品の加工品質は部品の加工精度と表面品質の2大部分を含む。

機械加工精度とは、部品加工後の実際の幾何学パラメータ（寸法、形状、位置）が理想的な幾何パラメータと一致する程度を指す。それらの間の違いを加工誤差と呼ぶ。加工誤差の大きさは加工精度の高さを反映している。誤差が大きいほど加工精度が低く、誤差が小さいほど加工精度が高くなる。

調整方法

（1）プロセスシステムの調整

（2）工作機械誤差の低減

（3）チェーン伝動誤差の低減

（4）工具摩耗の低減

（5）プロセスシステムの受力変形を低減する

（6）プロセスシステムの熱変形を低減する

（7）残留応力の低減

影響要因

（1）加工原理誤差

加工原理誤差とは、近似的な刃の輪郭または近似的な伝動関係を用いて加工した誤差を指す。加工原理誤差はねじ、歯車、複雑な曲面加工に多く見られる。

加工においては、一般的に近似加工が用いられ、理論誤差が加工精度の要求を満たすことができることを前提に、生産性と経済性を向上させる。

（2）調整誤差

工作機械の調整誤差とは、調整が不正確であることによる誤差である。

5、測定方法

加工精度は異なる加工精度の内容及び精度要求に基づいて、異なる測定方法を採用する。一般的に次のような方法があります。

（1）測定パラメータを直接測定するかどうかによって、直接測定と間接測定に分けることができる。

直接測定：測定パラメータを直接測定して測定寸法を得る。例えば、ノギス、コンパレータで測定します。

間接測定：測定された寸法に関連する幾何学パラメータを測定し、計算を経て測定された寸法を得る。

明らかに、直接測定は直感的で、間接測定は煩雑である。一般的には、被測定寸法や直接測定で精度要件が達成されない場合、間接測定を採用しなければならない。

（2）計量器の読み取り値が直接測定寸法の数値を表すかどうかは、絶対測定と相対測定に分けることができる。

絶対測定：読取り値は測定された寸法の大きさを直接表し、例えばノギスで測定する。

相対測定：読取り値は、標準量に対する測定寸法の偏差のみを表します。比較器で軸の直径を測定する場合は、まずブロックで計器のゼロ位置を調整してから測定を行い、測定値はブロックのサイズに対する被側軸の直径の差であり、これが相対測定である。一般的に比較的測定の精度は高いが、測定は面倒だ。

（3）被測定面と測定器の測定ヘッドが接触しているかどうかによって、接触測定と非接触測定に分けられる。

接触測定：測定ヘッドは被接触表面に接触し、機械的に作用する測定力が存在する。マイクロメーターで部品を測定する場合。

非接触測定：測定ヘッドは被測定部品の表面に接触しておらず、非接触測定は測定力が測定結果に与える影響を回避することができる。投影法、光波干渉法を用いた測定など。

（4）一回の測定パラメータの数によって、単項測定と総合測定に分けられる。

単一測定：被測定部品の各パラメータを個別に測定する。

総合測定：部品の関連パラメータを反映する総合指標を測定する。工具顕微鏡を用いてねじ山を測定する場合、ねじ山の実際の中径、歯型半角誤差、ピッチ累積誤差などをそれぞれ測定することができる。

総合測定は一般的に効率が高く、部品の交換性を保証することに対してより信頼性が高く、完成部品の検査によく用いられる。単項測定はそれぞれのパラメータの誤差を決定することができ、一般にプロセス分析、工程検査及び指定されたパラメータの測定に用いられる。

（5）測定が加工過程で果たす役割によって、能動測定と受動測定に分けられる。

能動測定：加工中にワークを測定し、その結果は直接に部品の加工過程を制御し、それによって廃棄物の発生を適時に防止、治療するために用いられる。

受動測定：ワークピース加工後の測定。この測定は加工品が合格したかどうかを判別することしかできず、廃品の発見と除去に限られている。

（6）測定中の被測定部品の状態によって、静的測定と動的測定に分けられる。

静的測定：測定は相対的に静止している。マイクロメーターのように直径を測定する。

動的測定：測定時の被測定面と測定ヘッドのシミュレーション動作状態における相対運動。

動的測定方法は部品が使用状態に近いことを反映することができ、測定技術の発展方向である。