CNC加工部品の品質を確保するには、製造工程のあらゆる段階で厳格な検査を実施する必要があります。ほとんどの加工欠陥は製造段階で特定・対処されますが、最終的な品質管理(QC)段階では、依然として重要な細部が見落とされる可能性があります。こうした未検出の問題は、機能不良、顧客からの苦情、さらにはコストのかかる手直しにつながる可能性があります。
この記事では、 CNC 加工部品を検査する際に機械工と QC 担当者が特別な注意を払う必要がある重要な側面に焦点を当て、一貫した品質を確保し、見落とされる欠陥のリスクを最小限に抑えます。
1.ねじの品質と公差の遵守
よくある見落とし:
- 内ねじと外ねじは正しく機械加工されているように見えても、小さな変形、バリ、ピッチの誤りなどの微妙な問題があり、組み立てに失敗する可能性があります。
- タップ穴の深さが十分でなく、ねじが完全に噛み合わない場合があります。 - ツールの摩耗の変化や不適切なプログラミングにより、ねじ山がきつすぎたり緩すぎたりする場合があります。対処方法:
- ねじゲージ (GO/NO-GO ゲージ) を使用して、内ねじと外ねじの両方を検証します。
- 拡大鏡でねじ山を検査し、バリや不一致を検出します。 - 適切なフィット感を確保するため、ランダム トルク テストを実行します。
2.表面仕上げとコーティングの欠陥
よくある見落とし:
- 表面粗さの測定がすべての部品にわたって均一に実行されない場合があり、不一致が生じる可能性があります。
- 陽極酸化処理またはメッキされた表面はコーティングの厚さが不均一である可能性があり、公差の適合に影響を及ぼす可能性があります。 - 通常の照明条件下では、酸化、変色、または微細な傷が目に見えない場合があります。対処方法:
- プロファイロメーターまたは粗さ試験機を使用して表面仕上げの適合性を検証します。
- 制御された照明の下で厳密な目視検査を実施し、酸化やコーティングの不均一性などの欠陥を特定します。 - 均一に塗布されていることを確認するために、膜厚計を使用してコーティングの厚さをクロスチェックします。
3. 鋭いエッジとバリ
よくある見落とし:
- 特に内部の角や届きにくい部分には、加工後に微細なバリが残る場合があります。
- 指定されていない鋭利なエッジは、取り扱いに危険を及ぼしたり、組み立て時に適合の問題を引き起こしたりする可能性があります。対処方法:
- 特に内部の穴とねじの出口に、一貫したバリ取りと面取りを施します。
- 触覚検査(手袋をはめた手または綿棒によるテスト)を使用して、微細なバリを検出します。 - 曖昧さを避けるために、エンジニアリング図面で許容可能なエッジ条件を指定します。 4. 二次加工および組立てにおける寸法精度
よくある見落とし:
- 二次プロセス (穴あけ、タッピング、リーマ加工) によって作成されたフィーチャは、元の許容範囲から外れる場合があります。
- 干渉嵌合コンポーネントは嵌合部品でテストされない可能性があり、位置ずれや機能上の問題につながります。対処方法:
- 二次加工精度については CMM (座標測定機) 検査を使用します。
- 重要な寸法に対して初回品目検査 (FAI) アプローチを実装します。 - 該当する場合は、実際の対応部品を使用して重要なコンポーネントをテストします。
5. 穴の位置と真円度
よくある見落とし:
- 穴の位置がわずかにずれていると、特に複数の穴があるパターンの場合、アセンブリの位置合わせに影響する可能性があります。
- ドリルのたわみや工具の摩耗により、穴が完全に円形ではなくわずかに楕円形になることがあります。対処方法:
- 光学測定ツールを使用して穴の真円度を検証します。
- 位置精度のために GD&T (幾何寸法と公差) コントロールを適用します。 - 穴の位置のばらつきを検出するためにランダムサンプル検査を実行します。 6. 材料の検証と硬度の一貫性
よくある見落とし:
- 加工前に在庫材料に適切なラベルが付けられていなかったり、検証されていなかったりすると、間違った材料の置換が発生する可能性があります。
-熱処理後の硬度の変化は、耐摩耗性や強度に影響を及ぼす可能性があります。対処方法:
- 合金分析装置 (XRF または分光計) を使用して材料の組成を確認します。
- 熱処理後にロックウェルまたはビッカース硬度試験を実施します。 - トレーサビリティのためにサプライヤーに材料証明書の提供を要求します。 7. 平坦性、反り、残留応力の問題
よくある見落とし:
- 薄肉部品は、残留応力により機械加工後に反りが発生しやすくなります。
- 表面積が大きいと、厳密な平坦度許容差を維持できない可能性があり、アセンブリの位置ずれが発生します。対処方法: - 花崗岩の定盤と隙間ゲージを使用して、平面度の偏差を確認します。 - 重要な部品については、応力緩和方法(熱処理または振動応力緩和)を検討してください。 - 複数の表面の検査で平行性と垂直性をチェックします。 8. 機能適合のための組み立てテスト
よくある見落とし:
- 個々のコンポーネントは検査に合格するかもしれませんが、アセンブリテストは省略されることが多く、統合の失敗につながります。
- ファスナー穴の位置が不適切だと、適切な締め付けができなくなる可能性があります。
対処方法:
- 出荷前に重要な部品の試組立テストを実施します。 - 校正済みのテスト治具を使用して、すべての嵌合部品を検証します。 - 複雑なアセンブリ検証には 3D スキャン テクノロジーを使用します。 FAQ: よくある質問
Q: CNC 機械加工部品において、QC で見落とされがちな最も一般的な問題は何ですか? A: ねじ山の欠陥、表面仕上げの不均一性、そしてわずかな寸法のずれなどは、最も見落とされやすい問題です。適切に検査されない場合、組み立ての適合性や部品全体の機能に影響を与える可能性があります。 Q: すべての CNC 機械加工部品が許容誤差要件を満たしていることをどのように確認すればよいですか? A: CMM検査、ねじゲージ、プロファイロメーター、光学測定ツールを組み合わせて、重要な寸法を検証します。さらに、FAI(初回製品検査)プロトコルを導入することで、生産の一貫性を確保できます。 Q: 一部の CNC 部品が機械加工後に反ってしまうのはなぜですか。また、これを防ぐにはどうすればよいですか。 A: 反りは、特に薄肉部品において、機械加工中の残留応力の解放によって発生します。これを最小限に抑えるには、応力緩和熱処理の適用、加工シーケンスの最適化、最終組立前の平坦度検査などを実施してください。 Q: 高精度 CNC 部品にはどのような種類の材料試験が必要ですか? A: 材料の組成は、XRF 分光計または合金分析装置を使用して検証する必要があります。また、熱処理後の一貫性を確保するために、ロックウェルまたはビッカース硬度計を使用して硬度テストを実施する必要があります。