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深穴の検査は内径測定・真直度・内視鏡のどれをどう使い分ければよいか?

深穴の検査は、何を確認したいかで使う機器が変わります。内径はゲージやφ単位の三次元測定で穴の全長を複数箇所測り、真直度はmm/基準長さの比で見て、内面のキズは内視鏡で見るべきです。[6]

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内径測定・真直度・内視鏡のどれを検査項目に入れるか決まっていなくても構いません。穴径・深さ・材料と、確認したい項目(内径、真直度、内面のキズなど)をメモにして、Meta-Naviのお問い合わせから送ってください。図面や具体的なアイデアがなくてもOK!条件の整理から一緒に進められます。

まず確認すること

深穴加工の検査で最初に確認すべきなのは、「検査していますか」という一問一答ではありません。内径測定は穴の全長にわたって複数の角度・位置で行うことで、途中のテーパや偏径を見落とさないようにします。[6] 真直度・位置度は、公開事例のようにSKD61金型冷却穴で位置度±0.05mm・真直度0.08mm/180mm、SNCM630タービンシャフトで真直度0.2mm/7,200mmという数値が示す通り、穴の長さ(基準長さ)に対する比で見て初めて意味を持ちます。[3][4] さらに、内部のキズや異物を確認したい場合は、寸法検査とは別に、プローブ径φ4.0mmやφ6.0mmの内視鏡(ボアスコープ)による視覚検査が使われます。[5] 検査方法は1つに決め打ちせず、確認したい項目ごとに機器を選ぶ必要があります。

穴条件: 穴径(mm)、加工長、L/D比、貫通穴か止まり穴か、真直度・位置度の基準長さ、検査項目[3][4]
内径測定: 測定位置(入口、中間、出口)と角度数、使用する検査機器(ゲージ、三次元測定、超音波など)、公差(mm)[6]
真直度・位置度: 目標値(mm)と基準長さ、検査は抜き取りか全数か[3][4]
内視鏡検査: 必要な挿入長、プローブ径、視野角、防水等級、寸法測定機能の要否[5]
検査体制: 自社設備か協力工場ネットワークか、検査成績書の様式[2]

納期が遅れやすいポイント

  • 検査成績書に「内径OK」としか書かれておらず、どの位置で何点測定したか分からない。[2][6]
  • 図面に真直度の指示はあるが、基準長さが書かれておらず、外注先へ何を確認すればよいか分からない。[3][4]
  • 深い止まり穴の内部にキズや切粉の噛み込みがないか、分解せずに確認する方法が分からない。[5]
  • 外注先を変えたら検査方法が変わり、同じ穴径でも報告される数値の意味が違って比較できない。

Q. 深穴の内径(穴径)はどう測定すればよいか?

A. ゲージや三次元測定などの機器を、穴の全長にわたって複数の位置・角度で使うのが基本です。たとえばφ20mm前後の深穴でも、入口だけでなく中間・出口まで測ります。[6] 深穴の検査・検証手法としては、ボアゲージ、内視鏡、超音波機器、ダイヤルインジケータ、マイクロメータ、キャリパなどを組み合わせて使うことが挙げられています。[6] 穴の内径や真円度は、両端だけでなく全長にわたる複数の角度(クロック位置)で確認する必要があります。穴の長さ方向で肉厚や径がmm単位で変わることがあるためです。[6] 深江特殊鋼のBTA機のうち、自動搬送装置付きの1台(bta-01)には自動計測システムが備わっていますが、これは設備8台のうち1台の機能で、全機に共通する標準機能ではありません。[2] 三次元測定・非破壊検査は、協力工場ネットワークを通じて利用できる検査項目として案内されています。[2] 発注前には、どの機器で、穴のどの位置を、何点測るかまで確認しておくと、加工後の数値を比較しやすくなります。

Q. 真直度・位置度はどこまで数値で検査・確認できるか?

A. 真直度の検査ではmm単位の数値だけを単独で比較できません。穴の長さ(基準長さ)に対する比で決まるためです。[3][4] 深穴加工の精度検査には、JIS B 6336(数値制御深穴加工機-精度検査)やJIS B 0617(円筒度公差記入方式)、ISO 5419(深穴用ドリルの寸法)といった規格が関係します。[1] これらの規格の名称・関連性は社内資料で確認できますが、規格そのものが定める具体的な公差数値は、図面の指定公差とは別に、発注時に規格書または検査機関へ直接確認する必要があります。[1] 公開事例では、SKD61の金型冷却穴で位置度±0.05mmと真直度0.08mm/180mmを同一部品で確認し、SNCM630のタービンシャフトでは真直度0.2mm/7,200mmを目標0.25mm/7,200mmに対して達成しています。[3][4] 180mmの穴と7,200mmの穴を同じ0.1mm台の数値で比べることはできないため、図面には基準長さまで明記してもらう必要があります。[3][4]

Q. 内視鏡(ボアスコープ)検査はどんな場合に必要になるか?

A. 寸法だけでなく、内面のキズ、異物、面の状態を分解せずに目で確認したい場合です。[5] 深穴の検証で使われる機器には、ボアゲージやダイヤルインジケータなどの寸法系機器と並んで、内視鏡(ボアスコープ)が挙げられています。[6] 産業用ボアスコープには、プローブ径φ4.0mmとφ6.0mmの機種があり、挿入長はφ4.0mmで最大3.5m、φ6.0mmで最大10.0mまでの製品があります。[5] 穴径がプローブ径より小さい場合はそもそも挿入できないため、検査を依頼する前に穴径と必要な挿入長を先に確認する必要があります。[5] 標準のスケーラー計測に加え、オプションでステレオ計測(2点間、基準線、基準面からの深さ、最大20点の連結計測)が使える機種もあり、写真だけでなく寸法データとして記録したい場合はこの機能の有無を確認します。[5] 防水等級を備えた機種は、クーラント穴など液体が残った状態のまま挿入して確認する用途にも使われます。[5]

図面で見ておきたい条件

  • 真直度・位置度の目標値は基準長さで変わります。同じ0.1mm台の数値でも、180mmの穴と7,200mmの穴では意味が違うため、図面には基準長さと検査条件まで明記してください。[3][4]
  • 内径測定は穴の入口、中間、出口など複数の位置と角度で検査する必要があります。1箇所だけのmm数値では、途中のテーパや偏径を見落とします。[6]
  • 内視鏡(ボアスコープ)はプローブ径φ4.0mmまたはφ6.0mmの機種が一般的で、挿入長は最大10.0mまでの製品があります。穴径がプローブ径より小さい場合は挿入できません。[5]

相談前に知っておきたいこと

  • 内径・真直度の絶対保証値は、SKD61の位置度±0.05mm・真直度0.08mm/180mmとSNCM630の真直度0.2mm/7,200mmのように、基準長さと材料が変われば数値の桁ごと変わります。図面条件(材料ロット、熱処理状態、穴の長さ、量産数量)が揃わない段階での断定はできないため、初期ロットの実測値を図面の基準長さに当ててから量産条件を詰めます。[3][4]

関連するものづくりトピックス

業界での実機事例(参考)

SKD61プラスチック金型コンフォーマル冷却ガンドリル加工の加工写真

SKD61プラスチック金型コンフォーマル冷却ガンドリル加工

gundrillmachiningheat-treatmentskd61
SNCM630発電所タービンシャフトのBTA加工の加工写真

SNCM630発電所タービンシャフトのBTA加工

btalatheheat-treatmentsncm

よくある質問

図面に検査方法の指定がなくても相談できますか?+
できます。用途(油穴、冷却穴、嵌め合いなど)が分かれば、内径測定、真直度、内視鏡のどれをどこまで検査項目に入れるべきか、一緒に決められます。指示がないまま加工すると、検査方法の認識違いから後工程で組めない不良につながることがあります。
内径・真直度の数値保証はできますか?+
絶対値の保証は難しいです。180mm基準長のSKD61と7,200mm基準長のSNCM630で目標値の桁が違うように、材料ロット、熱処理状態、穴の長さ、量産数量が変われば実測値も変わります。初回ロットの実測データを図面の基準長さに当てはめてから、量産用の目標値と検査方法を確定します。
初回相談で何を送ればよいですか?+
材料、外形寸法、穴径、深さ、真直度・位置度の指示があればその基準長さ、貫通穴か止まり穴か、必要な検査方法(内径測定、真直度、内視鏡など)、数量、希望納期があると早いです。検査方法が未定でも、穴径と深さから現実的な選択肢を一緒に決められます。
内視鏡(ボアスコープ)検査は自社で対応できますか?+
穴径・深さと必要な検査内容によります。プローブ径より小さい穴には挿入できないため、まず穴径と挿入長の目安を確認したうえで、対応可否を回答します。
三次元測定や非破壊検査は自社設備で行っていますか?+
三次元測定・非破壊検査は、協力工場ネットワークを通じて利用しています。自動搬送装置付きのBTA機の一部には自動計測システムがありますが、これは設備の一部の機能です。案件ごとにどこで測定するか条件を確認して案内します。
量産の途中から検査結果がばらつく場合も相談できますか?+
相談できます。材料ロットの違い、測定位置の違い、検査員による測定条件の違いなど、量産開始後に条件が崩れるケースは珍しくありません。いつから、どの位置の数値が変わったかが分かると原因を切り分けやすくなります。
既存の外注先で検査結果の見方が分からない案件も相談できますか?+
相談できます。検査成績書に記載されている測定位置、測定方法、基準長さが分かると、数値の意味を一緒に確認できます。外注先名は不要です。
検査は全数ですか、抜き取りですか?+
案件によります。内径測定は穴の全長・複数角度を測るため1本あたりの計測時間が長く[6]、内視鏡検査もプローブを1本ずつ挿入して確認するため[5]、全数と抜き取りでは検査にかかる時間の差が大きくなります。用途と数量、後工程での組み付け条件から、どちらを選ぶかを一緒に決めます。
短納期でも内径測定、真直度、内視鏡の検査をしてもらえますか?+
見られます。ただし検査には測定と記録の工程が入るため、通常加工より時間がかかることがあります。材料支給の有無と必要な検査方法を早めに伝えてください。
1個や試作だけでも検査方法の相談はできますか?+
1個から相談できます。試作段階で内径・真直度を実測し、必要なら内視鏡での内面確認もしておくと、量産移行時の検査条件出しが早くなります。

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参考事例・文献

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