なぜ高精度公差はCNC加工コストを上げるのか？

なぜ厳しい公差はCNC加工コストを上昇させるのか？

通常 ±0.01 mm 以下と定義される厳しい公差は、高性能部品に不可欠ですが、CNC加工コストに大きく影響します。Newayでは、機能上必要な箇所にのみ高精度を適用する「公差エンジニアリング」を行い、真に価値を生む領域でのみ精度を提供しています。ここでは、なぜ厳しい公差がコストを上げるのか、そして購入者が性能を維持しながら無駄なコストを抑える方法を解説します。

加工速度の低下と複数パスの必要性

厳しい公差を実現するためには、工具たわみ、熱蓄積、振動を防ぐために切削速度と送り速度を低く設定する必要があります。これにより、一般的な公差加工と比べて加工時間が2倍から3倍に増加することが多くなります。多くの場合、最終寸法に段階的に近づくため、半仕上げパスと仕上げパスが追加でプログラムされます。

高精度工具と工具摩耗補正

±0.005 mm 以下の精度を必要とする部品では、ダイヤモンドコートエンドミル、超鋭利なインサート、または研削仕上げ工具などの校正済み工具を使用する必要があります。これらの工具は高価で、摩耗も早く進みます。さらに、工具摩耗補正ルーチンや加工中測定システムの導入によってコストが増加します。

専用治具と温度管理

重要寸法における厳しい公差は、基準面を正確に制御し安定したクランプを実現するカスタム治具を必要とします。さらに、わずか5°Cの温度変化でも金属寸法が5〜10ミクロン変化することがあります。そのため、生産環境では熱安定条件下でCNC加工サービスを実施する必要があります。

検査および品質管理の増加

高精度部品の寸法検証には、CMM（三次元測定機）、レーザーマイクロメーター、または光学比較機が必要です。ISO 2768-fH や AS9100 基準に基づく複数検査点、文書化、そして公差検証のため、品質管理時間は通常の3〜5倍に増加します。

詳細はこちら：Newayが達成可能な最も厳しい加工公差とは

廃棄率の上昇リスク

わずかな工具摩耗や熱変動でも、超合金加工などの超高精度領域では許容範囲を超える偏差が発生する可能性があります。リジェクトや再加工の発生により、実質的な部品単価が上昇し、見積価格に反映されます。

ケース例：アルミ7075ブラケット（±0.01 mm vs ±0.05 mm）

より厳しい仕様では、サイクルタイムの延長、工具検査回数の増加、品質検査サイクルの増加が発生します。

設計上の推奨

厳しい公差は、嵌合部、シール部、または回転部など機能的な箇所のみに適用してください。非機能面には±0.1〜0.2 mmの緩い公差を使用し、CNCパートナーと協議して重要寸法を特定し、検査を簡略化しましょう。

必要となる可能性のある製造サービス

Newayは、厳密公差生産を含む包括的なCNC加工ソリューションを提供しています。CMM検査や超合金部品加工にも対応し、航空宇宙、医療、産業分野において±0.01 mmの精度と完全な品質トレーサビリティを実現します。