CNC検査用ゲージの種類：機械加工部品を正確に検査する方法

現代においては、部品が実際の用途に使用される前に、精度が最も重要な要素となるため、検査は寸法精度と機能精度を確認する上で重要な役割を果たします。

検査には、測定とゲージという2つのアプローチがあります。ノギス、マイクロメーター、三次元測定機（CMM）などは測定ツールです。ゲージについては、このガイドで詳しく解説します。この記事は、CNC検査に役立つゲージをいくつか紹介するために書かれています。

CNC検査におけるゲージとは何ですか？

ゲージはCNC検査の一部であり、加工部品を正確に検査するために使用されます。ゲージを使用することで、特に厳しい公差を持つ部品を検査する際に、寸法が規定の許容範囲を満たしているかどうかを迅速に判断できます。大量生産においては、検査速度、再現性、および簡便性が不可欠であるため、ゲージは大量生産において欠かせないものです。寸法公差、作業場の形状など、さまざまな工学的要因に基づいて、製造業では多種多様なゲージが使用されています。

CNC加工部品にゲージ検査が必要な理由とは？

CNC加工は一般的に、欠陥が最小限に抑えられる最高の加工プラットフォームと考えられています。CNC加工は非常に高精度ですが、それでもゲージを用いて寸法を確認することは必須です。ゲージ検査が必要な理由は以下のとおりです。

• 工具摩耗による寸法変化
• 材料のばらつきは最終寸法に影響を与える可能性があります
• 設定ミスやプログラミングミスが発生する可能性がある
• IT5～IT7などの厳しい許容誤差が要求される場合があります。

ゲージ検査と寸法測定の比較

以下の表は、ゲージ検査と寸法測定の違​​いを示しています。

穴検査用ゲージ

前述のとおり、製造業における検査には多種多様なゲージが使用されています。使用するゲージの種類は、主に形状に基づいて決定されます。穴の検査には、一般的に以下の3種類のゲージが使用されます。

プラグゲージ

プラグゲージは、 CNCドリル加工などの工程で作られた穴の検査によく使用されます。これは、最も迅速でシンプルかつ信頼性の高い検査ツールの一つだからです。プラグゲージは、非常に正確な直径に製造された精密研磨された円筒形のゲージです。焼き入れされた工具鋼で作られています。穴に挿入して穴のサイズを確認します。このゲージには、部品の最小サイズと最大サイズに基づいて、Go側とNo-Go側の2つの端があります。

ピンゲージ

これらのピンゲージはセットになっており、各ピンには5.98mm、5.99mmなどの既知の直径があり、それによって穴が許容範囲内にあるかどうかを判断します。

• これらは、CNC加工部品の穴の直径を検査するために使用される、最もシンプルで正確なツールです。
• これらの計器は、実行可否の判断を迅速に行う。

ボアゲージ

ボアゲージは、硬化処理された接触点を持つ測定ヘッド、バネ仕掛けの可動プローブ、延長ロッド、およびダイヤルインジケーターで構成されています。これらは以下のものを検出するために使用されます。

• 内径
• テーパー
• 真円度の欠如
• 砂時計型の穴
• 使用後のシリンダーの摩耗

これらのゲージは1～2μmという非常に高い精度を持ち、迅速な検査を可能にします。

ねじ検査用ゲージ

ねじ山は、ボルトを取り付けるため、または部品の見栄えを良くするために作られます。ねじ山の精度を確認するには、次のゲージが使用されます。

ねじプラグゲージ

これらは、内ねじの検査に使用される精密検査ツールです。これらの内ねじは、ナット、バルブ本体など、さまざまな部品に存在します。ねじプラグゲージによる検査：

• ねじピッチが間違っています
• ねじ径が間違っています
• ねじ山の形状が悪い
• ダメージの燃焼
• ネジ山が深すぎたり浅すぎたりする

これらのゲージは、合否判定用の端と、使いやすいように中央にハンドルが付いた端を備えています。

ねじリングゲージ

外ねじの品質と寸法精度を検査するために使用される精密検査ゲージは、ねじリングゲージと呼ばれます。これは、精密に加工された内ねじを備えた硬化鋼リングで構成されています。この精密検査ツールは、以下の項目を検査します。

• ピッチ径が不適切
• ねじ山の角度が間違っています
• ねじピッチが間違っています
• 外径が不正確

このツールを使えば、そのスレッドが許容範囲内かどうかを素早く確認できます。

ねじピッチゲージ

これらのゲージは、製造および品質管理において最も一般的に使用される検査ツールの1つです。ねじピッチゲージは、ねじのピッチを確認し、さまざまなねじやパイプのねじの種類を識別するのに役立ちます。ねじピッチゲージは、ねじ山に当てて使用する複数のブレードで構成されています。すべての歯がすべての溝に完全に収まれば、ピッチが正しいことを意味します。

外径検査用ゲージ

外径検査には、リングゲージ、スナップゲージ、マイクロメーター式ゲージが使用されます。このセクションでは、それらについて簡単に説明します。

リングゲージ

リングゲージは、 CNC旋削加工によって製造されたシャフトやその他の円筒形部品の外径を検査するために最も一般的に使用されるゲージの1つです。

• このゲージは以下を保証します。
• 正しい外径
• 生産は依然として高いペースで進んでいる。
• 測定誤差なし
• 再現性の向上

スナップゲージ

これは、円筒形部品の外径を迅速に検査するために使用される限界ゲージです。固定サイズの測定ゲージと、精密に加工された1つまたは複数の開口部で構成されています。加工された部品をこの開口部に押し込み、外径が規定の公差内にあるかどうかを確認します。

マイクロメーター式ゲージ

外径の高精度検査には、マイクロメータ式ゲージが広く用いられています。このゲージはデジタル画面に数値を表示します。治具に取り付けることも、卓上に設置することもできるため、繰り返し検査を行う際に、より迅速かつ正確な測定が可能になります。

深さ、段差、溝の検査用ゲージ

深さ、段差、溝は部品の重要な構成要素です。これらの特徴は、CNC加工部品の正確な位置合わせ、嵌合、密閉性、および全体的な機能性能を保証します。CNC加工部品のこれらの特徴を検査するために、以下のゲージが使用されます。

デプスゲージ

デプスゲージは、CNC加工部品の深さを測定します。例えば、次のようになります。

• バーニアデプスゲージは穴の深さを測定する
• デジタル深度計は電子式なので、ノギス式深度計に比べてより速く簡単に深度を測定できます。
• 深さマイクロメーターは、穴や溝などを高精度で測定するために使用されます。

ハイトゲージ

これらのゲージは、CNC加工部品の垂直方向の距離や高さを測定するために使用されます。表面上で使用することで、高さを正確に測定できます。

これらのゲージは以下の用途に使用されます。

• ステップ高さ測定
• 溝深さ測定
• 位置出し

ステップゲージ

これらのゲージは、CNC加工部品の隣接する2つの面間の高さの差を測定します。ステップゲージを基準面上に置き、その測定チップを高い段差と低い段差の両方に接触させます。2つの面間の垂直距離が段差の高さとなります。

半径、面取り、エッジ検査用ゲージ

CNC加工部品の半径、面取り、およびエッジを適切に検査することで、適切な嵌合、安全な取り扱い、および応力集中の低減が実現します。

半径ゲージ

半径ゲージは、CNC加工部品の内径と外径を正確に測定し、指定されたコーナー半径が正確に製造されていることを確認する役割を担います。半径ゲージは以下の機能を実行します。

• 寸法精度の保証
• ストレス濃度の低減
• 設計図面との適合性の検証

面取りゲージ

面取りの角度と幅が正しいことを迅速に確認するために、面取りゲージが使用されます。これらのゲージは、CNC加工部品の適切な嵌合、安全なエッジ、および寸法精度を保証します。

角度計

面取りや半径などの形状が正しい角度で加工されているかどうかを確認するために、これらの角度ゲージが使用されます。

ゲージメンテナンス

あらゆる対象物の適切なメンテナンスは、その寿命と精度を向上させます。このセクションでは、計器のメンテナンスについて解説します。

CNC検査ゲージの校正が必要な理由とは？

検査ゲージを使用する際には、長期使用、隣接部品との摩擦、温度変動など、さまざまな要因が精度に影響を与えます。これらの問題を回避するためには、正確な測定結果を得るために、適時に校正を行う必要があります。

計器の保管方法とメンテナンス方法

検査ゲージを保管および維持するには、以下の手順を実行してください。

1. 清潔さを保つ
2. 湿気や落下物に対する防錆性と耐衝撃性をそれぞれ提供する。
3. 検査ゲージを不適切な保管場所に保管しないでください。

CNC加工部品用カスタムゲージ

機械加工や製造工程において、標準的な検査ゲージでは要件を満たせない場合、特注ゲージが使用されることもあります。

標準ゲージでは不十分な場合とは？

ボルト、ねじ、穴、ねじ山などの設計は、特定の要件に合わせてカスタマイズされる場合があります。これらの設計は標準サイズや標準設計とは異なるため、標準の検査ゲージは使用できません。このような場合、特注の検査ゲージが使用されます。

CNC生産におけるカスタムゲージの利点

CNC加工においてカスタム検査ゲージを使用する利点は以下のとおりです。

1. 要件に合わせて特別に設計されているため、精度が高い。
2. 一貫性の向上
3. より高い生産率
4. 欠陥の早期発見
5. 100%検査能力
6. 長い耐用年数

CNC検査プロセスにおけるゲージ

検査ゲージは、CNC検査プロセスの以下のステップで使用されます。

最初の記事検査

検査ゲージは、最初のCNC加工部品の製造後に使用されます。FAIにおける検査ゲージの重要な役割は以下のとおりです。

1. 重要な寸法の検証
2. CNCマシンのセットアップ確認
3. 合否判定を迅速に行います
4. 加工エラーの早期発見
5. 不良品や手直しの削減

工程内検査

工程内検査とは、加工工程中、かつ加工完了前に検査ゲージを使用することを意味します。この工程では、検査ゲージによって以下のことが保証されます。

1. 半径や面取りなどの重要な寸法の検証。
2. 工具オフセットを即座に補正できます
3. 一貫した品質の維持
4. 機械加工のダウンタイムを最小限に抑える

最終検査

この工程では、検査ゲージを用いて完成部品の形状を検査します。ここでも、完成部品が設計図面どおりであるか、寸法が許容範囲内であるかを確認することが目的です。この工程における検査ゲージの機能は以下のとおりです。

1. 幾何学的特徴の検証
2. 許容範囲外の部品の検出
3. 迅速かつ再現性の高い合否判定
4. 不良部品が顧客に届くのを防ぐ

Tuofaはどのようにしてゲージを使って部品を検査するのですか？

TUOFAは、中国に拠点を置く製造会社であり、厳格な基準に基づいた部品の製造と品質管理において高い評価を得ています。TUOFAは、高度なCNC工作機械と様々な仕様の検査ゲージを備え、高度な専門知識と経験を持つオペレーターを擁しています。

CNC加工部品がすべての要件を満たしていることを確認するため、TUOFAはねじ山や外径など、お客様のプロジェクト部品のさまざまな特徴を検査するために、さまざまなゲージを使用しています。CNC加工部品の内ねじと外ねじの検査には、インチ規格、英国規格、および一般的なメートル規格に準拠したねじゲージが使用されます。次の図は、TUOFAのねじゲージとリングゲージのさまざまな仕様を示しています。

結論

検査ゲージは部品の品質管理において重要な役割を果たします。CNC加工部品の機械加工、製造、品質管理の過程では、様々な種類の検査ゲージが使用されます。例えば、ねじ山、半径、面取りなどの検査には、それぞれ異なる検査ゲージが用いられます。検査ゲージは、温度変化などの様々な要因によって精度が低下する可能性があるため、定期的な校正とメンテナンスが必要です。

FAQ

ゴー／ノーゴーゲージはゲージの一種ですか？

はい、これは、対象となる形状が許容範囲内にあるかどうかを迅速に判断できる限界ゲージです。

様々な種類のゲージは、精度においてどのような違いがあるのでしょうか？

最も大きな違いは、ゲージが寸法を検査して正確な値を提供できるか、あるいは定性的な結果しか提供できないかという点である。

ゲージを選ぶ際に考慮すべき点は何ですか？

決定は以下の点に基づいて行われる。

• 検査対象機能
• 必要な精度と許容誤差
• 部品の材質とサイズ
• 生産量と容易性
• ゲージを選ぶ前に使用する速度