【難削材SUS304における外径溝加工の課題】
ステンレス材料の中でもSUS304は、耐食性と加工性のバランスに優れた材料として幅広い用途で使われています。しかし、外径にピッチ・傾斜を持つ溝を加工する場合、加工硬化や発熱による寸法ズレ、ビビリの発生といった課題が多く、旋盤だけでの安定加工は困難です。

特にリード溝や案内溝のような螺旋状の溝形状では、傾斜送りと多軸制御を必要とするため、マシニングセンタによる高度な加工戦略が求められます。

【加工対象：SUS304 外径傾斜溝付き機構部品】
竹中機械製作所では、SUS304材を使用した大径円筒部品に対し、外径に傾斜のついた案内溝加工を施しました。

・材質：SUS304
・サイズ：外径Φ300、高さ180mm前後
・加工仕様：外周に等ピッチの傾斜溝（ねじ山ではない）
・加工機：横型マシニングセンタ（傾斜送り制御）
・使用工具：高剛性エンドミル、多条切削対応設計
・用途：回転ガイド部、装置内部構造材

この部品では、摺動ガイドとして外径に螺旋状の溝を形成する必要があり、溝幅・溝深さ・傾斜角を一定に保ちながら、全周で真円度・同軸度を確保することが求められました。

【精度を確保するための加工対策】
SUS304は加工熱がこもりやすく、溝形状の連続切削では熱変形の影響が無視できません。以下のような工夫を取り入れることで、安定した加工を実現しています。

・送りと回転を連動させた傾斜制御切削
・加工熱を逃がすためのエアブロー＋切削油の併用
・加工工程を分割し、粗加工と仕上げを段階化
・ワーク固定の剛性確保による振動抑制
・測定工程の挿入により、熱による膨張を逐次補正

また、工具選定においても、エッジ形状とコーティングによりビビリを抑えた仕様を使用しています。

【測定と精度保証】
加工後の部品は以下の項目について三次元測定機で精度を確認しています。

・溝ピッチ精度：±0.02mm以内
・溝深さ精度：±0.01mm以内
・溝傾斜角度：±0.3度以内
・外径基準との同心度：0.01mm以内
・全周真円度：0.01mm以内

測定結果に基づき、必要に応じて溝端部や終端処理も追加工し、実装後の機能安定性を確保しています。

【SUS304への溝加工でお困りの方へ】
「外径に螺旋状の溝を入れたいが加工が安定しない」「旋盤で仕上がらず困っている」「SUS304で真円度や同心度も含めた高精度仕上げが必要」といったご要望に対しては、マシニング加工と段取り設計により一貫して対応いたします。

竹中機械製作所では、材料特性に応じた切削条件、工程設計、測定体制を組み合わせ、試作1個から小ロットまでスピーディにご対応いたします。

まずは図面またはご相談内容をお知らせください。

【お問い合わせ先】
株式会社竹中機械製作所
〒262-0013 千葉県千葉市花見川区こてはし町1669-4
TEL：043-259-2609
FAX：043-250-2074
URL：http://www.takenaka-kikai.co.jp/


〈シリーズ記事：溝ネジではない溝加工編〉
1. SUS304製ハウジングのリード溝加工｜ネジではない螺旋溝のマシニング加工
https://ja.nc-net.or.jp/company/5530/product/detail/72517
2. ネジではない案内溝の加工とは？｜旋盤不可形状をマシニングで高精度試作
https://ja.nc-net.or.jp/company/5530/product/detail/248456/
3. SUS304の外径溝加工で重要なこと｜傾斜送りと熱変形対策による精度安定化事例
https://ja.nc-net.or.jp/company/5530/product/detail/248457/
4. 大径ハウジングのスパイラル溝加工｜設計段階で押さえるべき加工制約と対応方法
https://ja.nc-net.or.jp/company/5530/product/detail/248458/
5. 試作からの量産化を見据えたリード溝加工設計｜精度・工法・コストの最適解とは
https://ja.nc-net.or.jp/company/5530/product/detail/248459/