SUS316は、耐食性・耐熱性に優れたオーステナイト系ステンレスであり、特に化学・医薬・食品・海水環境などの分野で高い信頼性を持つ材料です。しかしその一方で、加工硬化性が強く、切削性に難があるため、高精度な仕上げや寸法制御には相応の技術と装備が求められます。

竹中機械製作所では、φ310×78のSUS316製フランジ部品に対し、真円度・平行度ともに0.03mm以内で仕上げた精密加工の実績があります。
SUS316の加工における課題とその克服手段、工程設計、使用設備、検査体制などを詳しく解説します。

【SUS316の切削加工における課題】
SUS316は、硫黄などの被削性向上成分が少なく、熱伝導性も低いため、加工時に熱が集中しやすい特性を持っています。その結果、工具摩耗が早く、バリの発生や加工硬化層の形成といった問題が生じやすくなります。特に高精度が求められるフランジ形状では、微細な寸法誤差が気密性や取り付け精度に大きく影響するため、工具選定や加工条件の最適化が不可欠です。

竹中機械製作所では、耐熱性に優れた超硬エンドミルやセラミック工具を使用し、切削点温度を低下させるために切削油を高圧噴射するMQL対応設備を活用しています。これにより、加工硬化の進行を抑えつつ、表面粗さと公差精度の両立を図っています。

【真円度・平行度0.03の実現手法】
フランジ形状では、外径と内径の真円度、取付面の平行度、ボルト穴の位置精度など、多項目にわたる幾何公差が求められます。特に真円度・平行度0.03mm以内という要求は、寸法精度の面でもトップクラスのレベルに相当します。

この加工では、まず高精度旋盤により外径と内径を同一チャッキングで仕上げ、同芯度を確保します。その後、マシニングセンターでフランジ面を加工し、平行度を確保。加工中は非接触のレーザーセンサーとプローブによる中間測定を行い、加工ずれが発生しないよう補正制御を実施しています。
また、最終工程では円筒研削盤（GU-30B）を使用し、熱変形を最小限に抑えた冷間仕上げを行うことで、真円度0.03mm以内を安定して達成しています。

【検査体制と品質保証】
加工完了後は、三次元測定器（東京精密 SVA800A-C6）および真円度測定器（NEXα200DX）により、全項目の寸法と幾何公差を検査しています。真円度・平行度ともに複数ポイントの測定結果を収集し、統計的品質管理（SQC）手法を用いてデータを解析。測定結果はすべてデジタル化され、製品ごとのトレーサビリティに対応しています。
さらに、表面粗さの保証にも対応しており、Ra1.6以下の仕上げ面には東京精密の表面粗さ測定器SURFCOM480Aを用いて測定を実施。外観と寸法精度の両立を実現しています。

【フランジ部品の用途と応用分野】
SUS316フランジは、配管用継手、圧力容器部品、バルブ構造部、医薬機器のハウジングなど、多種多様な装置に使用されています。これらの部品は、気密性・耐食性・取り付け精度が同時に求められるため、加工精度に妥協は許されません。

竹中機械製作所では、単品試作から中量産までの製造対応が可能であり、特に幾何公差の厳しい部品に対して、工程ごとの品質保証体制を整えています。必要に応じて、材質証明書や検査成績書の提出も行っており、研究機関や医療機器メーカーとの取引実績もあります。

【まとめ】
SUS316のフランジ加工における真円度・平行度0.03mmの保証は、高度な材料理解、切削ノウハウ、検査技術の融合によって初めて実現できるものです。
竹中機械製作所では、材料調達から旋盤加工、マシニング、研削、測定に至るまでの全工程を社内で一貫対応し、短納期と高品質の両立を可能にしています。

高精度ステンレス部品の調達でお困りの企業様は、ぜひ一度ご相談ください。

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