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本写真に写っているのは、外径860mm・内径150mm・高さ400mmのアルミ鋳造品を高精度に仕上げている加工現場の様子です。
この大型アルミワークは、太陽工機製CNC縦型複合研削盤CVG-13を使用し、内外径研磨によって同芯度0.005mm以内という極めて厳しい精度で仕上げられています。
ワークの内部には放射状のリブ構造が形成され、軽量でありながら高剛性を保つ設計となっており、高速回転体のバランス精度が要求される部品として最適化されています。
主な用途としては、産業用ターボファン、真空ポンプのインペラー、大型モータのローター部品、半導体製造装置の回転構造体など、微小な振れが製品性能に直結する分野で採用されています。
■ アルミ鋳造による高精度素材の創出
この製品の素材には、高品位なアルミ鋳造材が使用されています。アルミは軽量で熱伝導性が高く、精密加工との相性も良い金属です。
しかし、鋳造条件によっては歪みや内部応力が残るため、精度が要求される用途では、素材段階での品質管理が極めて重要です。
本製品は、金型鋳造法を採用し、冷却速度・湯流れ解析・金型温度管理を最適化。これにより、肉厚ムラを抑え、リブ部の剛性を均一化しています。
また、鋳造後には時効硬化処理(T6熱処理)と応力除去焼鈍を行い、研磨工程での変形を防止しています。
このように、アルミ鋳造段階からの精度管理を徹底することで、内外径研磨における寸法安定性と表面品質を最大限に高めています。
■ 太陽工機CVG-13による高剛性・高精度研磨加工
研磨加工には、日本を代表する研削機メーカーである太陽工機株式会社のCNC縦型複合研削盤「CVG-13」を使用しています。
CVG-13は、外径1000mmクラスの大型ワークにも対応可能な高剛性構造を備え、重力方向に対して垂直な主軸配置により、熱変形やたわみを最小限に抑えることができます。
また、Z軸(垂直軸)の剛性が非常に高く、高さ400mmという立体的なワークでも上下方向の寸法変化を抑制しながら、安定した内外径研磨を実現します。
加工中は、ワークの芯出しに高精度治具を使用し、回転中心を機械主軸に完全一致させることで、同芯度を極限まで高めます。
さらに、CVG-13に搭載された自動補正機能と砥石摩耗補正システムによって、長時間加工でも安定した研削精度を維持。
外径研磨では真円度と面粗度を両立し、内径研磨では内外径の相関寸法を管理することで、同芯度0.005mm以内という超精密レベルを安定して実現しています。
■ 外径860mm・内径150mm・高さ400mmの大型アルミワーク加工の難易度
このワークの特徴である「外径860mm × 内径150mm × 高さ400mm」という寸法構成は、バランス精度と形状安定性の両立が極めて難しい条件です。
特に、外径と内径の径差が大きい構造では、鋳造時の収縮差によって内部応力が残りやすく、研磨工程でのわずかな応力解放が偏芯や歪みにつながります。
そこで本加工では、鋳造後に行う熱処理のほか、荒研磨→中研磨→仕上げ研磨の3段階プロセスを採用。各工程の間で測定を挟み、寸法安定性を確認しながら慎重に追い込み加工を進めています。
外径研磨では、砥石のドレッシング状態を常に一定に保ち、外周全体で均一な切削圧を維持。
内径研磨では、アルミの熱伝導特性に合わせてクーラント温度を精密制御し、寸法変動を±0.002mm以下に抑制しています。
このような積み重ねによって、外径と内径の中心軸が完全に一致する同芯度0.005mm以内の加工を安定して達成しています。
■ 研磨面品質と仕上げ精度の両立
外径面は、光の反射でもわかるように均一なヘアライン仕上げが施され、表面粗さはRa0.2μm以下を実現。
内径面は鏡面に近いRa0.1μmクラスまで磨き上げられ、組み込み後の回転精度を高めるだけでなく、摩擦損失の低減にも寄与しています。
アルミ特有の“研磨焼け”や“目詰まり”を防ぐために、専用研磨液の循環温度を一定に保ち、砥石面の状態を常に最適化。
研削条件(送り速度・周速度・切り込み量)を自動制御しながら、安定した仕上げ品質を確保しています。
また、外径860mmの広い表面全体で厚み誤差を±0.003mm以内に抑え、高さ400mm全域で均一な表面精度を実現。
研磨後の外観は、アルミ本来の金属光沢を引き出した美しい仕上がりとなっています。
■ 熟練技術者による微調整と匠の技術
同芯度0.005mm以内の研磨を支えているのは、熟練技術者の感覚的な微調整力です。
機械が自動制御しても、アルミ鋳造品は部分的に硬さが異なるため、砥石の当たり方や研削抵抗が微妙に変化します。
技術者は音や切粉の色、振動のわずかな変化を感知し、手動補正によって理想的な仕上げへ導きます。
この“人の感覚”と太陽工機CVG-13の機械精度が融合することで、機械単体では到達できないレベルの高精度加工が実現しています。
■ 応用分野と将来的展開
本製品のような外径860mm・内径150mm・高さ400mmのアルミ鋳造品は、
・航空宇宙分野のタービンハウジング
・半導体製造装置の真空チャンバー
・ロボットやモータ駆動部の高精度回転部品
などで高い需要があります。
軽量で高精度なアルミ構造体は、エネルギー効率を向上させ、機器全体の耐久性を高める要素として注目されています。
今後は、AI制御による研磨条件の自動最適化や、リアルタイム変形補正技術の導入により、さらなる高精度化と省人化が進むと予想されます。
■ まとめ
この写真は、外径860mm・内径150mm・高さ400mmのアルミ鋳造製品を、太陽工機CVG-13で内外径研磨し、同芯度0.005mm以内の精度で仕上げた工程を示しています。
アルミ鋳造の素材品質、恒温環境下での精密研磨、熟練技術者の技能、そして太陽工機CVG-13の高剛性構造――これらすべてが融合して初めて、この超高精度加工が成立します。
軽量・高剛性・高精度を兼ね備えたアルミ研磨部品は、日本の精密加工技術の象徴であり、今後もさまざまな産業分野を支える中核技術として発展し続けるでしょう。
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| 会社名 |
株式会社 石川研磨 (いしかわけんま) |
エミダス会員番号 | 94781 |
|---|---|---|---|
| 国 | 日本 | 住所 |
日本 愛知県 刈谷市 |
| 電話番号 | 0566-62-7751 | FAX番号 | 0566-62-7776 |
| 資本金 | 300 万円 | 年間売上高 | |
| 社員数 | 45人 | 担当者 | 石川 晃 |
| 産業分類 | 重電関係 / 治工具 / 工作機械 | ||
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