製品の品質要求がますます高くなり、金型の加工要求もますます高くなっています。加工精度は加工に対する最大の要求であり、金型の加工精度をいかに効果的に向上させるかは、今日解決すべき難しい問題になっています。ここでは、精密金型の加工・製造における解決策を分析してみよう。(金型メーカーYizeの概要参照)



解決策1：金型の加工品質は加工精度と表面品質を含む



精密金型は精密加工部品で構成される。加工精度とは、加工された部品の表面の3つの幾何学的パラメータの実際のサイズ、形状、位置が、図面が要求する理想的な幾何学的パラメータに適合する度合いである。理想的な幾何学的パラメータとは、大きさで言えば平均的な大きさであり、表面形状で言えば、絶対円、円柱、平面、円錐、直線などであり、表面間の相互位置で言えば、絶対平行、垂直、同軸、対称などである。部品の実際の幾何学的パラメータと理想的な幾何学的パラメータとの間の偏差は、加工誤差と呼ばれる。



加工精度と加工誤差は、どちらも加工面の幾何学的パラメータを評価するための用語である。加工精度は公差等級によって測定されます。等級値が小さいほど精度が高く、加工誤差は数値で表されます。数値が大きいほど誤差が大きくなります。加工精度が高いということは加工誤差が小さいということであり、その逆もまた然りである。



どのような加工方法でも、実際に得られるパラメータが絶対的に正確ということはない。部品の機能から言えば、加工誤差が部品図面が要求する許容範囲内であれば、加工精度は保証されていると考えられる。



機械の品質は、部品の加工品質と機械の組立品質によって決まる。部品の加工品質には、部品の加工精度と表面品質が含まれる。加工精度とは、加工後の部品の実際の幾何学的パラメータ（サイズ、形状、位置）と理想的な幾何学的形状との差を指す。パラメータがどの程度一致しているかを示す。その差を加工誤差という。加工誤差の大きさは、加工精度のレベルを反映する。誤差が大きいほど加工精度が低く、誤差が小さいほど加工精度が高い。



解答2：精密部品や金型の加工精度に影響する主な観点



1）寸法精度



加工された部品の実際の寸法が、部品寸法の公差範囲の中心と一致する度合いを指す。



寸法精度は寸法公差によって管理される。寸法公差とは、切削加工中の部品寸法の許容されるばらつきのことである。基本寸法が同じ場合、寸法公差が小さいほど寸法精度は高くなる。



2）形状精度



加工された部品表面の実際の幾何学的形状が、理想的な幾何学的形状と一致する度合いを指す。形状精度の評価には、真直度、平面度、真円度、円筒度、線形の6項目がある。形状精度は、形状公差によって管理される。真円度と円筒度は13の精度レベルに分けられているが、それ以外は12の精度レベルに分けられている。レベル1が最も高く、レベル12が最も低い。



3）位置精度



加工部品の関連面間の実際の位置精度の差を指す。位置精度の評価には、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、対称度、位置、円振れ、総振れの8項目が用いられる。位置精度は位置公差で管理され、各項目の位置公差も12段階の精度に分けられている。



解答3：寸法精度、形状精度、位置精度の関係



通常、機械部品を設計し、その部品の加工精度を指定する場合、形状誤差を位置公差内で管理することに注意を払い、位置誤差は寸法公差よりも小さくする必要がある。つまり、精密部品や部品の重要な表面については、形状精度の要求を位置精度の要求より高くし、位置精度の要求を寸法精度の要求より高くする必要があります。

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