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CNC加工における品質管理の方法：入荷材料から最終検査まで
CNC加工における品質管理の方法：入荷材料から最終検査まで
顧客から「どのようにしてCNCマシニング部品の品質をバッチ間で一貫して保っているのか」と尋ねられたとき、その真の答えは「ISO9001に従っている」以上のものです。品質管理とは、部品がCNCマシンに投入される前から始まる、意思決定、測定、予防措置の連鎖です。以下では、当社の加工工場で実際に使用しているワークフローを、使用するツール、評価基準、最近の生産実績からの実際のデータとともにご紹介します。
H2 – ステップ1：材料入荷検査（IQC）
多くのマシニング工程での不具合は、材料に原因があります。そのため、加工を開始する前に、厳格な入荷材料チェックを実施しています。
H3 – 検査項目
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化学 組成 （分光分析による材質検査）
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硬度範囲 （合金に応じてHRC／HV）
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材質証明書 製造元からの証明書
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内部の 欠陥 （重要部品の場合→超音波スポットチェック）
実際の工場での事例
先月、硬度が170HVの上限値をわずかに超える304ステンレス鋼のバッチを受け取りました。もしこれをそのまま加工していた場合、工具摩耗は約 18–22%、当社の工具寿命ログに基づいています。代わりに、私たちは直ちにそのロットを返却しました。これにより、顧客は30個あたり約 3時間の追加加工時間 を節約できました。
簡易チェック表
| アイテム | 方法 | 合格基準 |
|---|---|---|
| 硬度 | 硬度試験機 | ±5 HV 許容差 |
| 材料トレーサビリティ | 材質証明書の確認 | 同じ熱処理ロットの照合 |
| 直径の直線度 | 微小メートル | ≤0.03mmの偏差 |
H2 – ステップ2：工程計画とDFMレビュー
品質管理とは測定するだけではなく、失敗を回避する加工プランを設計することです。
CNCマシンのプログラミングに先立って、当社のエンジニアが以下の点を確認します。
H3 – 主なDFM品質チェック項目
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肉厚が1 mm未満の場合 → 変形を防ぐためステップ荒削りに切り替え
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公差が±0.01 mm未満の場合 → 精加工余裕量として0.2～0.3 mmを確保
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穴の深さが直径の6倍を超える場合 → 振動防止ボーリングバーに切り替え
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アルミニウム部品でバリが出やすい場合 → 二次的な面取り工程を追加
事例：薄肉6061ハウジングの精度向上
ある顧客が求めていたのは 0.02 mmの平面度 加工後に変形した薄肉部品での事例。私たちの対策：
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クランプ力を30％削減
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対称ツールパスを追加
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冷却液の温度変動を<1.5°Cに低減
平面度は0.06 mmから 0.018 mm まで低下し、仕様を余裕を持って満たしました。
H2 – ステップ3：工程内品質管理（IPQC）
ここが実際に加工精度を確立する工程です。最終工程ではありません。
H3 基本制御
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第"条の検査 (FAI) 第1回から5~8分以内に
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工具摩耗モニタリング 切断時間40分を超える切断機
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薬剤の概要表 大量出荷用
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制御温度 (±1.0°C) の機械加工室
リアル測定データ例 (CNC回転,ステンレス316)
| アイテム | ターゲット | FAIの結果 | 100個後 |
|---|---|---|---|
| OD (mm) | ポイントは, | 20.003 | 20.006 |
| 円度 (mm) | ≤0.01 | 0.006 | 0.007 |
| 表面仕上げ Ra | ≤1.6μm | 1.2μm | 1.3μm |
そのため、安定した加工条件が重要です。温度ドリフトだけでも、長時間のバッチ作業で0.003～0.006mmの誤差が生じる可能性があります。
H2 – ステップ4：最終検査（FQC）
この工程では、包装前に全ロットが図面と一致していることを確認します。
H3 – 使用する機器
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CMM（三次元測定機）
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計高計 重要寸法の測定に使用
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GO/NO-GO メージャー シャフトおよび穴径の測定に使用
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表面粗さ測定器 ra解析用
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2.5D光学測定機 微細形状測定用
代表的な検査項目
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公差は以下まで対応 ±0.005 mm
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表面粗さ（Ra）の範囲 0.4–3.2 μm
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同心度、振れ、直角度
最終検査報告書の例（抜粋）
| 特徴 | 要件 | 結果 | 状況 |
|---|---|---|---|
| 平坦性 | ≤0.02 mm | 0.018 mm | 合格した |
| 内径 Ø | 8.00 ±0.01 mm | 8.004 mm | 合格した |
| RA | ≤1.6 μm | 1.2 μm | 合格した |
H2 – ステップ5：包装、トレーサビリティおよびエラー防止
CNCマシニングにおける多くの品質問題は、加工工程ではなく、取り扱いに起因しています。
当社の予防措置
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各部品をポリバッグで個別包装し、金属同士の傷を防止
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各ロットにラベルを貼ることで 作業者、機械番号、検査シートを明記
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輸出用包装には 防錆VCI袋を使用 （炭素鋼用）
小さな変更、大きな成果
精密真鍮継手用にフォームグリッドトレイに切り替えた結果、輸送中の変形に関する苦情が削減されました。 87%.
H2 – このワークフローがバイヤーにとって重要な理由
部品が単純なアルミブラケットであろうと、±0.005 mmの医療用コンポーネントであろうと、バイヤーが特に重視するのは主に以下の3点です：
1. 一貫性
安定した工程があれば、「サンプルの品質」と「量産時の品質」が一致します。
2. 納期の信頼性
復習作業を減らせば ほとんどのプロジェクトで1~3日節約できます
3. 信頼する 費用の透明性
精密なプロセス計画により,追加的な仕上げパスや廃棄物などのサプライズ料金が回避されます