
ジュラコン加工品|R溝の精密マシニング切削事例
- プラスチック加工品例 -
ジュラコン加工品|R溝の精密マシニング切削事例
この記事の要点
- 素材と特性:ジュラコン(POM/ポリアセタール)は、低吸水・高剛性・良摺動性を備え、寸法安定性に優れます。
- 加工ポイント:R形状ミゾをマシニングで高精度切削。工具半径とピックフィードを最適化し、C面取りで組付性を向上。
- 品質目標:R部の実効寸法や面粗さ(Ra1.6相当)を安定確保し、量産時も再現性を重視しています。
- 主な用途:摺動ガイド、治具プレート、搬送系部品など、低摩擦と寸法精度が求められる部品に最適。
- 関連リンク: POM素材解説、 樹脂加工の公差データ、 ジュラコン加工品一覧、 見積フォーム(図面アップロード可)、 主要設備
マシニングセンターで黒ジュラコン(POM)板材にR形状のミゾを高精度に切削した事例です。
工具半径とピックフィードを追い込み、磨き不要レベルの仕上げ面とC面取りで組付性を高めました。
低吸水・高剛性・良摺動というPOMの特性を活かし、寸法安定と低摩擦が必要な治具・搬送系部品に適します。
図面(PDF可)から迅速に見積対応します。
▶ 過去に製作したジュラコン加工事例は、ジュラコン加工品一覧ページをご覧ください。
▶ 素材の詳しい特性やグレード情報は、ポリアセタール(POM, ジュラコン, デルリン)の素材解説ページをご覧ください。
ジュラコン加工の詳細解説
本製品は、ジュラコン(POM樹脂)板材を使用し、マシニングセンターによる高精度な切削加工で製作した特注部品です。お客様から支給されたPDF図面をもとに、CADCAMソフトウェアで3次元NCプログラムを作成し、複雑な形状を高い寸法精度で実現しています。
特に本製品の特徴は、R3の滑らかな曲面を持つ凹み形状と、複数のザグリ穴・貫通穴が高精度に配置されている点です。ボールエンドミルによる曲面切削では、送り速度と切り込み量を最適化することで、磨き加工が不要なほどの美しい仕上げ面を実現しています。
▶ 他のジュラコン加工事例も掲載しています。ジュラコン加工品の一覧ページをご覧ください。
ジュラコン加工工程ステップ
- 図面確認とCADCAM作業:お客様から支給されたPDF図面を詳細に確認し、CADCAMソフトウェアで3次元NCプログラムを作成します。加工経路の最適化と干渉チェックを行い、効率的かつ安全な加工を実現します。
- ジュラコン板材の準備と固定:必要なサイズのジュラコン板材を用意し、マシニングセンターのテーブルに確実に固定します。材料の反りや歪みがないことを事前に確認し、加工精度を担保します。
- フルバックカッター(正面フライス)による平面切削:大径のフルバックカッターを使用して、製品表面を平滑に切削加工します。この工程で基準面を高精度に仕上げ、後工程の加工精度の基礎を作ります。
- フラットエンドミルによる外形加工:図面で指定された外形形状を、フラットエンドミルを用いて精密に切削します。この加工によって、製品の外形寸法が決まります。
- ボールエンドミルによる曲面切削:R3の滑らかな曲面を持った凹み形状を、ボールエンドミルで精密に切削します。送り速度と切り込み量を最適化し、磨き加工不要なほどの美しい仕上げ面を実現します。
- ドリル加工(ザグリ穴と貫通穴):指定された位置に、止まりのザグリ穴(座ぐり穴)と貫通丸穴をドリルで正確に開けます。穴の位置精度と真円度を厳密に管理します。
- 糸面取り加工:製品のエッジ部分に糸面取り(C面取り)を施し、安全性と品質感を向上させます。バリの発生も防止します。
- 最終検査と品質確認:寸法測定、外観検査、図面との照合を実施し、品質基準をクリアしていることを確認してから納品します。
ジュラコン切削加工で注意すべきポイント
- 切削速度の最適化:ジュラコンは熱伝導率が低いため、切削速度が高すぎると切削熱が蓄積し、溶融や変形の原因になります。適切な切削速度(一般的に100-200m/min程度)を選定し、安定した加工を行います。
- 工具選定と切れ味の維持:超硬エンドミルや高速度鋼工具を使用し、常に鋭利な刃先を維持します。切れ味が低下すると切削抵抗が増加し、バリや寸法精度の低下につながります。
- クランプ方法の工夫:ジュラコンは比較的柔軟な素材のため、過度なクランプ圧は変形を引き起こします。適切な固定力で均等に保持し、加工中の振動を抑えます。
- 切り込み量と送り速度のバランス:一度に深く切り込むと切削抵抗が増加し、工具の折損や製品の変形リスクが高まります。適切な切り込み深さ(0.5-2mm程度)と送り速度を設定します。
- 冷却とチップ排出:エアブローによる冷却とチップ排出を行い、切削点の温度上昇を抑えます。また、切りくずの再切削を防止します。
- 加工後の寸法変化への対応:ジュラコンは吸水率が低いものの、内部応力の解放により微小な寸法変化が生じることがあります。重要な寸法部は仕上げ代を残し、最終工程で仕上げます。
本製品で使用したジュラコン(POM樹脂)について
本製品には、DURACON®/ジュラコン®(ポリプラスチックス株式会社の登録商標)と呼ばれるポリアセタール樹脂(POM樹脂)の板材を使用しています。ジュラコンは優れた機械的強度と耐摩耗性を持ち、金属代替材料として幅広い産業分野で使用されているエンジニアリングプラスチックです。
POMには、ホモポリマー(POM-H)とコポリマー(POM-C)の2種類があり、それぞれ異なる特性を持ちます。ホモポリマーは機械的強度と剛性が高く、コポリマーは寸法安定性と耐薬品性に優れています。また、板材、丸棒、パイプなど様々な形状のバリエーションがあり、用途に応じて最適な材料を選定できます。
▶ ジュラコン(POM樹脂)の詳しい特性や種類、グレード比較については、樹脂加工ドットコムのポリアセタール(デルリン,ジュラコン,POM)素材解説ページをご覧ください。
ジュラコン(POM樹脂)の特性と優位性
ジュラコンは、優れた機械的強度と低摩擦係数を兼ね備えたエンジニアリングプラスチックです。金属に匹敵する強度を持ちながら、軽量で加工性に優れているため、精密部品の製作に最適な素材です。
寸法安定性が極めて高い点も大きな特徴で、温度変化や湿度変化による寸法変化が少なく、高精度な部品製作が可能です。吸水率が0.2%程度と非常に低いため、水分による膨張や変形の心配がほとんどありません。
優れた耐摩耗性と自己潤滑性を持ち、無給油での使用が可能です。摩擦係数が低いため、摺動部品やギア、ベアリングなどの動きのある部品に適しています。騒音や振動も少なく、静音性が求められる用途にも最適です。
耐薬品性に優れ、多くの有機溶剤、油脂、洗剤などに対して安定しています。化学工業や食品工業など、薬品に触れる環境でも安心して使用できます。
クリープ特性と耐疲労性が良好で、長期間の荷重に対しても変形しにくく、繰り返し応力にも強い特性を持ちます。長寿命な部品の製作が可能です。
切削加工性が優れているため、マシニングセンターやNC旋盤などで高精度な加工が可能です。本製品のような複雑な形状や曲面を持つ特注部品の製作に適しています。
これらの特性により、ジュラコンは金属代替材料として、軽量化とコスト削減を実現しながら、高い性能を維持できる優れた選択肢となっています。
ジュラコン(POM樹脂)の主要特性(物性値)
| 特性項目 | 単位 | 標準値 |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm3 | 1.41-1.42 |
| 引張強度 | MPa | 60-70 |
| 曲げ強度 | MPa | 90-100 |
| 引張弾性率 | GPa | 2.8-3.2 |
| 衝撃強度(ノッチ付きアイゾット) | kJ/m2 | 7-10 |
| 熱変形温度(1.82MPa荷重) | ℃ | 110-136 |
| 摩擦係数(対鋼) | – | 0.20-0.35 |
| 吸水率(24時間、23℃) | % | 0.2-0.25 |
| 線膨張係数 | ×10-5/℃ | 8-10 |
| 連続使用温度 | ℃ | -40~100 |
ジュラコン・他樹脂素材・金属素材との比較表と優位性分析
ジュラコン(POM樹脂)の特性を、他の代表的な樹脂素材や金属素材と比較することで、材料選定の参考にしていただけます。
| 素材名 | 密度 (g/cm3) |
引張強度 (MPa) |
摩擦係数 | 吸水率 (%) |
熱変形温度 (℃) |
コスト (指数) |
加工性 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ジュラコン(POM) | 1.41 | 60-70 | 0.20-0.35 | 0.2-0.25 | 110-136 | 100 | ◎ |
| MCナイロン | 1.15-1.16 | 75-85 | 0.30-0.40 | 1.5-2.5 | 150-160 | 120 | ○ |
| 超高分子量PE | 0.93-0.94 | 20-40 | 0.10-0.20 | 0.01未満 | 80-85 | 150 | △ |
| アルミニウム | 2.70 | 90-300 | 0.40-0.60 | – | – | 200 | ○ |
| ステンレス鋼 | 7.93 | 520-750 | 0.50-0.80 | – | – | 300 | △ |
※コスト指数はジュラコンを100とした場合の相対値です。◎:非常に良好、○:良好、△:やや難
比較表から読み取れるジュラコンの優位点
- 優れた機械的強度と軽量性のバランス:金属と比較して約1/2~1/5の軽量性を持ちながら、樹脂の中では高い引張強度を実現しています。軽量化が求められる部品に最適です。
- 極めて低い吸水率:他の樹脂素材(特にナイロン)と比較して圧倒的に吸水率が低く、寸法安定性に優れています。湿度変化の影響を受けにくい環境で威力を発揮します。
- 低摩擦係数による自己潤滑性:MCナイロンやABS樹脂と比較しても摩擦係数が低く、無給油での摺動部品に適しています。メンテナンス性の向上とコスト削減に貢献します。
- 優れた切削加工性:樹脂の中でも特に切削加工性が良好で、本製品のような複雑な形状や高精度な寸法要求に対応できます。超高分子量PEと比較して格段に加工が容易です。
- コストパフォーマンスの高さ:金属素材と比較して大幅なコスト削減が可能で、MCナイロンや超高分子量PEと比較しても経済的です。量産性にも優れています。
- 高い熱変形温度:ABS樹脂やPET樹脂と比較して熱変形温度が高く、より広い温度範囲で使用できます。耐熱性が求められる用途にも対応可能です。
ジュラコン(POM樹脂)の長所と短所
| 長所(優れた特性) | 短所(注意が必要な特性) |
|---|---|
| ● 高い機械的強度:金属代替が可能なレベルの強度と剛性を持つ | ● 耐酸性に限界:強酸(硫酸、硝酸など)には侵される |
| ● 優れた耐摩耗性と低摩擦:自己潤滑性により無給油で使用可能 | ● 接着が困難:一般的な接着剤では接着しにくい(機械的結合が推奨) |
| ● 極めて低い吸水率:湿度変化による寸法変化がほとんどない | ● 紫外線に弱い:長期の屋外使用では劣化が進行(UV安定剤添加品で対策可能) |
| ● 高い寸法安定性:温度変化や経年変化による変形が少ない | ● 難燃性が低い:燃焼しやすく、難燃グレードでも限界がある |
| ● 優れた耐薬品性:多くの有機溶剤、油脂、弱アルカリに安定 | ● 連続使用温度の制限:100℃を超える高温環境では使用できない |
| ● 良好なクリープ特性:長期荷重に対して変形しにくい | ● 成形収縮が大きい:射出成形時の寸法管理に注意が必要(切削加工では問題なし) |
| ● 優れた切削加工性:複雑形状や高精度加工が容易 | ● 静電気が発生しやすい:帯電防止グレードで対策可能 |
| ● 電気絶縁性:優れた絶縁特性を持つ | ● 有機溶剤で膨潤:一部の有機溶剤(塩素系など)では膨潤することがある |
ジュラコン加工でよくあるトラブルと当社の対策
ジュラコン加工において発生しやすいトラブルと、当社・株式会社三森製作所が長年の経験で培った対策をご紹介します。
| トラブル | 主な原因 | 当社の対策 |
|---|---|---|
| 寸法精度の低下 | 切削熱による変形、内部応力の解放、クランプ変形 | 適切な切削条件の設定、エアブロー冷却の実施、仕上げ代を残した工程設計 |
| バリの発生 | 工具の切れ味不足、送り速度の不適切、材料の固定不良 | 常に鋭利な工具を使用、最適な加工条件の設定、糸面取り加工の実施 |
| 表面粗さの悪化 | 工具の摩耗、切削速度の不適切、ビビリ振動 | 定期的な工具交換、切削条件の最適化、剛性の高い固定方法の採用 |
| 穴あけ時の精度不良 | ドリルの偏心、切りくずの詰まり、材料の移動 | センタードリルによる下穴加工、ペックサイクルの活用、確実な固定 |
| 曲面加工の仕上げ不良 | 工具径の選定ミス、ピックフィードの不適切、切削条件の不良 | ボールエンドミルの適切な選定、細かいピックフィード設定、仕上げ用パスの追加 |
| 材料の溶融 | 切削速度過大、切りくず排出不良、工具の摩耗 | 適切な切削速度の管理、エアブローによる冷却と切りくず除去、工具の定期交換 |
ジュラコン加工でお困りのことがございましたら、豊富な経験を持つ当社にお気軽にご相談ください。お客様の図面や要求仕様に応じて、最適な加工方法をご提案いたします。
電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで
当社のジュラコン加工が活躍する分野
ジュラコンの優れた機械的特性と加工性を活かし、当社では幅広い産業分野で使用される高精度な特注部品の製作を行っています。本製品のような複雑な曲面形状を持つ精密加工部品から、摺動部品、ギア、ベアリングなど、お客様のニーズに応じた多様な切削加工製品を提供しています。
特に試作・開発分野においては、1個からの小ロット対応が可能で、設計検証用の試作品や機能確認用のサンプル製作を迅速に行います。図面変更にも柔軟に対応し、開発期間の短縮に貢献します。
主な加工実績分野
- 産業機械部品:ガイド部品、スライダー、ベアリングホルダー
- 自動化装置部品:ロボットハンド部品、搬送治具、位置決め部品
- 医療機器部品:検査装置部品、分析機器部品、治具類
- 食品製造装置部品:搬送ガイド、整列部品、非金属部品
- 半導体製造装置部品:ハンドリング部品、搬送治具、絶縁部品
- 検査・測定治具:位置決め治具、固定治具、ゲージ類
- 試作・開発部品:機能確認サンプル、設計検証用試作品
- 一般機械部品:ギア、カム、スペーサー、ブッシュ
お客様の図面に基づく特注精密加工部品の製作は、当社の得意分野です。1個からの小ロット生産にも対応いたしますので、まずはお気軽にご相談ください。
電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで
よくある質問(FAQ)
Q1. ジュラコン(POM樹脂)の加工は1個からでも対応していただけますか?
A1. はい、1個からの小ロット生産に対応しております。試作品や開発用サンプル、単品の特注部品など、お客様のご要望に応じて柔軟に対応いたします。PDF図面をご支給いただければ、迅速にお見積りいたします。
Q2. ジュラコン加工の納期はどのくらいかかりますか?
A2. 製品の形状や数量、加工の複雑さによって異なりますが、一般的な部品であればご注文後5~7日程度で納品可能です。お急ぎの場合は短納期対応も可能ですので、まずはご相談ください。
Q3. PDF図面だけで加工依頼できますか?CADデータは必須ですか?
A3. PDF図面のみで加工可能です。当社では、PDF図面からCADCAMソフトウェアで3次元NCプログラムを作成し、高精度な加工を行います。もちろん、CADデータ(DXF、DWG、IGES、STEPなど)をお持ちの場合は、より迅速な対応が可能です。
Q4. 曲面やR形状の精密加工は可能ですか?
A4. はい、本製品のようなR3の滑らかな曲面を持つ形状も、ボールエンドミルによる精密切削で対応可能です。磨き加工が不要なほどの美しい仕上げ面を実現できます。複雑な3次元曲面加工もお任せください。
Q5. ジュラコンと他の樹脂素材との違いを教えてください。
A5. ジュラコンは、MCナイロンと比較して吸水率が極めて低く(約1/10)、寸法安定性に優れています。また、ABS樹脂と比較して機械的強度と耐熱性が高く、超高分子量PEと比較して加工性が格段に優れています。金属代替材料として最適な特性を持つエンジニアリングプラスチックです。
Q6. ジュラコンの加工で注意すべき点はありますか?
A6. ジュラコンは熱伝導率が低いため、切削速度が高すぎると切削熱が蓄積し、溶融や変形の原因になります。当社では、適切な切削条件の設定、エアブローによる冷却、鋭利な工具の使用により、高品質な加工を実現しています。
Q7. ザグリ穴(座ぐり穴)や貫通穴の精度はどの程度まで保証できますか?
A7. 一般的な精度であれば±0.05mm程度、高精度が求められる場合は±0.025mm程度まで対応可能です。穴の位置精度、真円度、表面粗さなど、図面の公差に応じて適切な加工方法を選定いたします。
Q8. ジュラコンの耐薬品性について教えてください。
A8. ジュラコンは多くの有機溶剤、油脂、弱アルカリ、洗剤などに対して優れた耐性を持ちます。ただし、強酸(硫酸、硝酸など)や一部の塩素系溶剤には侵されることがあります。使用環境に応じて材料選定のアドバイスも可能です。
Q9. ジュラコンの色はどのようなものがありますか?
A9. 一般的には白色(ナチュラル)と黒色が標準的です。その他、青色、赤色、緑色、黄色などの特殊カラーもございます。用途に応じて最適な色をご提案いたします。
Q10. マシニングセンター以外の加工方法にも対応していますか?
A10. はい、マシニングセンターによるフライス加工のほか、NC旋盤による旋削加工、複合加工機による複合加工にも対応しております。製品の形状や数量に応じて、最適な加工方法をご提案いたします。
Q11. 試作品を作ってから量産に移行することは可能ですか?
A11. もちろん可能です。まずは試作品で形状や機能を確認いただき、問題がなければ量産対応いたします。試作段階でのフィードバックをもとに、量産時の品質向上やコスト削減のご提案も行います。
Q12. 見積もりに必要な情報を教えてください。
A12. PDF図面または CADデータ、素材、加工数量、納期のご希望をお知らせください。材質の指定がない場合は、用途に応じて最適な材料をご提案いたします。図面の内容を確認後、迅速にお見積書を作成いたします。
ご注文から納品までの流れ
- お問い合わせ・図面支給:お問い合わせメールフォームまたはFAX(0553-32-1502)にて、CADデータや図面をご支給ください。加工内容、数量、納期などのご要望をお知らせいただきます。
- 図面確認と見積書作成:支給いただいた図面を詳細に確認し、加工方法や材料、工数を算出します。通常1~2営業日以内にお見積書を作成し、ご提出いたします。
- ご検討とご注文:お見積内容をご確認いただき、ご承認後に正式なご注文書を発行していただきます。ご不明な点やご要望がございましたら、お気軽にお申し付けください。
- CADCAM作業と加工準備:ご注文確定後、CADCAMソフトウェアで3次元NCプログラムを作成し、加工経路の最適化と干渉チェックを行います。必要な材料と工具を準備します。
- 精密切削加工:マシニングセンターにて、フルバックカッター、エンドミル、ドリルなどを使用して高精度な切削加工を行います。各工程で寸法確認を実施します。
- 最終検査と品質確認:加工完了後、寸法測定、外観検査、図面との照合を実施し、品質基準をクリアしていることを確認します。
- 梱包と納品:検査合格後、適切に梱包して指定場所へ納品いたします。納品書・検査成績書などの必要書類も添付いたします。
まとめ
ジュラコン(POM樹脂)は、優れた機械的強度と耐摩耗性、低摩擦係数による自己潤滑性、極めて低い吸水率、高い寸法安定性など、多くの優れた特性を持つエンジニアリングプラスチックです。金属代替材料として、軽量化とコスト削減を実現しながら、高い性能を維持できる優れた選択肢となっています。
当社・株式会社三森製作所では、マシニングセンターによる高精度な切削加工により、本製品のような複雑な曲面形状を持つ特注精密部品の製作を得意としています。お客様から支給されたPDF図面をもとに、CADCAMソフトウェアで3次元NCプログラムを作成し、複雑な形状を高い寸法精度で実現します。
ジュラコン加工において発生しやすいトラブルに対しても、長年の経験で培った対策により、高品質な製品を安定してご提供しています。切削条件の最適化、適切な工具選定、確実な固定方法の採用など、細部にわたる配慮により、お客様のご要望にお応えします。
1個からの小ロット生産にも対応しており、試作品や開発用サンプル、単品の特注部品など、お客様のニーズに柔軟に対応いたします。図面変更にも迅速に対応し、開発期間の短縮に貢献します。
ジュラコン加工に関するご相談、お見積りのご依頼など、どのようなことでもお気軽にお問い合わせください。豊富な経験と高い技術力で、お客様の製品開発をサポートいたします。
電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで
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