ブラストと研磨がCNC部品の外観と測定に与える影響

ブラストは高速の研磨材を金属表面に衝突させ、バリや工具痕を除去する一方、表面に微小な塑性変形と材料の除去を生じさせる。公差0.007 mm級のCNC旋削部品やフライス部品では、ブラスト後の実寸法は加工直後と比較して0.01～0.03 mmずれる可能性があり、これは研磨材の粒径、噴射圧力、処理時間に依存する。図面に「±0.01 mm」とだけ記載し、測定基準を指定しない場合、検収時に「機上測定は合格、処理後測定は不合格」という紛争が頻発する。図面に「処理前」または「処理後」の基準を明記し、サプライヤーに測定位置（ブラスト直射域を避ける、基準面を測定起点とするなど）を検査工程に明示するよう要求することを推奨する。元順利は工程内検査と出荷前最終検査の両方で3D CMM三次元測定機を配置し、顧客指定の基準状態に基づく測定が可能であるが、その前提として基準をRFQ段階で明確にすることが必要である。

研磨（機械研磨または鏡面研磨）は表面材料を除去して粗さを低減し、Ra値を0.8 µmから0.3 µm以下に下げることができるが、同時に外径、内径、長さの寸法をわずかに縮小させる。外観部品やシール部品の場合、研磨後の寸法変化を公差計算に組み込まなければ、組み立て時に干渉や過大な隙間が生じる可能性がある。Ra 0.3 µmの表面粗さを指定する際は、図面に「研磨後」の基準と許容公差を併記し、サプライヤーに研磨前後の測定記録の提供を要求すべきである。元順利のCNC加工精度はRa 0.3 µmの表面粗さを達成できるが、研磨は後工程の表面処理であり、加工と研磨の間の寸法のつなぎ合わせはRFQ段階でサプライヤーと確認する必要がある。

RFQ段階で最も多い失敗は、図面のみを添付し、表面処理と測定基準の対応関係を明記しないことである。買家は見積依頼時に、以下の4項目を積極的に提供すべきである。第一に、表面処理方法（ブラスト、研磨、陽極酸化、めっきなど）と処理順序。第二に、測定基準の状態（処理前または処理後）。第三に、許容公差と表面粗さの対応要件。第四に、検査工程の要件（受入、工程中、出荷前）。この4項目はすべて必須であり、欠けると供給者は「加工直後」の状態で見積もり・生産し、検収段階で寸法ずれが判明することになる。元順利の検査工程は、受入検査、工程中検査、出荷前最終検査を網羅し、3D CMMとMSA／GR&R／SPC品質管理手法を備えており、顧客指定の測定基準に対応できるが、その前提として基準はRFQ段階で文書化されていなければならない。

外観検査（目視、テクスチャー均一性、色差）と寸法測定は独立した検査ラインであるが、ブラストと研磨は両方に影響を与える。ブラスト後は表面が均一なマット仕上げになるが、研磨材の粒径や噴射圧力が不均一だと、テクスチャーのむらが生じる可能性がある。研磨後は鏡面または半鏡面になるが、研磨方向が不均一だと、傷や光斑が生じる可能性がある。買家は外観要件を指定する際、サンプルまたはテクスチャー参照図を併せて提供し、供給者に出荷前最終検査で外観比較を実施するよう求めるべきである。元順利の検査工程は出荷前最終検査を網羅しており、顧客指定の外観基準に従って比較を実施できるが、外観基準はRFQ段階で提供される必要がある。

元順利のCNC加工は、旋削、フライス加工、5軸・複合加工、スイス型自動旋盤をカバーし、加工精度は精密公差0.007mm（旋削／フライス）、表面粗さRa 0.3µm、最大加工径250mm、長さ500mm、深さ120mmに達する。検査部門には3D CMM三次元測定機を配置し、品質管理手法はMSA／GR&R／SPCを網羅する。検査工程は受入検査、工程中検査、出荷前最終検査の3段階に分かれる。表面処理（ブラスト、研磨、陽極酸化、めっきなど）は後工程に属し、元順利は顧客の要望に応じて処理業者を調整するか、顧客指定の処理業者を使用するが、処理後の測定基準と検査工程はRFQ段階で文書化する必要がある。設備面では、日本製BROTHER CNC加工機20台、スイス製Star CNC自動旋盤13台（5軸加工を担当）、CNCフライス盤8台、日本製TAKISAWA横型旋盤7台の計48台を配置し、試作から量産までのバッチ需要に対応できる。ISO 9001:2015品質システムは構築済み（証明書番号20/16013）だが、有効期限は満了しており、新しい証明書は事業主の提供待ちで、有効期限の数字は当面外部に公表しない。