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ギア加工の基礎知識から最新技術まで解説
2025年10月12日
自動車産業から産業機械まで、あらゆる分野で高精度なギア加工技術が求められており、適切な加工方法の選択が製品品質と生産効率を左右します。
ギア加工とは何か
ギア加工は、金属素材に歯形を形成し、動力伝達用の歯車を製造する高度な切削加工技術です。歯を削る工程は「歯切り」と呼ばれ、歯車の精度を左右する最も重要な工程として位置づけられています。高い精度が要求される産業用歯車は、旋削加工やフライス加工で大まかな形状を削り出した後、専用のNC工作機械による歯切り加工で完成されます。
基本工程の流れ
素材の成形: 旋盤加工やフライス加工により、歯車の基本形状となるブランク（歯車加工前の穴あき状態）を作成します。
歯切り加工: 専用の歯切り盤や複合加工機を使用して歯形を形成する工程で、ギア加工の中核となる技術です。
熱処理: 浸炭焼入れや高周波焼入れなどにより、歯車の強度と耐久性を向上させます。
仕上げ加工: 研削やホーニングなどの精密加工により、最終的な寸法精度と表面品質を確保します。
ギア加工の主要な方法
創成法による高精度加工
創成法は、歯車状の工具をワークに押し付けながら歯車と同じ運動をさせることで、歯の溝を少しずつ削っていく加工方法です。最も一般的な加工方法として、精度が高く効率的なギア製造を可能にします。
NCホブ盤: ホブと呼ばれる螺旋状の切れ刃を持つ工具を使用し、複数の歯を同時に加工できるため量産に適しています。
NC歯車形削り盤: ピニオンカッターやラックカッターを用いて工具を往復運動させながら歯を加工し、内歯車や段付き歯車など複雑な形状に対応可能です。
成形法による柔軟な加工
成形法は、歯の形状に合わせた専用工具を使用して歯をひとつずつ削り出す方法です。汎用のNC工作機械でも加工が可能なため、コストを抑えながら小ロット生産や試作品製作に適しています。
マシニングセンタ: NCフライス盤にATC機能が加わった機械で、歯車の荒加工から仕上げまで1台で対応できます。
NCブローチ盤: 荒刃から仕上げ刃までを備えたブローチで、歯を一気に加工する効率的な方法です。
当社の加工事例
旧型のステージ回転用ギアモータが過負荷で破損し、交換が必要となりましたが、モデルチェンジにより新旧モータのギアシャフトに互換性がありませんでした。納期が5日以内と短く、キー溝加工では間に合わないため、急遽90°に2箇所のセットボルトを設ける回り止め加工で対応。内径$\Phi 28.0H6\Phi 44\times 110L$のギアシャフトを4日間で加工完了し、工期に間に合わせました。
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ギアスカイビング加工の特徴
ギアスカイビングは、工具とワークを高速で同期回転させながら歯の溝を削る比較的新しい創成法の一種です。マシニングセンタやターニングセンタを使用するため、少ない段取りで工程を集約でき、加工速度が速く複雑な歯車加工や少量多品種生産に最適です。
工程集約化: 外歯と内歯を1つの工程で連続加工でき、従来の複数工程を一元化できます。
高い生産効率: 荒加工と仕上げ加工を1台でまかなえ、不完全歯形部の縮小によりギアの軽量化・コンパクト化を実現します。
ギア加工に使用される主要機械
NCホブ盤: 自動車の平歯車やはすば歯車、ウォームギアの加工で広く使用される代表的な歯切り機械です。
NCかさ歯車歯切り盤: すぐばかさ歯車、はすばかさ歯車、まがりばかさ歯車など、種類別に特化した専用機械が存在します。
NC歯車研削盤: 焼入れされた歯車を高精度に仕上げるための専用研削機で、成形研削と創成研削の2つの方式があります。
高精度加工のための品質保証
ギア加工では、歯形・歯すじ・歯溝の振れなどを全自動歯車測定機や歯車噛み合い試験機で測定し、測定結果をグラフ形式で出力することで検査精度を確保しています。プラスチックギヤの場合、構造を熟知した専門技術者による間接的な測定提案も重要な品質保証要素となります。
愛知県内のギア加工は有限会社パール金属へ
ギア加工の最適な工法選定から、量産・短納期の試作まで一気通貫で対応しております。創成法（ホブ・形削り）から成形法、スカイビングや歯面研削まで、案件の目的（強度・静粛性・コスト・納期）に合わせて最適解をご提案します。
図面・ポンチ絵・3Dデータいずれでも受付可能
小ロット・試作から量産立上げまで対応
材料手配、熱処理、表面処理、検査までワンストップ
具体的な対応可否や納期目安、過去の加工事例については下記ページよりご確認ください。。ギア加工の課題解決や見積依頼をご希望の方は、お気軽にご相談ください。
