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2026年4月2日 | 5分で読める

カスタムセラミック部品の機械加工プロセス

図面分析と工程計画

お客様から図面をいただき次第、当社のエンジニアリングチームはまず以下の詳細な分析を実施します。

  • 部品構造の種類(異形、曲面、回転部品)
  • 重要寸法と公差要件(厳しい公差は通常、加工難易度とコストを増加させます)
  • 微小穴、深穴、薄肉、段差、V溝などの高リスク形状の有無
  • 表面粗さ、平面度、同心度などの機能要件
  • コーティング、レーザーマーキング、真空包装などの追加要件
  • 材料の種類(Al₂O₃、AlN、Macor、Zerodurなど)、被削性特性とリスク評価を含む

この分析により、生産開始前に最適な加工工程ルートを策定できます。

原材料の選定と前加工(加工代の確保)

図面寸法に基づき、適切な加工代を持つセラミックブランクを選定します。

セラミックスは 硬くて脆い材料であり、生のブランクから最終寸法まで直接加工すると、割れや破損のリスクが高くなります。そのため、 段階的な加工プロセス を採用し、損傷リスクを低減し、歩留まりを向上させます。

平面研削 — 寸法と基準面の確立

最初の加工工程は通常、 セラミックブランクの平面研削です。

この工程は以下の目的で使用されます:

  • 外形寸法を図面要件に近づけるように研削する
  • 信頼性の高い基準面を確立する
  • 平行度と平面度を管理する
  • その後のCNC加工のための安定したクランプ条件を提供する

この工程は、 セラミック加工全体の寸法精度の基盤です。

CNC精密加工 — 複雑な構造の形成

表面研削後、セラミック部品はCNC加工工場に移送されます。

一般的な作業には以下が含まれます:

  • 不規則な輪郭のフライス加工
  • 段差、溝、キャビティ構造の加工
  • 微細穴、小径穴、V溝、ハニカム構造の作成
  • 図面に指定された寸法公差の厳格な管理

高精度セラミック部品の場合、 3軸、4軸、または5軸CNC工作機械 が一般的に使用されます。さらに、 セラミック専用の切削工具と最適化された切削パラメータを組み合わせることで、エッジ欠けや微細クラックを最小限に抑えながら高精度を実現します。

この加工方法は、 ほとんどの複雑または不規則なセラミック部品です。

回転セラミック部品の研削工程

円筒形、スリーブ型、またはシャフト型のセラミック部品の場合、 研削が主な加工方法であり、CNCフライス加工ではありません。

センタレス研削

  • ワークピースにセンタ穴や心押台のサポートは不要
  • 高効率な外径加工に適しています
  • 優れた寸法一貫性と生産性を提供します

この工程は、 セラミックロッドやシャフト部品の大量生産です。

外径研削

  • ワークピースはセンタまたは治具を使用して位置決め
  • 高い同心度と真円度が要求される部品に適しています

よく使用されるのは、 高精度シャフトや円筒構造部品です。

内径研削

  • 内穴の加工に使用
  • 高い寸法精度と優れた表面品質を実現

適しているのは、 セラミックスリーブや精密内径部品です。

平面研削

  • 平面の加工に使用
  • 平面度、平行度、厚さを制御

広く使用されている 構造用セラミック部品およびセラミック基板です。

研磨工程

研磨は通常 セラミック部品の主要な機械加工が完了した後に行われます。主に図面で指定された機能領域に適用され、光学性能、シール性能、または接触特性を向上させます。

形状と機能要件に応じて、セラミック研磨は一般的に 平面研磨曲面研磨です。

平面研磨

平面研磨は主に機能的な平面を持つセラミック部品に適用されます。例:

  • 構造支持面
  • シール接触面
  • 電子機器、光学、半導体用途で使用される部品

曲面研磨

曲面研磨は複雑な形状のセラミック部品に使用されます。例:

  • 円弧面または球面
  • 湾曲した空洞
  • 不規則または自由曲面

平面研磨と比較して、曲面研磨には より精密な工程管理が必要ですです。

適切な研磨工程を選択することで、セラミック部品が要求される 精度、信頼性、安定性 を満たすことが保証されます。

付加価値サービス

コアとなるセラミック加工工程に加えて、特定のアプリケーション要件を満たすための 付加価値サービス も提供しています。

これらのサービスは 最終加工後 に実施され、寸法精度と製品の信頼性を確保します。

利用可能なサービスは以下の通りです:

  • メタライゼーション
  • セラミックまたはガラス部品のコーティング
  • レーザーマーキング
  • 真空パッケージング

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