合わせ面は研磨の前に削るべきか｜合わせ目 0.05 mm の順序

組立面は、研磨の前に仕上げ削りするのではなく、研磨の後に仕上げ削りします。先に削る方が安く済みますが、合わせ目で失敗します。研磨ホイールが切ったばかりのエッジを丸め、二つの半身は平面ではなく丸いエッジで当たるからです。0.05 mm を保てるのは、研磨を先に置き、機械加工したベース座面を基準に合わせ面を仕上げ削りする順序です。

答えはデータムで決まる

どの段取りにもデータムが要ります。最初は鋳放しの底面、次が機械加工したベース座面で、合わせ面は二つ目の座面から削ります。研磨がベース座面に触れると、データムは削り代の分だけ動き、合わせ面も一緒に動きます。

ですから問いは「どちらの順序が速いか」ではありません。「どちらのデータムが二つの工程を通して残るか」です。研磨が届く位置のデータムは、データムになりません。

研磨が合わせ目を動かす理由

研磨は可視面から 0.05～0.15 mm を削ります。ホイールは合わせエッジがどこにあるかを知りません。エッジの上を転がり、二つの半身それぞれに 0.1 mm 程度の R を残します。

その R が効くのは、すきまゲージが表面の隙間を読むからです。丸いエッジが二つ並ぶと、合わせ目に沿って V 字の溝ができます。幅は表面で約 0.2 mm、接触線に向かってゼロまで細くなります。半身は当たったままですが、ゲージは溝に入ります。

経路 A：切削、研磨、PVD

経路 A は、先に合わせ面を削り、マスキングし、可視面を研磨して、PVD（物理蒸着法）のコーティングに回します。部品単価は安くなります。合わせ面の段取りが一回、研磨が一回、二度目の切削がありません。

失敗は予測できます。ホイールは機械加工したエッジを半身あたり 0.1 mm 程度丸めます。表面で測った 0.05 mm の合わせ目は 0.10～0.12 mm と読め、0.05 のすきまゲージが入ります。面は平らで接触したままでも、合格判定は「ゲージが入らないこと」であり、その判定に落ちます。

経路 B：研磨、仕上げ削り、PVD

経路 B は、先に研磨し、ベース座面から合わせ面を仕上げ削りし、そのあとコーティングします。最後の切削が丸まったエッジを取り除き、金属を動かす最後の工程の後に合わせ目を決めます。

代償は段取り一回とわずかなサイクルタイムです。利点は、合わせ目を研磨の後に削るため、表面の読みをホイールではなく刃物が決めることです。合わせ面のエッジもきれいになり、皮膜後の合わせ目で目立ちにくくなります。

ゲージが読むのは溝

0.05 mm のすきまゲージは、二つの平面の距離を測るものではありません。その厚さのブレードが合わせ目に入るかどうかを測ります。丸いエッジでは、テーパーがブレードを挟むまで V 溝に入るため、数字は差し込み深さであって、隙間ではありません。

図面に「合わせ目 0.05 max」と書くとき、この区別が効きます。測定手順には、ブレードの幅、差し込み力、深さの上限を書かなければなりません。書かなければ、二人の検査員が同じ合わせ目を違う数字で読み、どちらも正しいということになります。

合格判定

合格判定は三行で書きます。合わせ目は、皮膜後に組み立てた貯金箱で測ります。0.05 mm のすきまゲージが四箇所で入ってはいけません。合わせ目のエッジ R は 0.2 mm 以下（ISO 13715）です。そこにデータムの規則を足します。ベース座面は研磨を通してマスキングし、ホイールを一度も当てません。

鋳造側は亜鉛ダイカスト、コーティング工程はZamak 5 に PVD を付けられるか、加工順序そのものはCNC 後加工をご覧ください。