アルミダイカスト筐体でM3のねじ山がなめるのはなぜか

M3 のねじ山がなめるのは、タップが鋳放しボスの内部で鋳巣を開け、その鋳巣の上に来たフランクが支えを失うときだ。フランクはねじ山の荷重を受ける面で、山頂ではない。ねじ山の形は正しくても、その背後の肉厚が空洞なら、荷重を受ける面は押し込まれる。なめはタップ加工の不良である前に、鋳物の不良である。

部品はアルミ筐体で、ADC12 を ASTM B85 で鋳造した鋳放し F の高圧ダイカスト（HPDC）と仮定している。グレードは鋳造工場の承認待ちだ。M3 のボスはキャビティで鋳込み、後加工でタップを切る。

M3 のねじ山は、なぜダイカストのボスでなめるのか？

ダイカストのボスでねじ山がなめるのは、タップがすでに鋳巣を抱えた肉厚を削るからで、その鋳巣の上に来たフランクには後ろ盾がない。

トルクが証明するのは締結であって、地金ではない。ねじは回ってはならない。肉厚に鋳巣を持つねじ山は先に負け、肉厚の健全なボスはねじを保持する。タップは穴を開けるだけで、鋳巣そのものを作ってはいない。

ボスの断面もゲートも金型に刻まれているので、鋳巣のあるボスは金型の変更と新しい初品の費用になる。タップを替えるのは工具の交換だけで済み、金型の仕事は発生しない。

鋳巣は、M3 ボスの内部のどこにできるのか？

問題になるのは、ねじ山の形に掛かる鋳巣だ。外側のヒケは外観の判定で、ボス内部の鋳巣は肉厚の判定で、それぞれ別の道具で見る。

ゲートは厚い床に、オーバーフローは四隅に置く。この配置は鋳造工場の承認待ちで、ボスは根元から充填され、頂部が充填の終点になり、湯は最後にそこへ届く。HPDC のレイアウトがその経路を決めるので、鋳巣の位置を動かすには金型のゲートを変えることになる。同じボス設計でも、試作は通って量産で落ちることがある。

中子の側の鋳巣は何も変えない。ねじがそこまで届かないからだ。タップの切られた肉厚に食い込む鋳巣は、フランクごと持っていく。失敗を決めるのは鋳巣の大きさではなく、ねじ山の形に掛かるかどうかだ。

タップ加工は、なぜ CNC 加工の後に置くのか？

タップがフライスの後に来るのは、開口面がボスのデータムであり、タップ穴が蓋のねじ穴の下に収まらなければならないからだ。

フライスは開口面と上面を削り、タップはその基準に従う。面を削る前にタップを立てると、タップは鋳放しの位置に従う。測定の基準になる面をフライスが動かす前に、タップがねじの軸を決めてしまう。基準が先に決まれば、タップはその基準の上で位置を出す。

ねじの深さも同じ指示に入る。タップはボスの内側で止まり、2.5 mm の底板を突き抜けない。フランクの後ろに肉厚が残るのはそのためだ。深さは鋳造工場の承認待ちだ。

M3 のねじ山は、どのくらいのトルクで確かめるのか？

トルク検査があるのは、鋳巣のためだ。M3 のねじ山は、通止めゲージとトルク検査の両方を通らなければならない。通し側は入り、止め側は入らない。そのうえでねじを 2.5 N·m まで締め、回ってはならない。この値は鋳造工場の承認待ちだ。

通止めゲージが読むのはタップの切った形で、レンチが読むのはその背後の肉厚だ。タップの切った肉厚に届く鋳巣は、形を完全なまま、支えのない状態にする。

塗装のあいだ穴をマスキングすれば、ゲージは焼付けのあとの同じねじ山を読む。粉体塗装は膜を積む工程なので、マスキングがなければねじ山の形は変わる。

どちらの検査も作業台の仕事だ。サンプルでトルクを見ても、出荷するロットには鋳巣のリスクが残る。

なめたねじ山と、位置のずれたボスは、何で分かれるのか？

なめたねじ山は鋳巣に戻る。通止めゲージは通り、2.5 N·m のトルク検査で落ちるのが普通だ。ゲージが捉えるのは壊れたねじ山の形だけだからだ。ずれたボスはどちらの検査も通り、Ø0.2 mm の位置の目標を外す。

三次元測定機は開口面から位置を測る。その基準はデータムに属し、タップには属さない。

項目	目標(mm)	許容範囲	確認方法
M3 ボスの位置	—	Ø0.2	三次元測定機、開口面から
ボス下の肉厚	2.5	2.5 ± 0.2	肉厚の測定方法は鋳造工場の承認待ち

なめたねじ山は鋳造に、ずれたボスは機加の段取りに落ちる。二つの不良は別の請求書に載り、直す責任者も別になる。

見積の前に、ねじの指示と深さ、ボスの位置とデータム、M3 穴のマスキングの一覧、そしてロット数を図面に添えて送る。金型の仕事と、タップとゲージの仕事が分かれて見積もられる。