技術ガイド / 加工工程
DelrinとPOMの切削加工公差:現実的な値とは
2026年9月16日
アセタールは、とても気持ちよく切削できる材料です。切りくずが分断され、仕上がり面はきれいで、工具寿命も長くなります。難しいのは切削そのものではありません。機械の上で測った部品が、1時間後には、あるいは別の部屋では、あるいは湿気の多い工場の棚で1週間置いた後には、同じ寸法ではなくなっていることが難しいのです。
ほぼすべてが、3つの影響によって起こります。
熱膨張
POMの膨張は、1 K あたり1 m につきおよそ110マイクロメートルです。鋼は12前後です。そのため、同じ温度変化に対して、アセタールは約9倍から10倍動きます。
実際の部品で計算してみましょう。長さ100 mmのプレートを20度Cと28度Cで測ると、約0.088 mm伸びます。これは、室温が高いというだけで、±0.05 mmの公差のほぼ2目盛り分にあたります。
アセタールの図面に検査温度を記載すべきなのは、このためです。通常は20度Cを選びます。記載がなければ、お客様と加工会社の双方が正しく測っていても、結果が食い違うことがあります。
吸湿
アセタールは、水中に24時間浸漬すると約0.2パーセント、飽和時でも1パーセント弱を吸水します。ナイロンよりはるかに少なく、これは POM が選ばれる理由のひとつです。ただし、ゼロではありません。
乾燥した状態で加工し、その後水中で使用する部品は、わずかに大きくなります。内径20 mmのブッシュでは、その量は小さいものの測定できる大きさで、内径がすきま穴ではなく摺動するはめあいである場合は、知っておく価値があります。
内部応力
押出成形された棒材と板材には、冷却の仕方による応力が残っています。切削すると、それが不均一に解放されます。厚さ25 mmの板の片面から8 mm削ると、板は反ります。クランプされたままの間に反ることもありますが、機械から外して1時間後に反ることのほうが多いものです。
応力は、検査に合格した後で現れるため、人を悩ませる影響です。
加工会社が実際に保証できる値
以下は、温度が安定した工場でアセタールを加工した場合の一般的な範囲です。保証値ではありません。お客様の部品を見積る加工会社が、その形状に照らして確認します。
| 形状 | 通常の水準 | 注意を払えば達成できる値 |
|---|---|---|
| 100 mm未満の一般寸法 | ±0.05 mm | ±0.025 mm |
| 旋削外径、50 mm未満 | ±0.05 mm | ±0.02 mm |
| 穴径、25 mm未満 | ±0.05 mm | ±0.02 mm |
| 100 mmのプレートの平面度 | 0.1~0.2 mm | 応力除去後に 0.05 mm |
| 300 mmを超える長さ | ±0.15 mm | 検査温度による |
アセタールで ±0.02 mm より厳しい公差は、図面の注記ではなく協議事項です。小さな形状で、部品を落ち着かせる時間を取り、温度管理された部屋で行えば可能です。大きなプレートのすべての寸法で、いくら費用をかけても実現できるものではありません。
焼なましが費用に見合う場合
応力除去工程とは、壁厚に応じた時間、部品を高温に保持し、その後ゆっくり冷却することです。加工会社は、オーブンまたは加熱した油浴や塩浴で行います。納期は1日以上、さらにオーブンの時間も必要です。
次のような場合は、行う価値があります。
- 部品が厚く、片側から多くの材料を削り取る
- 長い面で平面度や平行度が厳しい
- 棒材ではなく板材から加工する
- 使用中に温度サイクルを受け、動いてはならない
棒材から作る小さな旋削ブッシュでは、形状が対称で解放される応力が少ないため、通常は割に合いません。
うまくいく順序は、荒加工、焼なまし、仕上げです。仕上げの後に焼なましをすると、仕上げたばかりの部品が動いてしまいます。
図面への公差の入れ方
最も役に立つのは、公差を選択的に入れることです。一般的なアセタール部品では、重要な寸法は2つか3つで、残りは重要ではありません。図面全体に厳しい一般公差を書くと、加工会社はすべての寸法を重要なものとして扱わざるを得ず、誰も気にしない形状の検査に費用を払うことになります。
アセタールの図面に入れておくと実用的な注記は次のとおりです。
- 検査温度(例:20度C)
- どの寸法が重要か。それ以外は緩い一般公差とする
- 部品が湿潤環境で使われるか(加工会社が穴径の増大を見込めるように)
- エッジ処理(POMは鋭い角に細かいバリが残るため)
- グレードと、代替を認めるかどうか
見積で想定されること
加工会社は、公差が適切に指定されたアセタールの図面を読むと、通常3つの方法のいずれかで見積を出します。丸物は棒材から旋削、平らな部品は板材からフライス加工、公差の要求が厳しい場合は荒加工、焼なまし、仕上げです。3つ目の方法は費用が高く時間もかかるため、良い見積には、どれを前提にしたかが記載されています。
見積が大きく食い違う場合は、これが理由であることがよくあります。一方の会社は応力除去工程を見込み、もう一方は見込んでいなかったのです。
よくある質問
Delrinの切削加工で、現実的な公差はどのくらいですか。
一般寸法では ±0.05 mm 前後が通常の水準です。加工会社が温度を管理し、軽い仕上げ切削を行い、検査前に部品を落ち着かせる場合、小さな形状では ±0.025 mm も現実的です。それより厳しい公差は、形状ごとに協議する必要があります。
Delrinは切削加工の前に焼なましが必要ですか。
ほとんどの部品では不要です。部品が厚い場合、片側から多くの材料を削り取る場合、あるいは加工後の動きで公差を外れてしまうほど公差が厳しい場合には、行う価値があります。荒加工と仕上げの間に応力除去工程を入れると、納期が1日以上延びます。
POM部品の寸法が、加工会社で測った値とこちらの工場で測った値で違うのはなぜですか。
最も可能性が高いのは温度です。アセタールの膨張は、1 K あたり1 m につき約110マイクロメートルです。100 mmの部品を20度Cと28度Cで測ると、熱膨張だけで0.09 mm近くの差が出ます。検査温度を取り決め、図面に記載してください。