図面に基づいたカスタム精密シャフト加工
当社では、段付きシャフト、スプラインシャフト、偏心シャフト、および多機能シャフトアセンブリを、直径1mmの小型シャフトから直径150mmの大型シャフトまで、±0.002mmという厳しい公差でCNC加工しており、すべて社内で製造しています。
達成可能な公差（mm）
直径範囲（mm）
μm表面仕上げ（ホーニング加工）
認定品質システム
当社が製造するすべてのシャフト構成
シャフトは精密工学において最も仕様に敏感な部品の一つです。ベアリングジャーナルが3ミクロン大きいと干渉が生じ、スプラインが5ミクロン小さいとガタが生じます。当社はそのことを理解しており、それに基づいて製造プロセスを構築しています。
シャフトにクロスドリル穴、偏心形状、平面部、または刻印がある場合でも、当社では同じセットアップで対応いたします。再チャッキングや累積誤差は発生しません。
段付きシャフト
複数の直径の段差と、正確な肩部位置およびアンダーカット形状。ギアボックスの入出力軸、モーター軸、精密スピンドルなどでよく用いられます。当社では、段差の振れと肩部の直角度を±0.003 mm以内に制御しています。
スプラインシャフト
DIN 5480、ANSI B92.1、またはお客様指定のプロファイルに基づいて加工されたインボリュートおよび平行キースプライン。スプラインとジャーナル径の同軸性を維持するため、旋削・フライス加工サイクル中にスプライン領域をフライス加工またはホブ加工します。
偏心軸とカムシャフト
偏心径、カムプロファイル、偏心ジャーナルなど、精密な位相関係が求められる部品。ポンプ、コンプレッサー、インデックス機構、医療機器アクチュエータなどにおいて特に重要。偏心度はCMM（三次元測定機）で検証。
リードスクリューおよびボールスクリューのシャフト
シャフト本体に高精度なねじ山形状（ACME、台形、ボールねじプロファイル）を、高いピッチ精度と側面角度制御で形成します。リニアアクチュエータ、CNC軸駆動装置、医療画像システムなどに使用されます。
中空および貫通穴付きシャフト
流体や電気配線を通すためのセンターボアシャフト、または航空宇宙やロボット工学分野における軽量化のためのシャフト。ボアの同心度と肉厚の均一性は、三次元測定機（CMM）で検証されています。
多機能シャフト
旋削、フライス加工、穴あけ、キー溝加工、横穴加工、ねじ切り加工といった一連の工程を、単一の旋削フライス盤で完結できるシャフト。これこそが、当社のスイス型旋盤や多軸加工機が従来の加工現場に比べて真の優位性を発揮する点です。
小型・極細シャフト
直径1mmからの極細シャフト。ガイドブッシュサポート付きCITIZEN A16スイス型旋盤で加工。ポゴピン接点、カメラアクチュエータ、医療用カテーテル駆動装置、精密機器のピボットなどに使用されます。
シャフトアセンブリおよびサブアセンブリ
当社では、嵌合ナット、保持リング、精密スペーサーを含むシャフトサブアセンブリ一式を機械加工・供給することで、受入検査および組み立て時間を短縮します。すべての部品をワンストップで提供し、品質管理も一元化します。
当社に来られるお客様とその理由
特注の精密シャフトは、必要な仕様を既に把握している機械エンジニアや調達エンジニアによって指定されます。当社は販売するのではなく、納品するだけです。
- 既存の図面または3Dモデルがあり、その公差を実際に守れるサプライヤーが必要な場合。
- 現在お取引いただいているサプライヤーは、生産ロット間で寸法再現性に問題があります。
- 相互作業エラーをなくすためには、複数の機能を備えたシャフトをより少ない段取りで加工する必要があります。
- 貴社のプログラムでは、IATF 16949またはAS9100Dに基づくトレーサビリティと文書化が求められます。
- 同じ関係の中で、試作品の数量を迅速に確保し、同時に量産体制を本格的に立ち上げる必要がある。
スプラインとねじ山の両方の形状を必要とするシャフトの加工は可能ですか？
はい。当社の旋削・フライス加工センターは、ライブフライス加工、ねじ切り加工、スプライン切削加工を1回のセットアップで行えます。最大の利点は同軸性です。スプラインピッチ径、ベアリングジャーナル、ねじ軸が同一の基準面を共有するため、治具の移送誤差が解消されます。
長いシャフトの真直度と振れをどのように確認しますか？
L/D比が5:1を超えるシャフトの加工時には、たわみを防止するために振れ止めを使用します。加工後、振れはCMM（三次元測定機）を用いて±0.001mmの精度でセンター間振れを検証します。真直度は、シャフト長に沿った複数の基準点で測定します。
ベアリングジャーナル径の表面仕上げはどの程度まで可能ですか？
旋削加工後の標準表面粗さはRa 0.4～0.8μmです。ベアリング嵌合部については、円筒研削または精密ホーニング加工を行い、Ra 0.2μm以上の精度を実現します。ジャーナル部の形状精度（真円度、円筒度）は0.002mm以内に維持されます。
シャフトの注文が当社の施設内をどのように通過するか
DFMレビュー
当社では、すべてのシャフト図面について、基準構造、公差の積み重ね、および被削性について精査します。最初の製品が不良品だった後ではなく、見積もり前に問題点を指摘します。
プロセス計画
機械選定、治具設置方法、切削順序、および品質管理計画は、生産開始前に決定されます。振れ止め、回転センター、ゲージの選定は、シャフトの種類ごとに指定されます。
最初の記事
最初に製造されたシャフトの寸法に関する完全なCMM（三次元測定機）レポート。図面上のすべての箇所に測定値が付与されます。部品は、お客様の書面による承認後にのみ出荷されます。
IPQCによる生産
所定の間隔で工程内測定を実施。重要なシャフト特性（外径、振れ、キー溝幅）は、管理計画に基づきN個ごとに検査されます。SPCデータはご要望に応じて提供可能です。
最終検査と書類
OQCサンプリングまたはAQLに基づく100%検査を実施。CMMレポート、材料証明書、CoC、めっき／仕上げレポートは各ロットに同梱されます。ロットコードは原材料のロット番号に紐づけられています。
シャフトの注文が当社の施設内をどのように通過するか
当社では、直径、L/D比、形状の複雑さ、および要求される公差に基づいて、各シャフトに最適な機械を選定します。以下は、当社専用のシャフト加工設備です。
エスプレッソマシン | タイプ | オレンジ | 公差 | ネジ本数 |
|---|---|---|---|---|
シチズン A20 | スイス型CNC旋削フライス盤 | Ø0.5～25 mm | ±0.005 mm | 15 |
シチズン A16 | スイス型CNC旋削フライス盤 | Ø0.5～15 mm | ±0.005 mm | 4 |
シチズン BNC 40# | 固定ヘッド旋削フライス盤 | Ø5～120 mm | ±0.005 mm | 4 |
マザック旋削フライス盤 | 多軸旋削フライス加工機 | 最大直径120mm | ±0.005 mm | 18 |
ツガミ B206 | CNCスイス旋盤 | Ø1～20 mm | ±0.005 mm | 20 |
YM LM-06Y 46# | 固定ヘッド旋削フライス盤 | Ø5～150 mm | ±0.005 mm | 2 |
マザック HCN5000L | 横形マシニングセンター | - | ±0.005 mm | 2 |
野村自動旋盤 | スイス型自動旋盤 | Ø1～6 mm | ±0.005 mm | 4 |
二次加工（社内）
研磨ホーニング
5台の機械 - 内径および外径をRa≦0.2μmまで仕上げ加工
4軸および5軸フライス加工
80種類以上の回転／インデックステーブル ― キー溝、平面、クロスフィーチャー
心なし研削
長尺シャフトの外径サイズ制御
研磨ホーニング
5台の機械 - 内径および外径をRa≦0.2μmまで仕上げ加工
4軸および5軸フライス加工
80種類以上の回転／インデックステーブル ― キー溝、平面、クロスフィーチャー
心なし研削
長尺シャフトの外径サイズ制御
シャフト固有の固定方法
長いシャフトは切削力によってたわみます。L/D比が5:1を超えるシャフトに対する当社の標準手順には、安定した支持、仕上げ加工時の切削深さの低減、および工程間の振れチェックが含まれます。当社は真直度を偶然に任せることはありません。
公差と嵌合能力
公差等級は、単一の数値ではなく、形状の種類ごとに指定します。ベアリングジャーナルは、機能しない直径よりも厳密な管理が必要です。これが、精密な軸加工のあるべき姿です。
ベアリングゾーンの真円度は0.002mm以下
ベアリングゾーンの真円度は0.002mm以下
ベアリングゾーンの真円度は0.002mm以下
ベアリングゾーンの真円度は0.002mm以下
機能 | 標準公差 | 達成可能な |
|---|---|---|
OD — ベアリングジャーナル | ±0.005 mm | ±0.002 mm |
OD — 機能不全 | ±0.01 mm | ±0.005 mm |
長さ／ステップ位置 | ±0.01 mm | ±0.005 mm |
キー溝の幅 | JS9 / P9 に適合 | カスタム額装 |
ねじピッチ径 | 6g / 6Hクラス | 4時間 / 4時間クラス |
スプライン — 主要直径 | ±0.01 mm | ±0.005 mm |
穴の同心度 | ±0.005 mm | ±0.003 mm |
表面仕上げ - 旋削加工 | Ra0.8μm | Ra0.4μm |
表面仕上げ - 研磨仕上げ | Ra0.4μm | Ra0.2μm |
「達成可能な」値を得るには、専用のセットアップと測定検証が必要です。DFMレビューの際にご相談ください。お見積もり前に実現可能性を確認いたします。
シャフトを加工する材料
材料選定は、加工性、表面仕上げ品質、耐摩耗性に直接影響します。当社はあらゆる種類のシャフト材料を取り扱っており、お客様がまだ材料選定に迷っている場合は、DFM（設計製造性）の段階で適切なグレード選定についてアドバイスいたします。
材料 | 学年 | 一般的なシャフトの用途 |
|---|---|---|
ステンレス鋼 | 303、304、316L、17-4PH、440C | 医療機器のシャフト、食品機器、腐食が許容されない用途 |
炭素鋼および合金鋼 | 1045、4140、4340、8620 | ギアボックスシャフト、ドライブシャフト、高トルク伝動用途 |
アルミ | 6061-T6, 7075-T6, 2024 | 軽量化が極めて重要な航空宇宙およびロボット工学用シャフト |
チタン | グレード5（Ti-6Al-4V）、グレード2 | 航空宇宙、医療用インプラントツール、高強度軽量シャフト |
真ちゅうと銅 | C360、C932、C260 | 電気コネクタ、バルブステム、高導電性ピボットシャフト |
工具鋼 | D2、H13、A2 | 高摩耗金型シャフト、成形ピン、精密パンチ本体 |
快削鋼 | 12L14、1215、SUM22L | 表面仕上げとサイクルタイムが重要な大量生産用シャフト |
特殊合金について
当社では、ご要望に応じてインコネル625/718、ハステロイ、二相ステンレス鋼の加工を承っております。これらの材料は特殊な工具と切削条件が必要となるため、納期と価格は標準合金とは異なります。具体的な見積もりについては、図面を添えてお問い合わせください。
シャフトの表面仕上げ
表面処理 | |
|---|---|
円筒研削加工 | ODサイズ/Ra ≤0.2 μm |
研磨ホーニング | 内径/外径 Ra ≤0.2 μm |
電解研磨（EP） | UHP / 半導体シャフト |
無電解ニッケル | 摩耗および腐食防止 |
ハードクロームメッキ | 摩耗の激しいシャフト表面 |
ブラックオキサイド | 鋼製シャフト - 軽度の腐食防止 |
パッシベーション | ステンレス鋼 — ASTM A967 |
陽極酸化処理（タイプII／III） | アルミニウム製のシャフト |
亜鉛メッキ | 炭素鋼の腐食防止 |
窒化炭化処理（テニファー） | 耐摩耗性を高めるための表面硬化処理 |
メッキ後の寸法に関する注記
無電解ニッケルめっきおよびクロムめっきは、シャフトの外径に材料を追加します。当社では、指定されためっき厚さを考慮して、めっき前の直径を機械加工し、完成したシャフトが正しいサイズになるように調整します。めっき厚さの仕様については、お見積もり段階で当社にご確認ください。
シャフトを加工する材料
材料選定は、加工性、表面仕上げ品質、耐摩耗性に直接影響します。当社はあらゆる種類のシャフト材料を取り扱っており、お客様がまだ材料選定に迷っている場合は、DFM（設計製造性）の段階で適切なグレード選定についてアドバイスいたします。
01
半導体装置
半導体製造工場の自動化に使用される、ウェハハンドラーのピボットシャフト、プロセスガスバルブのステム、ロボットアームの駆動シャフト。超高純度表面、電解研磨またはEP仕上げ、および半導体レベルのGD&T仕様に準拠した寸法検証が求められます。
02
航空宇宙・防衛
飛行に不可欠なアクチュエータシャフト、着陸装置部品、精密ピボットピンはすべて、AS9100D規格に基づいて製造され、材料の完全なトレーサビリティと初回製品検査の文書化がなされています。
03
自動車
IATF 16949認証を取得した、トランスミッション入出力シャフト、EVモーターシャフト、センサーシャフト、およびサスペンション・ブレーキシステム用精密ピボット部品の製造。
04
医療機器
外科手術器具の駆動軸、内視鏡の関節軸、カテーテル送達機構、インプラントツールのスピンドルなど、いずれも超精密な表面仕上げ、寸法再現性、生体適合性材料の認証が求められる。
05
産業用ロボット
ジョイント駆動軸、ハーモニックドライブ入力軸、デルタロボットアームのピボット、およびSCARAロボットの前腕軸。高い再現性と同軸性が不可欠であり、位置誤差はジョイント全体に蓄積される。
06
精密機器および光学機器
角度再現性が秒角単位で測定される超高精度ピボットシャフト、ロータリーエンコーダ入力シャフト、ガルバノメータピボットピン。RED Digital Cinemaや精密計測分野のお客様に製品を供給しています。
出荷するすべてのシャフトをどのように検証するか
材料選定は、加工性、表面仕上げ品質、耐摩耗性に直接影響します。当社はあらゆる種類のシャフト材料を取り扱っており、お客様がまだ材料選定に迷っている場合は、DFM（設計製造性）の段階で適切なグレード選定についてアドバイスいたします。
CMM寸法検証
ミツトヨのCMM（三次元測定機）は、±0.001mmの精度で、外径、段差位置、穴の同心度、振れ、およびクロスフィーチャーの位置公差など、すべての重要なシャフト寸法を検証します。CMM測定レポートは、ロットごとに提供されます。
工程内計測
重要なシャフト外径は、製造工程においてN個ごとにエアゲージと精密ボアゲージを用いて測定されます。ロット最終検査でずれを発見するまで待つのではなく、最初のずれのある部品でそれを検知します。
完全なドキュメントパッケージ
すべてのシャフト出荷品には、適合証明書、材料試験報告書（ミルサーティフィケート）、完全なCMM寸法報告書、指定されている場合は表面仕上げ報告書、および該当する場合はめっき／コーティング証明書が同梱されます。すべてロット番号で追跡可能です。
振れと真直度チェック
長尺シャフトは、センター間の振れを計測します。中間チェックにはVブロックとダイヤルゲージを使用し、最終チェックには三次元測定機（CMM）を使用します。L/D > 5の場合、シャフト長に沿って最低5箇所で真直度を測定します。
光学検査および目視検査
Rational社の2D/2.5D光学システムは、ねじピッチ、スプライン形状、および表面形状を検証します。RKE社のCCD自動選別機は、大量ロット処理において、表面欠陥、バリ、およびエッジ状態の問題を検出するために使用されます。
材料検証
セイコーSII XRF分析装置により、材料組成とRoHS指令への準拠を確認します。熱処理または表面硬化が指定されている場合は、ビッカース硬度試験を実施します。すべての原材料は、ミルシート付きで調達しています。
シャフト検査に使用される測定機器
ミツトヨ三次元測定機（3座標）
型番4078M-1211 · 400×800×200 mm
±0.001 mm・日本
ミツトヨ プロファイリング／コンター
表面および輪郭の測定
丸みと円筒形・日本
ミツトヨ製マイクロメーターセット
0～25mmの範囲・30ユニット
±0.001 mm・日本
Rational 2D / 2.5D システム
CPJ-3025 / CDP-1018 ・4台
±0.001 mm · 中国
ミツトヨ製表面粗さ計
モデル178-560-01DC
±0.1 nm · 日本
ビッカース硬度計
熱処理後の検証
±0.5 高圧
RKE CCD自動選別機
RK-1500 / RK-2201 ・6台
±0.002 mm · 目視による欠陥検出
セイコーSII XRF分析装置
SEA1000A · RoHS物質試験
日本・材料認証
シャフト加工における当社の強み
単一セットアップによる多機能加工
キー溝、クロスホール、スプライン、ねじ山を備えたシャフトは、1回の旋削・フライス加工サイクルで加工されます。すべての形状が同じ基準面を共有するため、再固定誤差の蓄積や、工程間の公差の累積は発生しません。
細軸加工に対応したスイス式加工機能
当社のCITIZENスイス型旋盤に採用されているガイドブッシュサポートは、L/D比が最大30:1のシャフトのたわみを解消します。従来の固定ヘッド旋盤ではこのような形状の公差を維持できませんが、当社なら可能です。
直径範囲：Ø1～Ø150mm
当社は、単一のサプライヤーとの関係を通じて、あらゆる種類のシャフトを網羅的に取り扱っています。直径1mmの小型エンコーダシャフトから、直径150mmの大型バルブシャフトまで、同じ品質システム、同じドキュメント、同じ窓口で対応いたします。
二重認証 — IATFおよび航空宇宙
ほとんどの精密シャフトサプライヤーは1つの認証しか取得していません。当社はIATF 16949とAS9100Dの両方の認証を取得しているため、自動車および航空宇宙分野のプロジェクトを、資格のある単一のサプライヤーに統合することができます。
ベアリング品質仕上げのためのホーニング
当社は旋削加工だけに留まりません。自社内の研磨ホーニングおよび押出ホーニング装置により、内径および外径の表面粗さをRa≦0.2μm、真円度を≦0.002mmにまで高めます。これは、ベアリングメーカーが実際に要求する仕様です。
DFMパートナーシップ、単なる注文執行にとどまらない
シャフト図面の公差が製造工程の限界を超える場合は、初回製品不良後にお見積もりするのではなく、事前にその旨をお伝えします。代替案をご提案し、それぞれのメリット・デメリットをご説明の上、推奨事項を文書化いたします。最終的なご判断はお客様にお任せいたします。
よくある質問
L/D比が5:1を超えるシャフトの場合、仕上げ旋削加工中に切削力によるたわみを防ぐため、定置支持を使用します。スイス型旋盤では、ガイドブッシュが切削ゾーンで支持を行います。加工後、中間検証として精密定盤とダイヤルゲージを用いてセンター間の全振れ（TIR）を測定し、最終的な寸法確認には三次元測定機（CMM）を使用します。振れ値はロットごとに検査報告書に記録されます。
スイス型旋盤（CITIZEN A20、TSUGAMI B206）では、最大加工長は機械の移動量によって制限されます。小径シャフトの場合、通常は仕上げ長200～300mmまでとなります。固定ヘッド旋削フライス盤では、大径シャフトの場合、直径に応じて最大500mmまで加工可能です。加工長がこれらの範囲を超える場合は、お問い合わせください。非常に長いシャフトについては、センター間旋削加工という代替加工方法をご提案できます。
熱処理によって歪みが生じます。当社では、焼入れシャフトの標準的な加工方法として、まず粗加工を行い、熱処理または表面硬化処理を施した後、最終寸法に仕上げ研削またはホーニング加工を行います。社内での熱処理は行っておりませんが、資格のある下請け業者と連携し、納品されたシャフトの硬度をビッカース硬度計で確認いたします。最終寸法は仕上げ加工後に確認いたします。焼入れ後のシャフトの外径公差を厳密にする必要がある場合は、お見積もり段階でその旨をご指定ください。熱処理代を加工工程に組み込むことができます。
新規プログラムの場合、試作品の数量は5～10個から承っており、初回品検査と技術検証に対応しています。スイス型旋盤を用いた大量生産の場合、一般的なロットサイズは1,000個から100,000個以上です。最低発注数量は特に設けておらず、価格は注文数量全体にわたる金型費用とセットアップ費用の償却を反映したものです。複数の数量区分で単価をご提示いたしますので、在庫戦略の最適化が可能です。
はい。当社の旋削フライス加工機は、メートルねじ（M）、ユニファイねじ（UNC/UNF）、NPT、BSPT、ACME、および台形ねじに対応しています。ライブツール付き旋削フライス加工センターでのねじ切り加工により、標準的な6gから精密嵌合のためのより厳しい4hまで、ねじ等級の柔軟性を実現しています。ねじゲージは、合否ゲージと光学測定器を用いてピッチ精度を確認しています。
はい、材料試験報告書（ミル証明書）は、すべての注文に標準で添付される書類です。航空宇宙プログラムの場合、証明書には、該当する規格（例：AMS、ASTM）に基づく熱量番号、化学組成、機械的特性が記載されます。医療機器用シャフトについては、FDA 21 CFR Part 820の品質記録に準拠した書類を提供できます。すべての材料は、トレーサビリティが確保されたサプライチェーンから調達されており、出所不明の棒材は一切使用していません。
当社では、2D図面はPDF、DXF、DWG形式、3D CADファイルはSTEP、IGES、Parasolid形式で受け付けています。複数のフィーチャーを持つ複雑なシャフト形状にはSTEP形式が推奨されます。フィーチャーの位置と形状に関する解釈の曖昧さを排除できるためです。初回生産品のご注文の場合、3Dモデルの種類に関わらず、GD&T（幾何公差）が完全に記載された2D図面が検査の基準文書となります。シャフトの実物サンプル（リバースエンジニアリング）のみをお持ちの場合は、当社までご連絡ください。寸法測定の手配をいたします。
部品識別、ロットコード、シリアル番号などのレーザーマーキングおよびドットピンマーキングは、当社のパートナーネットワークを通じて手配可能です。航空宇宙分野のトレーサビリティ要件については、マーキング仕様（深さ、文字の高さ、位置）がAS9100D規格に準拠していることを保証します。マーキング要件は見積もり段階でご指定ください。そうすることで、工程計画とコスト見積もりに反映させることができます。
シャフトの図面をお送りください
加工性を確認し、公差要件を当社の加工能力と照らし合わせた上で、24～48時間以内に詳細な見積もりをご提示いたします。見積もり段階では一切の義務は発生しません。
- DFMレビューは無料で含まれています
- 見積もり回答までの所要時間は24～48時間です。
- 試作品の数量は5個から
- IATF 16949およびAS9100Dのドキュメントが利用可能です。
- 出荷ごとにCMMレポートと材料証明書が同梱されます
- 直径1～150mm・一般的なシャフト合金すべてに対応
