加工設備や生産体制

歯車の加工・生産工程と必要な設備

歯車メーカーを選ぶ際に確認したいポイントのひとつに、保有設備と生産体制があります。

メーカーの公式HPでは、各社が保有する加工設備、生産体制と生産拠点が、必ずといっていいほど紹介されています。それは、加工設備や生産体制が、歯車の精度や品質、納期、さらにはコストまで左右するからにほかなりません。メーカー選定にあたっては、どのような加工設備を備えているのか、また量産に対応できる体制が整っているかを確認したいものです。

歯車の加工は、概ね次のような段階を踏んで進められます。

①設計、②材料調達、③旋盤加工（切削、形状加工）、④ホブ盤加工（ブローチ、歯切り・切削、面取り、シェービング）、⑤熱処理、焼き入れ、⑥研削、研磨、歯研、⑦測定・検査

上記のうち、歯車加工に特有で重要な工程が、ホブ盤加工と研削加工です。測定・検査も、品質管理に不可欠な工程です。ホブ盤や研削機、測定器をはじめとした検査機器は、特に注意を払うべき設備といえるでしょう。

歯車メーカー選定に際しては、ホブ盤、研削機、測定器などの保有数と生産体制を確認することが必要です。

各社の加工設備と工場

永田鉄工の例

• ホブ盤：「三菱重工業GE25A」ほか36台
• 歯車研削盤：「REISHAUER RZ1000」ほか7機種52台
• ギヤシェイパー：「三菱重工業 SE25A」ほか9台
• 歯車面取盤：「カシフジ KD1 甲山製作所 KSG-35」ほか（超硬バー倣い式面取機、ガイドプレート倣い式面取機、バイト式面取機、砥石倣い式面取機など）28台
• 歯車試験機：「東京テクニカル　TTi-800E」ほか5機種19台

上記に加えて、ガス浸炭炉や焼戻し炉といった熱処理設備を4機種17台、噛み合い試験機や三次元計測器といった検査機器を7機種36台保有。

永田鉄工では、製品別配置と機種別配置になった工場レイアウトによって、ロット生産にも多品種少量生産にも柔軟に対応する体制を取っています。生産計画を適正化するシステムを整えることで、コスト低減に努めています。

菊地歯車の例

• ギヤ用外径研削機「LIEBHERR LGG280」：連続創成とプロファイルに対応しており、非対称歯形歯車の研削及びポリッシング加工が可能
• 成形歯車研削盤「KAPP VX55」：エクスターナル及びインターナルの加工に対応
• スカイビング複合機「不二越 スカイビング ギヤシェープセンタ GMS450」：スカイビング加工機に旋削と穴あけ機能を付加。高能率・高精度な加工が可能
• 連続創成研削盤「REISHAUER RZ410」：バイアスコントロールが可能な高速歯研盤
• ドライカット6軸CNCホブ盤「KN152」：長尺軸物加工に対応。自動車や二輪車、農業機械用のギヤ加工に威力を発揮

上記に加えて、精密平面研削盤「OKAMOTO PSG84GX」、CNC旋盤「QUICK TURN 200」、ギヤシェイパー「Gleason-Pfauter P600ES」などの加工設備に加え、「KLINGELNBERG P40」、「東京テクニカル T T i-600」、「大阪精密 CLP-35」、「東京精密 SVA fusion」、「東京テクニカル T T i-120R」などの高精度測定器を保有。

菊地歯車では、歯切り加工をメインとする本社工場を中心に6工場を展開。協力メーカーを含めた強固な生産拠点ネットワークを構築しています。各工場の高度な連携プレーによって、多様な生産計画に対応する体制を整えています。

岐阜ギヤー工業の例

• ホブ盤：「カシフジ KN80CNC」ほか15機種18台
• ギヤシェイパー「三菱重工 SC40CNC」ほか3機種3台
• ストレートベベルギヤ歯切盤：「Gleason No.14」ほか4機種5台
• ラック盤：「関西製作所 OKR16L」ほか3機種3台
• ウォームネジ切盤：「日本機械 NTM1500」ほか3機種3台

上記に加えて、歯車研削盤7機種とネジ研削盤、歯車ホーニング盤に加え、マニシングフライスと旋盤、スロッター、ブリーチ盤、ワイヤー放電加工機、内面研削盤や円筒研削盤などのサポート設備が充実。歯車試験機、噛み合い試験機、硬度計、バランサーなどの検査機器も装備。

岐阜ギヤー工業では、2006年に第2工場を新設した際、生産性向上のために全体のレイアウトの見直しを実施しました。現在は、年間で1万種を超えるギヤを、400社以上に納入。生産の内訳は工作機械用がおよそ半数で、自動車関連、ロボット、産業機械向けが続きます。

オージックの例

• ホブ盤：「カシフジ KW1000（特注）」ほか15機種
• スパイラルベベル研削盤：「KLINGELNBERG G30」ほか5機種
• スパイラルベベル歯切盤：「KLINGELNBERG C40U」ほか6機種
• ストレートベベル歯切盤：「ATAKA WINCUT」
• カップリング研削盤：「TAIYOKOKI NVGⅡ-4C」ほか3機種

ベベルギヤ加工設備の保有数が多い同社ですが、ほかにもカッター研磨機、平面研削盤、ラッピング機、面取り機、円筒歯車研削盤、ウォーム検索盤、ウォーム歯切盤、ギヤシェーパー、ピニオンカッター研削盤など、加工設備多数。また、歯車測定機や噛み合い試験機などの検査機器を保有しています。

敷地内に6棟の工場が建つオージックでは、建屋ごとに歯研、ウォーム、歯切り、ベベル、円筒検索、旋盤・マニシング、品質検査の機能を割り振っています。工場間には有機的なつながりがあり、ギアの加工から検査、出荷までの一連の流れがスムーズに行えるように全体がレイアウトされています。

日伸歯車工業の例

• 歯車研削盤：「REISHAUER RZ1000」ほか3機種
• 平面研削盤：「オカモト研磨機 DCG-4014」
• 加工機：「マルタス B-300W」
• 5面加工機：「オオクマ MCR-A5C」
• 三次元測定機：「ZEISS CONTURA 700」

上記に加え、ホブ盤「カシフジ KR-1000」など4機種、NC歯車形削り盤「KARATS GS200N-CNC」、ウォーム盤「綱島機械 TMA1000」、直歯かさ歯車歯切り盤「GLEASONN NO-14」、ほかNC研削盤などの加工設備多数。高周波焼入れ装置、歯車測定器保有。

「多種多様中量生産工場」「歯車加工のデパート工場」を標榜する日伸歯車工業では、さまざまな加工機をおよそ60台保有。ラック＆ピニオン、ダブルヘリカルギヤ、テーパーヘリカルギア、内歯ギアなど多品種の加工（成形研削・創成研削）を手掛けています。

ギヤ（歯車）メーカー選び　そのほかのチェックポイントは？

• 【対応力】はこう見分ける
• 【品質・技術力】がわかるポイント
• 【納期・コスト】が適正かどうかをはかる方法
• 【実績・信頼性】はココでわかる