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精密加工

1.2mmの薄肉大径ディスク形状部品の研磨レス超精密切削加工を実現し、電気自動車用モータの性能向上と利用拡大に貢献

群馬県

株式会社山岸製作所

2020年4月7日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 電気自動車用薄肉形状部品の研磨レス超精密切削加工技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、産業機械、半導体、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)
キーワード 薄肉切削、平坦度10ミクロン以下、真円度10ミクロン以下、独自加工方法の開発、貼り付け工法
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成24年度~平成26年度

プロジェクトの詳細

事業概要

電気自動車用モータは、広範な環境下で高い信頼性と小型で高出力な性能を得るため、その構成部品には高い精度が必要とされる。特に最近では厚さ1.2MM以下の薄肉ディスク形状で、極限まで精度を高めた部品が要求されてきた。従来この薄肉部品は、研削・研磨加工で得られてきたが、本研究開発では、従来工法に比べて、製作時間1/15、加工単価1/10を実現する研磨レス超精密切削加工技術及び加工品の精密な計測技術を確立する

開発した技術のポイント

薄肉ディスク形状部品の加工条件の最適化と信頼性の向上を図るとともに、平面度及び面粗さの計測ができる非接触レーザー測定装置を完成させる
(新技術)
・貼り付け法とエアーバキューム法により、1.2mmの薄肉大径ディスクを保持する
・非接触レーザー測定装置により全体の平面度を把握する
(新技術の特徴)
・1.2mmの薄肉大径ディスクに対して、超高精度の切削加工を行う
・研磨レスで切削加工時間を従来の1/15に短縮する

具体的な成果

・貼り付け法による加工品の接着の検討
・エアーバキューム法の高度化の検討
‐世界初の板厚1.2mmの大径ディスク保持を実現した
・平面度及び面粗さの計測技術の確立
‐板厚1.2mm以下の薄肉大径ディスクを測定できる非接触レーザー測定装置を開発した
・切削加工熱の影響を低減する方法の確立
・超高精度切削加工技術の確立
‐HRC62という非常に硬いマトリクスダイス鋼を用いた薄肉ディスク形状部品の切削において、他に類を見ない超高精度切削加工の基礎を構築した

知財出願や広報活動等の状況

現在は本技術を利用した薄肉切削加工によって、航空機分野で受注が拡大している。その為、本年度6月に開催されたパリエアショーに群馬県産業支援機構の支援の元で参加。多くの海外企業と商談してきた。その後9月に開催されたエアロマート名古屋に参加し、パリエアショーの経験を活かし米国のasc社と商談。現在秘密保持契約を結び、見積もりを行っている段階である。

研究開発成果の利用シーン

・薄型ディスク形状部品
・薄肉切削専用加工装置

加工種別
薄肉加工

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

板厚1.2mmの大径ディスク保持に成功し、切削でも最適切削条件、加工工程を見つけることに成功した

提携可能な製品・サービス内容

加工・組立・処理、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・薄肉ディスクの保持、計測技術により、HRC62の材料について、外径φ224・内径φ16・板厚1.2・平面度0.012mm・表面粗さRa0.2の精度での切 削を加工時間20分にて実現した。
・モータの性能向上により、将来的には電気自動車の利用拡大に寄与する
・等技術を応用し、航空機産業における装備品の薄肉部品及び10ミクロン以下を保証する高精度加工部品への参入を実現した。
・米国航空機産との技術提携を実現                                                  

今後の実用化・事業化の見通し

・平面度のさらなる高度化に対しては、現在もそのデータを元に切削加工を行い、目標達成に向け実験中である
・今後は、電気自動車メーカーからの受注を実現する予定である。
・航空機産業分野では令和2年度中にフランス企業と商談を行い、新規受注を目指す。

実用化・事業化にあたっての課題

航空宇宙分野で海外企業と契約を結ぶ為には、非破壊検査でのNadcap認証が必須であるが、初期からの取得に当たっては支障が大きい。

事業化に向けた提携や連携の希望

先日、兵庫県の航空産業非破壊検査トレーニングセンターにおいて、NANDTB-JAPANによるNAS410に沿った、非破壊検査レベル2の試験を受けてきました。その際試験項目に、米国の認定技術機関が認定している規格、「ASTM E1414/E1417M(-16)」に沿った基礎と応用の筆記試験及び実技試験が行われたのですが、英文による専門規格の為、その翻訳と理解には相当数の時間と専門的知識が必要と思われます。現在この様な問題に対応が出来るのは、兵庫県のNANDTB-JAPANのみになっております。今後国内の中小企業が航空機産業に参入する為には、非破壊検査でのNadcap認証に向けて、全国的な連携が必要と思われます。特にNadcap認証取得には、NAS410認定の非破壊検査レベル3技術者が必要となりますので、①レベル3認証に向けた全国的な連携、②レベル3の派遣、③非破壊検査のアウトソーシング等が考えられます。そして初めてNadcap認証取得となります。ちなみにパリエアショーでもそうでしたが、Nadcapを持っていないと、海外企業は商談対象企業として認めてくれません。自動車産業が電動化される中、日本の中小企業が未来に向かって行く為には、最終的に自前のレベル3認定技術者獲得が必須と思います。上記3項目、ご検討の程宜しくお願い致します。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社山岸製作所
事業管理機関 一般財団法人地域産学官連携ものづくり研究機構
研究等実施機関 国立大学法人群馬大学
群馬県立群馬産業技術センター
国立大学法人九州工業大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社山岸製作所(法人番号:8070001008631)
事業内容 金属加工業/精密機械加工業CNC旋盤・マシニングセンター・複合加工機を用いての金属機械加工業
社員数 120 名
生産拠点 群馬県高崎市浜川町590-23(浜川工場)、群馬県高崎市剣崎町27-1(八幡工場)、群馬県高崎市箕郷町生原1199 (ヤマギシテクニカルセンター)
本社所在地 〒370-0081 群馬県高崎市浜川町590-23(浜川工業団地内)
ホームページ http://www.yamagishi-ss.com/
連絡先窓口 専務取締役 山岸祐二
メールアドレス info@yamagishi-ss.com
電話番号 027-360-4100