ねじ用限界ゲージとは
ねじ用限界ゲージとは、ねじの寸法確認のために用いられる検査治具、ゲージです。
検査治具の中でも限界ゲージと呼ばれるもので、工作物ねじが通り用のゲージを通り、かつ止まり用のゲージで通過しなかった場合にのみ製品は合格と判定されます。ねじ用の限界ゲージには、おねじ用とめねじ用があります。
おねじ用は「リングゲージ」、めねじ用は「プラグゲージ」と呼ばれ形状は異なりますが、合格・不合格の判定方法は同じです。ねじ用限界ゲージはおねじ用、めねじ用どちらも、規格の上限と下限の両方を確認するため2個1組で使います。検査箇所はおねじはねじ有効径 (ねじ山部の太さ) と外径 (ねじ山頂点の直径) 、めねじは有効径と内径 (ねじ山頂点の直径) です。
有効径を確認するゲージは、見た目がねじの形状になっており、ゲージに工作物ねじを組み合わせて使います。また、これらの摩耗限界を確認するための摩耗点検用ゲージもあります。
ねじ用限界ゲージの使用用途
ねじ用限界ゲージは、ボルト、ナット、その他ねじ加工された製品の製造現場で多く使われます。ねじを製造するための転造や切削加工、さらにめっきなどの表面処理を施した後にも、ねじ用限界ゲージが用いられます。
ねじの形状には多くの諸元があり、全てを計測しようとすると時間と労力が必要です。特に大量生産されるねじの製造ラインにおいては、ねじ用限界ゲージによる日常管理が広く行われています。
また、摩耗点検用の限界ねじゲージはねじ用限界ゲージの摩耗が、摩耗限界を超えていないか、ねじ用限界ゲージの確らしさを保証するために必要なゲージです。ねじ用限界ゲージの摩耗量が多いと、正しい判断ができません。トラブルを避けるためにも、ねじ用限界ゲージの摩耗管理が重要です。
ねじ用限界ゲージの原理
ねじ用限界ゲージのねじ部寸法は、呼び寸法、等級毎に定められた公差で作られています。図面で指示された呼び径、等級のゲージを使うことが大切です。ねじの有効径とは、ねじの山と谷の幅が等しくなる仮想の円筒部の直径を指します。
有効径を確認するためのゲージは工作物ねじの山先端部と谷底部を避けフランク (山谷を形成するねじ山の斜面部分) のみに接触するように製作されているため、有効径が規格内に収まっているか判断することができます。おねじの外径とは、おねじの山の頂点位置の直径です。プレーンリングゲージは内径がねじ山が無い円筒形をしており、おねじの外径を確認できる寸法になっています。
めねじの内径とは、めねじの山の頂点位置の直径です。プレーンプラグゲージは外径がねじ山が無い円筒形をしており、めねじの内径を確認できる寸法になっています。
ねじ用限界ゲージのその他情報
1. ねじ用限界ゲージの材料
ねじ用限界ゲージは検査対象のねじにねじ込んで使用するため、摩耗しやすい使われ方をします。耐摩耗性に優れた高硬度の材質が必要です。
ゲージメーカによって様々で、軸受鋼、合金工具鋼、超硬合金等で製作されます。また、耐摩耗性を向上させるためTiNやDLCコーティングされたゲージもあります。
2. ねじ諸元のISO規格と旧JIS規格
現在のJISのねじの規格はISO規格に準じたものになっていますが、現実には旧JIS規格が流通しているのも事実です。例えば、ISOのねじ等級は6gや7hなど、はめあい公差と同類の規格ですが、旧JISでは1級、2級といった区分が規定されていました。
ねじは規格製品であり、旧JISが使用されている場合も少なくありません。不必要なトラブルを避けるためにも、取引先に対して確認が不可欠です。
3. めっき膜厚とねじ有効径との関係
ねじ製品の表面処理の工程管理にも、ねじ用限界ゲージの使用は大変有効です。屋外や金属の錆が発生しやすい環境で使用されるねじには、耐食性確保のためにめっき処理が欠かせません。
耐食性を向上させるためには、めっき膜厚を厚くすることが有効ですが、膜厚過多はねじが嵌合しなくなる不具合につながります。ねじの寸法で大切な有効径に対して幾何学上、めっき膜厚の4倍で大きくなってしまいます。ねじを表面処理をする際には、表面処理工程の前後で、慎重な管理が重要です。
参考文献
https://faq.osg.co.jp/
https://www.jisc.go.jp/app/jis/general/GnrJISSearch.html
http://www.sokuhansha.co.jp/product11.html