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治具製作を放電加工で|焼入れ後・複雑形状の位置決め治具を1個から

治具は、いつも同じ三つの条件が重なります。数量は1個か2個。要求精度は製品より厳しい。そして形状は市販品にない。この三つが揃うと、切削加工は途端に割に合わなくなります。専用工具を起こすほどの数量がなく、かといって精度は落とせないためです。

このページでは、放電加工を40年続けてきた現場の立場から、治具製作のどこで切削が詰まるのか、形彫放電加工とワイヤー放電加工をどう使い分けるのか、焼入れ後に加工できると工程がどう変わるのかを整理します。位置決め治具・検査治具・溶接治具・めっき治具など、種類ごとの向き不向きも具体的に示します。

治具の図面が1枚あれば、その場で可否をお答えします。

1個からお受けします。焼入れ後でも、超硬でも、切削工具が入らない形状でも加工できます。手描きのポンチ絵や現物写真でも構いません。

目次

治具製作で切削が行き詰まる、3つの場面

治具の加工が難しくなるのは、たいてい次の3つのどれかです。いずれも刃物を回して削るという前提そのものが成立しない場面です。

1. 刃物が届かない 深い止まり穴・アンダーカット 2. 硬すぎて削れない HRC60+ 焼入れ後・超硬の治具 3. 角がRになってしまう エンドミルでは角が残る

治具でよくある3つの壁。いずれも工具の形と硬さに起因するもので、放電加工では前提そのものが変わります。

刃物が届かない形状

深い止まり穴、底に逃げ溝を作れないキー溝、内側のアンダーカット。工具が入る空間がなければ、切削では加工できません。放電加工は電極を沈めていくだけなので、工具の首や刃長の制約から解放されます。

硬すぎて削れない材料

摩耗を嫌う治具は焼入れされます。位置決め部に超硬を使うこともあります。放電加工は熱で溶かすため、硬さは障害になりません。当社ではHRC60以上の焼入れ材の実績が多数あります。

角がRになってしまう

四角いワークを四角い穴で受けたいのに、エンドミルでは角にRが残ります。ワイヤー放電加工なら、ワイヤー径に応じた小さなRまで角を追い込めます。位置決め精度が要る治具ほど、この差が効きます。

形彫とワイヤー、治具ではこう使い分ける

放電加工には2つの方式があり、治具では板か塊か、貫通か止まりかで決まります。この判断がつくと、見積もりの精度も納期も変わります。

形彫放電加工 電極の形を沈めて転写する 止まり穴・深い溝・塊の治具 ワイヤー放電加工 細い金属線で輪郭を切り抜く 貫通形状・板状の治具

形彫は電極を沈めるので底のある形状に、ワイヤーは糸で切り抜くので貫通形状に向きます。治具では両方を組み合わせることも珍しくありません。

項目形彫放電加工ワイヤー放電加工
得意な形止まり穴、深い溝、キー溝、袋状の逃がし、複雑な内面貫通した輪郭、板の外形、位置決め穴、スリット、テーパー
治具の例ワークを受ける座ぐり、位置決めピンの止まり穴、抜け止め溝板状の位置決めプレート、検査治具の輪郭、ゲージ類
寸法精度の目安±0.01mmクラス±0.005mmクラス
角の処理電極の形状に依存。ピン角は原理上残らず、微小なRが付くワイヤー径に応じた小さなRまで追い込める
貫通の要否不要(底があってよい)必要(ワイヤーを通す穴が要る)
当社の対応寸法最大 1200×800×450mm最大 820×730×300mm

ワイヤー放電加工でしか作れない治具形状

板状の治具では、ワイヤー放電加工に切削では代替できない形状がいくつかあります。設計の引き出しとして知っておくと役に立ちます。

テーパーの付いた穴

ワイヤーを傾けて切ることで、上下で寸法の違う穴を作れます。ワークを落とし込みやすくする逃がしや、抜き勾配のある位置決め穴に使えます。

上下で形の違う穴

上面は丸、下面は四角といった上下異形状の加工に対応します。1枚の板で受けと逃がしを兼ねさせたいときに有効です。

歪ませずに切り出す

刃物を押し当てないため、薄板や細長い形状でも加工中に反りません。切削では剛性が足りず作れない細いスリットや櫛状の形も加工できます。

形彫とワイヤーは、1つの治具の中で併用できます。板状の部分はワイヤーで抜き、止まりの座やキー溝は形彫で加工する。当社は形彫放電加工機7台とワイヤー放電加工機を同じ工場に持っているため、工場をまたがずに両方を通せます。工程が分かれないぶん、位置の基準がずれず、納期も短くなります。

治具の種類別・放電加工の向き不向き

ひと口に治具といっても、求められるものは種類ごとに違います。放電加工が効くのは「精度」と「硬さ」と「形の自由度」が要る治具です。逆に、単純な板を切って組むだけの治具なら、切削のほうが速く安く済みます。

治具の種類よくある要求放電加工の使いどころ適性
位置決め治具ワークを狂いなく同じ位置に置きたい。繰り返し使っても摩耗させたくない焼入れ後の位置決め穴・角穴、超硬ブッシュの受け非常に高い
検査治具・ゲージ製品より一段厳しい精度。角のRを最小にしたいワイヤーで輪郭を抜く。焼入れ後に仕上げる非常に高い
マシニング治具切削の力に負けない剛性と、クランプの逃がし形状深い逃がし溝、止まり穴、キー溝高い
溶接治具熱で歪まない。位置決め部だけ精度が要る位置決め部のみ焼入れ材で作り、放電で仕上げる部分的に高い
めっき治具・電極治具導電性、耐薬品性、複雑な引っ掛け形状細いスリット、異形の抜き形状形状しだい
組立用の単純治具ワークが載ればよい。精度要求は緩い低い(切削が有利)

判断の目安:治具全体を放電加工で作る必要はありません。多くの案件では、ベースは切削、精度と摩耗が効く部分だけを放電加工という分け方が最も合理的です。「この穴だけ」「この溝だけ」というご依頼も歓迎します。

焼入れ後に加工できると、治具の工程が変わる

これが治具製作で最も効く点です。切削を前提にすると、「削ってから焼入れ」という順番しか選べません。しかし焼入れでは必ず寸法が動きます。そのため研磨で追い込むか、変形を見越して削るしかありませんでした。

切削前提 削る 焼入れ 寸法が動く 研磨で追い込む必要 研磨・手直し 放電加工を使う場合 粗く削る 焼入れ 焼入れ後に放電加工で仕上げる 変形を織り込んだうえで最終寸法を出せる

焼入れ後に加工できると、変形を見越す作業そのものが不要になります。最終寸法を出すのが最後の工程になるためです。

放電加工なら焼入れが済んだ状態から加工できます。硬さが加工の障害にならないためです。結果として、焼入れの変形を織り込んだうえで最終寸法を出せるようになります。位置決め穴のピッチ、角穴の寸法、キー溝の幅——どれも焼入れ後に決められるため、追い込み工程が消えます。

「焼入れ前に穴を開け忘れた」「熱処理から戻ったら寸法が出ていない」という場面でも、作り直さずに救えることがあります。詳しくは焼入れ材の加工もご覧ください。

精度・対応範囲・材質

寸法精度

形彫で±0.01mmクラス、ワイヤーで±0.005mmクラス。焼入れ材でも精度は落ちません。

仕上げ面

Ra0.1μm程度の平滑面から梨地面まで、用途に応じて指定できます。

ワークサイズ

形彫 最大1200×800×450mm、ワイヤー 最大820×730×300mm。深穴は深さ350mm程度まで。

対応材質

鉄系・ステンレス・アルミ・チタン・インコネル・超硬。電気を通す材料であることが条件です。

硬さ

HRC60以上の焼入れ材に多数の実績があります。硬いほど不利にはなりません。

数量

1個からお受けします。治具は1個が普通なので、少量を理由にお断りすることはありません。

先に相談してほしい指示:完全なピン角(R0)の指定です。放電加工は原理上、角に微小なRが残ります。ワイヤーならかなり小さくできますが、ゼロにはなりません。R0と書かれた図面は、どこまで許容できるかを最初にすり合わせさせてください。逆に、そこさえ決まれば見積もりも納期も一度で確定します。

費用と納期の考え方

治具の費用は、決まった単価ではなく加工時間で決まります。放電加工では、溶かす体積と要求する仕上げの細かさが時間を左右します。見積もりの精度を上げるため、次をお知らせください。

材質と硬さ

焼入れの有無、超硬かどうか。加工時間が変わります。

加工する深さ

深いほど時間がかかります。板厚・穴深さを添えてください。

必要な精度

全面に同じ精度は不要なはずです。効く場所だけ指定してください。

仕上げ面の指定

必要以上に細かい面粗さ指定は、加工時間を大きく押し上げます。

材料の支給有無

支給材でも、当社手配でも対応できます。

希望納期

ラインを止めている等の事情があれば、優先して調整します。

当社は当日中でお見積りを回答します。形彫放電加工機を7台、ワイヤー放電加工機を保有しているため、急ぎの1個を割り込ませる余地があります。費用の決まり方は放電加工の費用相場、設備の詳細は保有設備一覧をご覧ください。

治具の材質選び|放電加工との相性

治具の材質は、どこが摩耗するかで決まります。放電加工なら硬さで材質を諦める必要がないため、選択の基準を「加工しやすさ」から「使い方」に戻せます。よく使われる材質と、放電加工での扱いを整理します。

材質向いている使い方注意したい点放電加工での扱い
SKD11
(冷間ダイス鋼)
繰り返し使う位置決め部、摩耗が問題になる受け面。焼入れ後の寸法が安定しやすい焼入れ後は切削がほぼ不可能になる最も相性がよい。焼入れ後に最終寸法を出せる
SKS3比較的小さな治具、ゲージ類大物では焼入れの変形が出やすい焼入れ後の仕上げに向く
SUS420J2
SUS440C
洗浄する治具、めっき治具など錆を嫌う用途切削では粘りが出て加工しにくい硬さ・粘りとも影響しない
超硬最も摩耗が厳しい位置決め部、ブッシュ、当たり面脆く、衝撃で割れる。切削では削れない放電加工が現実的な唯一の選択肢になる場面が多い
S50C・SS400治具のベース、精度が要らない部分硬度がなく、繰り返し使うと当たり面が減る加工は可能。ただし放電加工を使う必然性は低い
アルミ合金軽さを優先する治具、頻繁に着脱するもの摩耗しやすく、位置決め部には不向き加工は可能。切削のほうが速いことが多い
樹脂・セラミックス絶縁が必要な用途、軽量化加工できない(電気を通さないため)

実務でよく採る形:ベースはS50C、当たる部分だけSKD11や超硬。治具全体を高価な材料で作る必要はありません。摩耗する場所を分割して、そこだけ硬い材料にする。その硬い部品の加工が、放電加工の出番になります。当社への依頼も、この「硬い部品だけ」という形が最も多くなっています。

治具製作でよくある3つのつまずき

持ち込まれる相談には、繰り返し現れる型があります。いずれも設計や段取りの前提を少し変えれば避けられるものです。

焼入れで寸法が動いてしまった

最も多い相談です。削ってから焼入れたため、位置決め穴のピッチがずれた、角穴が縮んだ。放電加工なら焼入れ後に追い込み直せますが、削る方向にしか直せません。寸法が小さくなりすぎている場合は救えないため、次回は最終寸法を焼入れ後に出す段取りに変えるのが根本策です。

角のRが邪魔でワークが座らない

四角いワークを四角い座で受ける設計にしたが、エンドミルの跡のRにワークの角が当たって浮く。逃がしを後から追加すると位置決め精度が落ちます。最初からワイヤー放電加工で抜いておけば、Rを気にせず設計できます。

当たり面が減って精度が出なくなった

生材で作った治具を使い込み、受け面が摩耗して製品がばらつき始めた。作り直すしかないと思われがちですが、摩耗した面を放電加工で削り直し、硬い材料を入れ直すという直し方ができる場合があります。作り直す前にご相談ください。

実際にどんな加工を請けているか

「治具を作ってほしい」という依頼より、「治具のこの部分だけ加工してほしい」という依頼のほうが実際には多く届きます。よくある内容を、形彫とワイヤーに分けて挙げます。

形彫放電加工で請ける加工

  • 止まりの角穴。四角いワークを底で受ける座
  • 逃げ溝を作れないキー溝。底まで同じ幅で加工する
  • 焼入れ後の位置決めピン穴。ピッチを最終工程で決める
  • クランプ部の深い逃がし。エンドミルの首が届かない箇所
  • 超硬ブッシュを圧入する嵌合穴
  • 摩耗した治具の受け面の再生

ワイヤー放電加工で請ける加工

  • 焼入れ後の板治具の外形抜き
  • 検査ゲージの輪郭。角のRを最小に追い込む
  • ワークの形に合わせた異形の位置決め穴
  • 幅の狭いスリット。刃物では剛性が足りない箇所
  • テーパーの付いた穴。抜き勾配や落とし込み
  • 厚板から歪ませずに切り出す加工

放電加工を前提にすると、治具設計はここが変わる

設計の段階で放電加工を織り込むと、作れる形と工程の順番が変わります。切削を前提に設計してから外注先を探すより、設計時点で選択肢に入れておくほうが、結果として安く仕上がります。設計者の方に押さえていただきたい点を5つ挙げます。

1. 逃げ溝を描かなくてよい

切削では、工具を抜くための逃げ溝や逃がし穴を設計に入れる必要があります。放電加工では不要です。機能に関係のない形状を図面から消せるため、治具そのものが小さく、剛性も高くなります。

2. 工具径による最小Rの制約から外れる

切削では、内側のRは工具半径以上にしかできません。ワイヤー放電加工で使う線は直径0.1〜0.3mm程度で、角のRはその半径に放電の隙間を足した程度まで小さくできます。角で位置を決めたい治具では決定的な差になります。

3. 硬い材料を最初から選べる

「加工しやすいから」という理由で材質を落とす必要がありません。摩耗が問題になる位置決め部は、最初から焼入れ材や超硬で設計できます。治具の寿命が延び、作り直しの頻度が下がります。

4. 精度は必要な場所だけに指定する

放電加工の費用は加工時間で決まります。全面に厳しい公差と細かい面粗さを指定すると、必要のない部分にまで時間がかかります。ワークが当たる面と位置決め部だけを厳しくし、他は普通公差にするだけで、費用は大きく変わります。

5. ワイヤーを使う形状には貫通穴が要る

ワイヤー放電加工は線を通して切るため、内側の形状にはワイヤーを通す穴(スタート穴)が必要です。外形を抜く場合は不要です。設計段階で「この穴は貫通してよいか」を決めておくと、工法の選択が早く決まります。

設計段階でのご相談も歓迎します。「この形は放電加工で作れるか」「材質を焼入れ材に変えても加工できるか」という段階でお問い合わせいただければ、図面が固まる前に工法を織り込めます。図面が完成してからでは変更できない条件が、治具にはいくつもあります。

問い合わせのとき、これだけ書けば話が早い

分かる範囲で構いません。空欄があっても差し支えありません。下をそのままコピーして、埋められるところだけ埋めて送っていただければ、こちらで判断できます。

コピーして使えるテンプレート

  • 治具の種類:位置決め/検査・ゲージ/マシニング/溶接/めっき/その他
  • 依頼したい範囲:治具まるごと/特定の穴・溝だけ(箇所:  )
  • 材質:(例:SKD11、S50C、SUS304、超硬 など)
  • 焼入れ:済み(HRC  )/これから/なし/不明
  • 外形寸法:約  ×  ×  mm
  • 加工する形状:角穴/キー溝/止まり穴/輪郭抜き/スリット/その他
  • 加工の深さ・板厚:約  mm
  • とくに精度が要る箇所:(  )/公差(  )
  • 角のRは許容できるか:できる/できるだけ小さく/要相談
  • 数量:  個
  • 材料:支給する/手配してほしい
  • 希望納期:  月  日まで/できるだけ早く

JUDGE

その治具、放電加工に出すべきか

すべての治具に放電加工が要るわけではありません。切削で足りるものを外注すれば、費用も納期も損をします。どちら側かをここで判断してください。

放電加工に出す価値がある

  • 焼入れ後に寸法を出す必要がある
  • 角穴・キー溝など角を残したい形状がある
  • 止まり穴や深い溝で工具が入らない
  • 超硬など切削では歯が立たない材料を使う
  • 位置決め・検査用で±0.01mm前後が要る
  • 1個だけ必要で、失敗できない

切削で足りる可能性が高い

  • 生材(焼入れなし)で、精度要求が緩い
  • 丸穴とタップだけで構成できる
  • 角にRが残っても支障がない
  • 電気を通さない材料(樹脂・セラミックス)
  • 板を切って組むだけで成立する
  • ベース部分だけで、精度部がない

迷ったら、図面を1枚送ってください。

図面を見て、放電加工が要るのか、切削で足りるのか、どこだけ出せば安く済むのかをお答えします。全部を当社で受ける必要はありません。切削で足りる場合はその旨をはっきりお伝えします。手描きのポンチ絵や現物写真でも構いません。

1個から対応

治具は1個が普通です

当日中で見積

営業時間内の受付分

焼入れ後もOK

HRC60以上の実績多数

一部工程だけ可

この穴だけ、でも歓迎

土日祝も稼働/愛知県尾張旭市。全国から宅配便でお受けしています。対応範囲は事業内容をご覧ください。

依頼の流れ

STEP 1

図面か現物写真を送る

正式図面でなくて構いません。手描きのポンチ絵、既存治具の写真でも受け付けます。

STEP 2

可否と概算の回答

加工できるか、どこを放電で行うべきか、日数はどれくらいか。当日中でお見積りします。

STEP 3

材料手配・加工

材料の支給でも、当社手配でも対応します。焼入れが必要な場合もご相談ください。

STEP 4

検査して納品

寸法を確認したうえで納品します。全国へ発送、直接のお持ち込み・お引き取りも可能です。

よくある質問

Q. 治具1個だけでも受けてもらえますか。

A. 受けています。治具はそもそも1個か2個が普通です。当社は形彫放電加工機7台とワイヤー放電加工機を保有しており、単品の割り込みに対応できる体制があります。数量が少ないことを理由にお断りすることはありません。

Q. 図面がありません。現物を真似て作れますか。

A. 現物からの製作も可能です。摩耗した治具の作り直し、廃番になった治具の再製作などをお受けしています。詳しくは図面がない部品の製作をご覧ください。

Q. 治具の一部分だけ加工を頼めますか。

A. それが最も多い依頼の形です。ベースはお客様側で削り、角穴だけ・キー溝だけ・焼入れ後の位置決め穴だけを当社で加工する。工程の一部だけお受けするほうが、全体の費用も納期も抑えられることが多くあります。

Q. 樹脂やセラミックスの治具は加工できますか。

A. できません。放電加工は電気を通す材料にしか使えないためです。金属であれば、鉄系・ステンレス・アルミ・チタン・インコネル・超硬まで対応します。判断に迷う材質があればお知らせください。

Q. 焼入れしてから寸法が出ていないことに気づきました。直せますか。

A. 直せる場合があります。放電加工は焼入れ後でも加工できるため、寸法を追い込み直すことが可能です。ただし削る方向にしか直せないため、寸法が小さくなりすぎている場合は救えません。現物を見て判断しますので、まずはご相談ください。

Q. 形彫とワイヤー、どちらで依頼すればよいか分かりません。

A. 指定は不要です。図面を見て当社が判断します。目安としては、貫通しているならワイヤー、底があるなら形彫です。両方を組み合わせることもあります。違いの詳細は形彫とワイヤーの違いをご覧ください。

まとめ

  • 1治具は1個・高精度・特殊形状が重なるため、切削では割に合わなくなりやすい
  • 2詰まるのは工具が届かない・硬すぎる・角がRになるの3場面
  • 3使い分けは貫通ならワイヤー、底があるなら形彫
  • 4焼入れ後に加工できるため、変形を見越す工程そのものが不要になる
  • 5治具全体ではなく効く部分だけ放電加工に出すのが最も合理的

当社は愛知県尾張旭市で放電加工を40年、累計3,000件以上の実績があります。治具は1個からお受けします。「これは放電加工の仕事なのか」という段階からご相談いただいて構いません。切削で足りる場合は、その旨をはっきりお伝えします。

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その加工、放電で受けられるかどうかを先にお答えします。図面か現物のスマホ写真1枚をお送りいただければ、受けられるか・いくらか・いつ出せるかを営業時間内は当日中にお返しします。1個から量産まで、出せない公差は受注前にはっきりお伝えします。土日祝も稼働しています。

「うちの部品でもできる?」と思ったら、そのまま聞いてください

写真1枚・3項目・30秒。営業時間内なら当日中に技術者が回答します(土日祝も稼働)。見積り・相談は無料、しつこい営業は一切しません。

担当技術者加工歴40年の技術者が直接内容を確認し、加工可否と概算の目安をお答えします。


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