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セレーション加工事例|ガスタービン用大型バルブの1/100mm追加工

業界
発電プラント / 石油化学 / 船舶
材質
ステンレス / 鉄 / 鋳鉄
加工方法
NC旋盤 / セレーション加工 / マシニング

ガスタービン発電設備向け大型バルブのセレーション加工とは

セレーション加工とは、軸と穴の接合部に細かな歯状の溝を等間隔で設け、回転トルクを確実に伝達しつつ滑り・ずれを防ぐための加工技術です。スプライン加工と比較して歯数が多く、より均一にトルクが分散されるため、ガスタービン発電設備の大型バルブや、石油・ガス関連の高圧バルブなど、振動と高負荷が同時に作用する部位で多用されます。

有限会社 小澤製作所では、1971年の創業以来培ってきた切削加工技術で、ガスタービン用大型バルブへのセレーション追加工に長年取り組んできました。素材は鉄・鋳鉄・ステンレスを中心に、寸法精度は0.1mm〜1/100mm、面粗さは1.6Sを基準とし、単品からの追加工に対応しています。

セレーション追加工が選ばれる業界と用途

セレーション加工は、トルク伝達と摺動防止が同時に求められる多くの分野で採用されています。当社で取り扱った実績は次のとおりです。

  • 発電所のガスタービン設備向け 大型制御バルブ
  • 石油・ガスプラント向け 高圧流体バルブ部品
  • 船舶用エンジンの大型バルブ追加工
  • 高圧流体制御用バルブ軸の補修

これらの部品は新品交換ではコストが膨大になるため、現物追加工による補修・改造ニーズが根強く、当社にも繰り返しご依頼をいただいています。詳細な対応業界・素材については切削加工サービスのページもご覧ください。

大型バルブを安定して掴むための専用治具設計

大型バルブのセレーション追加工で最も難しいのは、長年使用された現物を歪みなく旋盤にセットすることです。新品ではないため基準面が摩耗していたり、わずかに変形している場合も多く、汎用の三爪チャックでは固定できません。当社では案件ごとに専用クランプ治具を設計し、芯出し精度を確保した状態で切削を開始します。

大物・長尺ワークの段取りノウハウは、大物・長尺加工ページにも事例をまとめています。φ900×L4000までの大型ワークを単一工場でクランプ可能な体制を整えています。

キタムラBRIDGE CENTER 12G・大型旋盤による1/100mm精度の切削

セレーションの歯形・歯すじは1/100mm単位で揃える必要があるため、加工機の剛性と熱変位対策が品質を左右します。当社ではキタムラ機械の門型マシニングセンタ「BRIDGE CENTER 12G」(テーブル3050×1615mm、Z軸ストローク800mm)と、オークマLH55-Nを中心とした大型NC旋盤群を保有し、大型バルブの追加工を高い再現性で実現しています。

主要設備の詳細は設備情報ページでご確認いただけます。鋳鉄・ステンレス・耐熱合金など11種素材に同一品質で対応できる設備構成です。

工具摩耗と熱膨張を見越した切削条件設定

セレーション加工では同一形状の溝を繰り返し切削するため、工具摩耗による寸法ドリフトが避けられません。当社では工具寿命を考慮した送り・回転数の最適化と、加工中の温度上昇を抑える冷却条件の管理を徹底し、加工開始から終了まで一貫した精度を保ちます。難加工材であるステンレスや鋳鉄に対しても、過去案件の切削データベースを参照しながら条件を決定しています。

セレーション追加工の工程フロー

当社のセレーション追加工は次の6段階で進めます。各工程で寸法と外観を確認することで、後戻りの少ない品質を確保しています。

  1. 既存バルブの状態確認・基準面の測定
  2. 専用クランプ治具の設計
  3. 治具製作・現物セットアップ
  4. セレーション溝の切削(粗加工 → 仕上げ加工)
  5. 面粗さ・寸法・外観の検査
  6. 最終確認・梱包・出荷

検査・品質保証

追加工後は、三次元測定機・粗さ計を用いて歯形ピッチと面粗さを実測し、お客様には測定成績書を添付して納品します。摩耗診断が必要なケースでは、追加工前後の写真と数値データを記録し、保全計画の参考資料としてご提供することも可能です。

自社一貫体制で短納期と高精度を両立

当社の強みは、図面検討・治具設計・粗加工・仕上げ加工・検査・梱包までを自社内で完結できる点です。協力会社案件で1〜2週間、自社内完結の追加工なら数日〜のお見積り回答が可能で、ガスタービンプラントの計画停止スケジュールに合わせた短納期にも応えてきました。創業からの沿革は会社情報ページにまとめています。

関連する製作事例

大型バルブ加工に近い難加工事例は製作実績アーカイブでもご覧いただけます。

  • FC250ギヤ加工 1/100mm精度仕上げ事例
  • ロール軸 摩耗補修+汎用旋盤仕上げ
  • 食品機械向け A5052 製造ロール 精密旋盤・溶接

採用情報や工場見学につきましては採用ページもぜひご覧ください。

よくあるご質問

Q. セレーションの歯数や形状の指定はできますか?

A. 図面に従って自由に対応しています。インボリュートセレーション・三角セレーションいずれも実績があり、図面がない場合は現物を実測してから加工方針を決定します。

Q. 摩耗したバルブの補修はどこまで可能ですか?

A. 溶接による肉盛りで素材を回復させた後、旋盤・マシニングで仕上げ加工を行うパターンが多く、新品交換に比べて大幅なコスト削減が期待できます。摩耗深さや材質によって最適な工法をご提案します。

Q. 単品の追加工でも対応可能ですか?

A. 当社の仕事は1個ものが約20%、10個以下が約40%と、少量多品種が得意分野です。プラント計画停止に合わせた単品追加工も多数手掛けています。

Q. 現物の輸送が難しい大型バルブはどうすればよいですか?

A. φ900×L4000までの大型ワークに対応するクレーン設備を備えており、トラック輸送・現地引き取りのいずれも可能です。事前にサイズ・重量をお知らせください。

セレーション追加工のご相談は有限会社 小澤製作所へ

ガスタービン用大型バルブのセレーション追加工、各種バルブ補修、難加工材の精密切削まで、図面1枚・現物のお持込みからご相談を承ります。お見積り・技術相談はお問い合わせフォームまたは直通電話 0476-98-0519(平日 8:30–17:30)まで、お気軽にお寄せください。メンテナンス・補修加工サービスと組み合わせてのご依頼も可能です。

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