ギア加工の種類とそれぞれ加工方法の手順、特徴について解説
ギア加工の種類とそれぞれの特性を徹底ガイド
機械部品や変速機構に不可欠なギア加工。だが、「ホブ加工」「シェーピング」「グラインド」「スキビング」など、種類が多くて迷う設計者や現場担当者も少なくありません。本記事では、各加工法の原理・メリット・適用領域を整理し、正しい選択基準を提示します。
ギア加工を分類する視点
ギア加工を理解するには、主に次のような切り口があります：
• 切削方式（削る／研削／生成方式など）
• ギア形状（スパー、ヘリカル、ベベル、内歯、ラック／ピニオンなど）
• 生産量・精度要求
これらを軸に、それぞれの加工法を見ていきましょう。
代表的なギア加工の種類と特徴
ホブ加工（Gear Hobbing）
ホブと呼ばれる工具を使い、ギア胴と同期回転させながら歯形を切削する方式です。大量生産に適しており、スパーギアやヘリカルギアの加工で広く使われます。切れ味や工具寿命の管理が鍵になります。
ギア・シェーピング加工（Gear Shaping）
往復切削型の工具を用い、外歯や内歯ギアを加工できます。ホブで対応できない内歯や切り欠きのある形状に有効です。
グラインド加工（Gear Grinding）
最終仕上げ段階で用いられる高精度加工法。高回転用途や高精度ギアに適用され、表面粗さや振れ精度を改善できます。非常に高価ですが、品質を追求する場面では不可欠です。
ギア・スキビング（Power Skiving / Gear Skiving）
高速回転と斜め入削を組み合わせて歯形を生成する方式。スパー・ヘリカル・内歯ギアなど多くの形状に対応可能で、加工時間を短縮できる新しい技術です。
ミーリング加工（Gear Milling / Form Milling）
工具が歯形プロファイルと同じ形状を持ち、1歯ずつ切削する方法。小ロット・試作ギアに適しており、汎用CNCマシンでも対応可能です。
放電加工（EDM）や非切削法
硬鋼や複雑形状ギアには放電加工（ワイヤーEDMや形彫りEDM）が使われます。また、粉末冶金や鋳造で成形後、最終仕上げ加工を併用する手法も選択肢になります。
ギア形状ごとの加工選び
ギアの種類（スパー、ヘリカル、ベベル、ラック／ピニオン、内歯、ハリボーンなど）によって、最適な加工法が変わります。例えばベベルギアでは角度制御が重要で、スパーと比べて工具干渉制御が複雑になります。
加工方式選定時の判断基準
- 生産量やコスト（ロットが大きければホブなど量産向き）
- ギア精度・表面仕上げレベル
- 使用材料の硬さや熱処理状態
- 機械装備（多軸機・同期制御能力）
- 加工時間と納期要求
よくある質問（FAQ）
ホブ加工は、ホブと呼ばれる工具を同期回転させて歯形を削り出す方式で、大量生産に向いています。一方、スキビング加工は斜め入削を利用して歯形を生成する新技術で、加工時間の短縮や内歯ギア対応が可能です。より詳しくは、ギア・スキビング加工についての解説をご覧ください。
高精度ギアには、最終仕上げとしてグラインド加工（研削）が最適です。表面粗さや振れ精度を大幅に改善し、静粛性や耐久性を高めます。
小ロットや試作では、ミーリング加工（Form Milling）が最も柔軟です。CNCマシンで1歯ずつ切削でき、特殊工具が不要な点も利点です。
まとめ
ギア加工には多様な方式があり、量産と精密性、コストや材料特性によって使い分けが必要です。本記事では代表的な加工法を整理し、それぞれの利点・適用例を示しました。設計・加工段階での最適選定こそが、品質・コスト両立の鍵となります。
