CNC部品の最小肉厚

アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、チタン、銅、プラスチックの最小肉厚と推奨肉厚 — さらに壁の高さの上限と、薄肉壁を加工中に保持するための治具の選択肢。

材料別の最小肉厚と推奨肉厚

材料	絶対最小肉厚	推奨肉厚	薄すぎた場合に起こること
Aluminium (6061, 7075)	0.5 mm	1.0 mm	仕上げ加工でびびりが発生し、壁がカッターから押し退けられ、寸法が公差から外れます。
Steel (1045, 4140)	0.8 mm	1.5 mm	鋼では0.5 mmでの工具たわみが大きく、壁は内側にたわみます。より硬い鋼種ではこの傾向が強まります。
Stainless steel (304, 316)	0.9 mm	1.5 mm	ステンレス鋼は急速に加工硬化します。薄肉は過熱して歪み、割れることがあり、工具摩耗も進みます。
Titanium (Ti-6Al-4V)	1.0 mm	1.5 mm	チタンは熱伝導率が低いため、薄肉部に熱がこもり、熱変形が発生します。
Copper and brass	0.5 mm	0.8 mm	素材が柔らかいことは有利で、銅はかなり薄くできますが、極端に薄い銅の壁は取り扱いや組立で破損しやすくなります。
Engineering plastics (Delrin, Nylon, PEEK)	0.4 mm	0.8 mm	プラスチックは切削力で変形し、薄肉は工具から逃げてバリ発生や精度低下につながります。

この表の読み方。 絶対最小値とは、工具が折損せず、壁が公差外に変形せずに加工できる最も薄い肉厚のことです。推奨値は、量産で実際に発生する変形分の余地を残した、当社が見積もりの基準とする値です。

壁はどのくらいの高さにできるか

壁が持つかどうかは厚さだけでは決まりません。厚さ1 mm・高さ3 mmの壁は問題ありませんが、同じ壁が高さ30 mmになると、加工中に振動する片持ち梁になります。

ルール	目安	重要な理由
—	Wall thickness at least 1/5 of the adjacent feature height	高くて薄い壁は片持ち梁のように振る舞います。
—	Maximum unsupported height = 8× wall thickness in aluminium, 5× in steel	この比率を超えると、加工中に壁が振動します。
—	Keep walls within 20% of each other on the same part	不均一な肉厚は熱処理での冷却差と不均一な応力を引き起こします。
—	Gradual transitions between thick and thin sections	急な肉厚変化は応力集中を生みます。フィレットかテーパーを追加してください。
—	Rib thickness = 0.6× wall thickness, rib height at or below 5× rib thickness	厚いリブは反対面にヒケ（窪み）を生じさせます。

厳しい肉厚指定はいくらかかるか

肉厚仕様を厳しくすることは、機能を変えずに部品価格を上げる最も安易な方法のひとつです。以下は当社が実際に見る係数です。

設計要素	標準仕様	厳しい・困難な仕様	コスト係数
Wall thickness (aluminium)	at least 1.0 mm	0.5–0.8 mm	1.3–1.8×
Wall thickness (steel)	at least 1.5 mm	0.8–1.2 mm	1.4–2.0×
Internal fillet radius	R3–R6 mm	R0.5 mm or smaller	1.8–3.0×
Floor radius in pocket	R1–R3 mm	R0 (sharp)	3.0–5.0×
Edge break	0.5 mm chamfer (default)	Sharp edges, no break	1.0×, but higher handling risk
External radius	Sharp or 0.5 mm break	Large cosmetic radius, R5 and above	1.1–1.3×
Deep pocket aspect ratio	depth at or below 4× width	depth above 6× width	1.5–2.5×
Tall thin wall	height at or below 5× thickness	height above 8× thickness	1.5–2.0×

加工中に薄い壁を保持する方法

薄肉は基本的に治具の問題です。適切な支持方法により、推奨肉厚ではなく最小肉厚のまま壁を切削できます。

保持（治具）方法	最小肉厚	対応材料	典型的なたわみ	最適な用途
Hard jaws (standard)	at least 6 mm	All metals	0.1–0.3 mm	厚肉部品のみ
Soft jaws (machinable)	at least 1.5 mm	All metals	0.02–0.05 mm	一般的な薄肉
Vacuum chuck	at least 0.3 mm (foil)	Non-porous, any metal	0.01–0.03 mm	平板・軽切削
Magnetic chuck	at least 1 mm	Ferromagnetic only	0.02–0.08 mm	研削した鋼板
Wax potting	at least 0.5 mm	All metals, avoid thermal exposure	0.01–0.05 mm	薄肉の荒加工
Low-melt alloy	at least 0.5 mm	All metals, check thermal history	0.005–0.02 mm	複雑な薄肉キャビティ
Sacrificial tabs or bosses	Any, by design	All metals	Effectively zero	最も汎用的な解決策

これらの数値の使い方

図面には絶対最小値ではなく推奨値を指定してください。絶対最小値は工具が物理的に切削できる限界であり、推奨値は量産で寸法を維持できる値です。
肉厚は断面だけでなく高さとの関係でも決まります。厚さ1 mm・高さ30 mmの壁は、図面上の厚さが適切に見えても仕様外です。
実際の最小値は肉厚ではなくフィレット（R）で決まることがよくあります。内側コーナーR0.5を伴う0.6 mmの壁は加工不可能です — 工具がコーナーに届きません。捨てタブを追加するか、壁にボスを設けてください。
表面処理とコーティングは薄肉を食います。アルマイト処理は片面あたり約25 µm追加するため、公称0.6 mmの壁は処理後0.55 mmになります。公差スタックに織り込んでください。
壁を薄くする必要がある場合は、図面に明記し、保持（治具）方法もお知らせください。当社では肉厚を黙って厚くするのではなく、支持方法（ソフトジョー、捨てタブ、真空吸着）を見積もりに反映します。

よくある質問

アルミニウムの最小肉厚はいくらですか？
6061と7075の絶対最小値は0.5 mmで、量産で推奨するのは1.0 mmです。0.5 mmでは壁がカッターから押し退けられて寸法が公差からずれ、1.0 mmなら維持できます。薄いアルミの壁には、さらに捨てタブかソフトジョーが必要です。

ステンレス鋼の最小肉厚はいくらですか？
絶対最小0.9 mm、推奨1.5 mmです。ステンレス鋼は急速に加工硬化するため、薄肉は過熱して歪み、割れることがあり、工具の摩耗も軟鋼よりはるかに速くなります。

推奨肉厚が絶対最小値と異なるのはなぜですか？
絶対最小値とは、折れずにカッターが物理的に保持できる最も薄い壁です。推奨値は、量産で実際に発生するたわみ — 締付け力、工具たわみ、熱膨張 — の余地を残しています。見積もりは推奨値を基準に行ってください。

薄い壁はどのくらいの高さまで持てますか？
肉厚は隣接形状の高さの少なくとも1/5を確保し、自立高さはアルミニウムで8×肉厚、鋼で5×までに制限してください。それを超えると壁は片持ち梁のように振る舞い、加工中に振動します。

アルマイト処理は肉厚を減らしますか？
はい — アルマイト処理は片面あたり約25 µm追加するため、公称0.6 mmの壁は仕上がり約0.55 mmになります。薄肉では公差のかなりの部分を消費しかねません。最終肉厚寸法を決める前に表面処理を指定するか、図面にしろ（アローワンス）を記入してください。

規格および出典

サイト記事：/news/minimum-wall-thickness/ — 薄い壁を動かさずに加工する方法を含む詳細ガイド
サイトページ：/wiki/dfm/thin-wall-machining-deformation/ — 肉厚に関わる加工性を考慮した設計（DFM）ルール