【やさしく学ぶ】機械加工の基礎知識 切削加工編

切削加工

もう一度、おさらいするのも悪くない。

製造業の多くは、材料を加工して形を変えることをその主な仕事としています。つまり、工作機械を使って行われる様々な機械加工は、製造業の中心的な役割と言えるわけです。
機械加工は、加工方法によっていくつかに分類することができるのですが、その中の一つに、「削って材料の形を変える」切削加工があります。

今回はその切削加工について、主にどんなものがあるかを簡単に見ていきましょう。

切削加工の種類

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1. 旋盤加工
2. フライス加工
3. 穴あけ加工
4. 研削加工

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1.旋盤加工

旋盤加工

材料を加工機に固定し、高速に回転させます。回転する材料に対して固定した刃物を当て、丸形状に削る加工方法です。刃物を当てる深さを加工途中に変えることで、段差を付けた丸形状にしたり、テーパー形状にしたりすることもできますし、中ぐり加工で穴をあけることも可能です。
また、回転速度と加工刃を移動させる速度を調整することで、ネジ切り加工をすることもできます。

2.フライス加工

フライス加工

材料を固定し、回転する刃を材料に当てて削ります。刃は回転軸に直行する方向にも移動させることができ、基本的には平面状、角形状を削り出すのに向いています。刃の向きによって横型フライスと縦型フライスがありますが、加工の汎用性は一般的には縦型フライスの方が高いと言われています。
先の平たいエンドミルと呼ばれる刃を用いると先端で加工した部分も平面になります。先のとがったドリルを使用すると穴あけも可能です。

3.穴あけ加工

穴あけ加工

材料を固定し、回転するドリルの刃を材料に押し当てて穴をあける加工です。ボール盤と呼ばれる穴あけ専用の工作機械を利用することが多いです。ボール盤は刃の回転軸に直行する方向に刃を移動させることはできませんので、穴あけ専用です。
上で書いた通り、旋盤やフライス盤でも穴あけ加工はできますが、機械が大型で複雑高価になります。穴あけだけをするのであればボール盤が最適です。

4.研削加工

研削加工

材料の表面を砥石で削って形を整える加工です。砥石の番手が粗い(数字が小さい)ほど大きく素早く削ることができますが、仕上げ面の状態はザラザラになります。表面をなめらかに仕上げるには、砥石の番手を粗いものから徐々に細かく(数字を大きく)変えながら加工を繰り返します。
また、硬い金属(焼き入れ、超硬合金など)を精度良く仕上げる際にも使われる加工方法です。

~参考文献~
機械加工の知識がやさしくわかる本(Amazon)

近年はNC加工機をはじめとする高度に自動化、機械化された加工が全盛となってきていますが、基本的な機械加工の原理は大きく変わっていません。これらの基本的な加工を精密に、高速に、ち密に、複雑に組み合わせることでさまざまな切削加工品が作り上げられていくわけです。

自分の手を使ってモノを加工して仕上げる、その原点である基本の加工方法を改めて見直してみるのも悪くないのではないでしょうか。この記事が皆さんの参考になれば幸いです!

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