| 2023年9月8日 |
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金属加工の一種である旋盤は、金属を加工していく上で欠かすことのできない技術です。
今回は、金属加工のうち旋盤加工の基礎知識について旋盤で対応可能な加工の種類や特徴、他の加工法と比較した時のメリット・デメリット等と併せて、紹介していきます。
旋盤加工とは、高速回転させた材料(ワーク)に固定した切削工具を当てて切削し、材料の形を変えていく加工方法のことです。金属加工のうち、材料から不要な部分を除いて目的の形へ整えていく除去加工に分類される方法で、旋削加工と呼ばれることもあります。
旋盤加工に使われる切削工具はバイトとも呼ばれ、目的に合わせて外径バイトや内径バイト、溝入れバイト、ねじ切りバイト等の種類を使い分けながら金属加工を進めていきます。
また旋盤加工は、材料を回転させながら削っていくという手法のため、特に丸形状(円筒形状)の製品づくりに適しているのが特徴です。
旋盤加工によって作られる金属加工製品の例としては、高い加工精度が要求されるボルトやシャフト、フランジ、継手等が挙げられるでしょう。
なお、これらの製品の中には旋盤加工の後、フライス加工等の他の金属加工を施して完成するものも少なくありません。そのため旋盤加工やフライス加工、ボール盤、リーマ仕上げ等の加工を一台で行えるマシニングセンタを採用している工場も多いです。
旋盤加工と並び、金属加工の現場で使われることの多い加工技術にフライス加工があります。
フライス加工は、旋盤加工と同じく除去加工・切削加工に分類される金属加工技術ですが、両者の加工方法は大きく異なっています。
先述した通り、旋盤加工では材料を回転させ、固定した切削工具を当てて金属を加工しますが、フライス加工では材料を固定した上で高速回転させた刃物を当てて加工します。
旋盤加工とフライス加工では、金属加工の際の用途や加工精度も異なってきますので、注意が必要です。
目的の形状に合わせて成形した工具をバイトとし、材料の広範囲を切削していく加工法です。
旋盤加工によって複雑、または特殊な形状の製品を作りたい時に使われる手法で、金属の総形加工に使われる切削工具は「総形バイト」と呼ばれることもあります。
旋盤加工を行う工作機械には、大きく「汎用旋盤」と「NC旋盤」の2種類があります。
汎用旋盤は設計図をもとに人の手で動かし、金属加工をする機械です。そのため、設計図さえあれば加工を開始できますが、作業者の経験や技量により製品の質にばらつきが出ます。
対してNC旋盤はNC装置を搭載しており、プログラムによって自動で金属を加工します。
あらかじめ設計図をCAMデータに変換する必要がありますが、操作自体は簡単で、一度設定を終えれば自動で加工を進めてくれるため作業者の技量による品質差はほとんどありません。
またNC旋盤は、丸や円筒形状のものなら0.001mm単位で調整の上、精密な加工が行えます。
高い加工精度や真円度、厳しい面粗度の管理が求められる製品づくりにおいては、旋盤加工を用いるメリットは大きいと言えるでしょう。
なお、近年の金属加工の現場ではNC旋盤の使用が主流となっており、阪井金属製作所でも旋盤加工の際には主にNC旋盤を使用しております。
金属加工の手法の中には金型を必要とするものもありますが、旋盤加工では必要ありません。
CAMデータがあれば実施できるため、試作品や特殊な部品等、小ロット・短納期での金属加工を希望する場合に活用しやすいでしょう。
旋盤加工で複雑な形状や、精度の高い製品を作るには、それなりの時間が必要です。
しかし、製品一個あたりの製作時間が長くなるということは、製品の時間的・費用的コストが増して単価が上がることにつながります。
先述した材料コストのことも踏まえ、製品によっては他の金属加工よりも旋盤加工の方が単価が割高になる可能性があることは、覚えておくと良いでしょう。
なお阪井金属製作所では、目的やご予算に合わせた金属加工方法のご相談にも対応しておりますので、お気軽にお問い合わせください。
阪井金属製作所では、100社を超えるパートナー工場ネットワークを活かし、材質・形状・精度・量産数に応じた最適な金属加工(旋盤・切削・研削・プレス・特殊加工など)をご提案いたします。
図面1枚からの見積依頼はもちろん、加工可否のご相談もWEB・お電話・メール・オンラインミーティングにて承っております。お気軽にお問い合わせください。