金属加工の種類｜切削加工の方法や特徴の基礎知識

切削加工は、バイトやドリル、エンドミルなどの「切削工具」を対象物に当てる運動と、工具または材料を移動させる「送り」の組み合わせによって成り立っています。

対象となる金属の材質や形状に合わせて工具や切削条件（回転数・送り速度）を選定することで、平面・曲面の加工をはじめ、以下のような幅広い形状作成に対応します。

• 外径加工 / 内径加工

• 穴あけ加工（ドリル・リーマー・タッピング）

• ネジ切り加工

• 突っ切り加工

• フライス加工（正面フライス・エンドミル・溝フライス）

切削加工の主な特徴は、対応できる材質の幅広さと、高い寸法精度にあります。

鉄鋼材料をはじめ、ステンレス、銅、アルミニウム、真鍮、チタン合金などの金属全般の加工が可能です。また、コンピューター制御を行うマシニング加工や複合加工により、複雑な立体形状にも対応できます。

金型を製作せずにCAD/CAMデータから直接加工できるため、試作や多品種小ロット生産に適しています。また、金型成形品と比較して高い寸法精度が出しやすいため、厳密な公差管理が求められる部品の加工にも活用されます。

阪井金属製作所の調達ネットワークでは、旋盤加工でΦ400 L=200、Φ150 L=700（同芯同軸度±0.05）、円筒研削でΦ20 L=100（同芯同軸度±0.005）などの高精度加工に対応可能です。

金属をはじめとする多くの物体には、温度が上がると熱によって膨張する性質があります。

金属加工や切削加工をする際には、工作機械の稼働熱や摩擦熱が発生するため対象物の熱膨張によって製品の寸法がマイナスになり、加工精度が落ちるリスクが考えられます。

物体には、変形させようとする力に抵抗する「剛性」という力が働いています。 

剛性は工作対象物はもちろん、工作機械にも存在しており、一般的には振動が少なく加工する力が十分なものほど剛性が高く、加工精度の高い工作機械だと考えられているのです。

対象物や工具の種類、材質だけでなく、工作機械の剛性にも配慮して切削条件を決定しなければ加工精度が落ちてしまう一因となるでしょう。

一般的に製品づくりのコストを削減するには、金属加工や切削加工にかかる時間や費用を減らすために、作業効率や加工の速度を高めることが選択肢となるでしょう。 

しかし、単に切削加工の速度を高めるだけでは、工具と工作対象物の間の抵抗や摩擦が増して熱変形や切削工具の損傷等によってコストが増えたり、品質が低下する恐れがあります。 

そのため、金属加工や切削加工をする際には作業効率とコスト、品質のバランスに配慮して工具や対象物の材質と種類、加工方法を検討しなければなりません。 

阪井金属製作所では、短納期にて高品質な切削加工品をお届けするため、お客様からの要望をヒアリングし、要求事項がクリアされた最適な協力会社を選定することを大切にしています。

さらに、定期的に協力工場との打ち合わせを重ねることで品質改善にも注力しています。

先述したように、工作機械や摩擦による熱は工作対象物の膨張や変形、工具の耐久性等に悪影響を及ぼします。そこで重要になるのが、対象物と工具の間の摩擦を低減し、切削加工時に発生した熱や切りくずを除去してくれる切削油（切削剤）です。 

工具の耐久性を高め、コストを削減しながら高品質な切削加工品を作りたいなら、切削油選びにも配慮が必要になると覚えておきましょう。 

なお、提携する協力工場では、切削油の循環ろ過使用による環境負荷低減や、定期的な油剤交換・性状管理による加工品質の安定化を徹底しています。