旋盤加工とは？
旋盤加工とは、切削加工の一種で、工作物を回転させて刃物台に取り付けられた切削工具を当てて加工する方法です。工作物を回転させて加工を行うため、円柱状の工作物の加工に利用されます。旋盤加工には様々な種類があり、工作物の外周を円形や先細形状にしたり、中心に穴を空ける加工、加工物を切断する加工などがあります。
旋盤加工の種類
まず、旋盤加工の種類についてご説明します。
テーパー削り
構造物の径、幅、厚みが先細りになっていることを、テーパーといいます。鉛筆の先のように、先端に近づくにつれ、先が細くなっています。工作物が斜めに細くなっていく加工方法をテーパー削りといいます。切削工具の刃物台に角度をつけて斜めにスライドしながら旋削していきます。刃物台は任意の角度に調整できますので、テーパーの大きさも自由に調整できます。この場合、鉛筆先端の傾斜部分がこれに当たります。つまり旋盤加工におけるテーパー加工とは、円筒形状を円錐状に先細りにしていく加工方法のことです。
外丸削り
外丸削りは、切削工具を使用し工作物の外側を旋削することをいい、旋盤加工の基本的な加工方法です。加工自体は単純ですが、加工物の大きさに直接影響するため、精度が求められます。加工に際して発生する切りくずが、バイトに接触することで精度が下がってしまうことがあります。そのため、あらかじめバイトの角度を調節するなどの切りくず対策が精度を出すうえで重要です。
中ぐり加工
中ぐり加工は、ドリルなどであらかじめ空けておいた下穴をさらにくり抜いて穴を広げる加工方法です。ボーリングバーと呼ばれる専用のバイトを使い、穴の内面を削ります。通常のドリルでは加工できないような大きい穴も中ぐり加工により加工可能になります。また、加工精度も高いため精度が必要な穴の加工に適しています。そのためエンジン部品などの要求精度の高い穴加工にも活用されます。
突切り
突切り加工とは、旋盤加工を行なった後、品物となる加工品の必要な部分だけを切り落とす加工です。陶芸品を製作する際、最後に不要な粘土を切り落とすのと同じ要領で、回転する対象物に外側から徐々にバイトを押し当てることで、不要な部分を切り落としていきます。この加工は、突っ切りに用いるバイトの刃が細いため、職人の技量が求められる加工です。 また、硬度の高い金属を切り落とす場合は刃が折れないように工夫する必要があります。
端面削り
端面削りとは、円柱のワークの平面部分を削る加工のことで、バイトを中心方向へ送って削っていきます。旋盤加工における最も基本的な加工法です。
フライス加工とは？
フライス加工とは、ミーリングカッターとも呼ばれ、フライスという円筒形で複数の刃が付いた切削工具を回転させて加工する方法です。フライスを回転させ、テーブルに取り付けた工作物を上下左右に動かして加工していきます。またフライス盤には「型」があり、それぞれテーブル面に対し主軸が直角なものを「たて型」、平行なものを「よこ型」と呼ばれます。フライス加工は角ものの部品の加工に適しています。
フライス加工の種類
ここでは、フライス加工の種類について詳しく解説します。
正面フライス加工
正面フライス加工は、主に平面の加工に使用します。切削効率と精度が優れており、平面加工ではもっとも一般的な加工法です。
平フライス加工
平フライス加工はギアのように外周に刃を持った切削工具を使用した加工法で、切削効率に優れています。しかし、平面度は正面フライスに劣るため、精度を求めない製品や荒削り加工に向いています。
エンドミル加工
ドリルの刃に似た縦長の切削工具で、主に平面を削るために用いられます。正面フライスよりも削れる面積が小さいため、細かな部分を削るときに重宝します。逆に切削スピードは遅いため、素早い加工は苦手です。
段加工
平面に段差をつける加工を段加工といいます。正面フライス加工などで成形した平面部分にさらに深く当てて削っていきます。加工部分が狭い部分はエンドミルを使って段加工を行うこともあります。
穴加工
穴加工はボール盤だけでなく、フライス盤、旋盤加工でも行うことができます。手順としては、センタードリルで誘い穴をあけた後、ドリルで必要な深さまで広げていきます。
溝加工
平面に溝入れする加工を溝加工といいます。通常はエンドミルを指定の深さまで下げ、加工していきますが、溝が深いとエンドミルが折れる恐れがあるため、数回に分けて深さを調整していきます。また、溝の底部分の広い加工をT溝加工と言います。
旋盤加工とフライス加工の特徴および両者の違い
旋盤加工は、回転させた加工物にバイト（切削工具）を押し当て、必要に応じて余分な部分を削り取り、形状をつくる加工法です。 フライス加工は回転させた切削工具を加工物に押し当て、余分な場所を削り取り、形状をつくる加工法です。そのため、旋盤加工は加工物を回転させ、フライス加工では切削工具を回転させるという点で違いがあります。このように旋盤加工とフライス加工には加工形態が異なるため、切削工具に求められる性能も異なります。旋盤加工は、切削工具と加工物の衝突が加工開始の1度のみで、その後は接触が続く（連続切削）ことから、切削工具には連続的な接触に耐え得る耐摩耗性が求められます。一方フライス加工では、切削工具と加工物の衝突が頻繁に起こる（断続切削）ため、強い耐熱衝撃性が求められます。
旋盤加工・フライス加工の加工事例
電極ターミナル
こちらは、浄水器用の電極部品になります。材質はTW340で、旋盤加工、ミーリング加工で製作しております。こちらの製品における加工のポイントは、無人加工による品質安定化を図っている点と、全数自動選別による品質保証を行なっている点です。
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＞＞技術コラム：「自動旋盤（自動盤）でできる加工を事例とともに解説！」
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