旋盤加工

加工内容

旋盤加工は加工方法の1つで、工作機械を使って金属素材を削り出す加工です。ワーク（加工対象物）を高速回転させながら、固定した切削工具に当てて削り、穴あけ、ねじ切り、中ぐりなどの加工をします。主に円筒形の部品削り出すための加工方法です。マシニング（フライス）加工同様に、1つずつ加工します。また、高精度の加工が可能で、寸法精度はマシニング加工と同程度（実際の精度は加工機械に依存）です。さらに、金型などの大掛かりな準備が必要ないため、初期費用が不要で比較的短期で加工が完了します。特注の部品や試作品の製作に適しています。

寸法：Φ25×38

寸法：φ4.85×26.8

寸法：φ190×150

外径削り

外径（円筒の側面）を削ります。外径削り用のチップには刃先の角度が80°、55°、35°など各種揃っています。目的の形状に合わせて刃先の角度を変え加工することができます。

内径削り

内径バイトを使い、ドリルであけた穴などを広げることができます。穴径より細い刃物を突き出す形で使用するため、突き出し量注意する必要があります。穴の径と内径バイトの径が同じだとキリコが中に詰まり、焼け付いたり刃物が折れる原因になります。外削り用同様、刃先の角度には種類があり、使い分けができます。

溝入れ

外、内、正面に溝を入れます。溝入れ工具の刃先の形状は直角になっているもの、リードと呼ばれ刃先が斜めになっているもの、フルRになっているものなどがあります。溝の形状に合わせて使い分けをする必要があります。

溝加工は刃先の接触面積が大きくビビりやすいので、外径や内径の加工と比べ低速で加工する必要があります。荒加工時は抵抗が大きいので、変形してしまう恐れがあります。

穴あけ

ドリルを使い、中心に穴をあけます。旋盤はワークが回転しているためマシニングのように中心以外の場所に穴をあけることができません。穴あけ加工が他の加工と比べ一番負荷が大きくかかります。径が大きくなればなるほどその負荷は大きくかかります。

抵抗が大きく熱も持ちやすいので、変形、膨張するリスクがあります。なので、厳しい公差のある箇所は穴あけ加工の後に仕上げるようにするのがよいです。キリ穴はあまり面粗度がよくありません。面粗度を良くしたいのであれば、中ぐりやリーマで仕上げるのが良いです。

ねじ切り

ワークにねじ山を作ります。おねじとめねじのどちらも旋盤で加工できます。経の小さいねじは、ダイスやタップで加工します。

偏芯加工

切削工具の軌道をワークの中心からわずかにずらす加工方法です。ワークの一部の軸を偏らせた形状に削り出すことができます。この加工技術は特に航空宇宙産業や医療機器産業で使用される高精度のコンポーネントを製造する際に用いられます。

ローレット

表面に凹凸をつけます。主に滑り止めのために加工されることが多いです。ローレットには転造式と切削式の2種類の工具があります。転造式は工具を押し付け被削材の形状を変えることができます。

押し付けて加工するので機械に負荷が大きくかかります。また、精度はあまり良くありません。切削式は削り取って加工します。転造と比べ負荷がとても少なく、精度もよくでます。

工具寿命が転造に比べて速いというデメリットはありますが、他の要素を考えれば切削式の方がメリットは大きいです。

加工機械

加工にはNC旋盤や複合旋盤加工機を使います。汎用旋盤にNC装置・操作盤・サーボモーターが追加されています。0.001mm単位の精度の位置決め、プログラムによる自動加工が可能です。フライス加工も必要な形状は、複合旋盤で加工します。

一般的な旋盤には主軸・刃物台、心押台の機構が取り付けられています。これは長いワークの芯（外径が仕上がっていない）が出ていない場合に旋削対象を抑えることで、旋削対象の振れの防止に役立ちます。センタ穴（中心穴）を空ける際にも用いられます。

一般的な旋盤は横型ですが、縦型旋盤も存在します。縦型旋盤は水平で大きなテーブル上面に旋削対象を固定し回転運動を与えることで、横型旋盤には取り付けられないほど大きい工作物や重量物を旋削する際に利用されます。

加工方法例

外丸削り

面削り

テーパ削り

中ぐり

リーマ仕上げ

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