旋盤加工とは？｜材料を回転させて、円筒形の部品をつくる加工方法
― 「旋盤加工」という言葉を聞いたことはあっても、実際にどのような加工なのか分からない方も多いのではないでしょうか。
旋盤加工は、金属などの材料を回転させ、工具を当てて削る加工方法です。
シャフトやピン、ボルト、ナット、カラーなど、丸い形状をした部品をつくるときに多く使われています。
今回は、旋盤加工の基本から、加工方法、使用される機械、注意点まで、分かりやすくご紹介します。
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汎用旋盤とNC旋盤の違いとは？｜加工方法の違いとそれぞれの特徴
旋盤加工とは？
旋盤加工では、まず加工する材料を機械に固定します。
その材料を高速で回転させながら、バイトと呼ばれる切削工具を材料に当てて削っていきます。
イメージとしては、
材料が回る → 工具を当てる → 必要な形に削る
という加工です。
材料そのものを回転させるため、特に円形・円筒形の部品をつくることが得意です。
例えば、
シャフト、 ピン、ボルト、 ナット、 カラー、 スペーサー、 ローラー などの部品に使われています。
旋盤ではどんな加工ができる？
旋盤では、材料を回転させながらさまざまな加工を行います。
★外径加工
材料の外側を削り、直径を小さくしたり、段差をつけたりする加工です。
シャフトなど、外側が円形の部品をつくるときに使われます。
★ 内径加工
材料にあらかじめ穴を開け、その穴の内側を削って大きくしたり、寸法を整えたりします。
★ 穴あけ加工
ドリルなどを使って、材料の中心などに穴を開けます。
★ ねじ加工
工具を使って、材料の外側や内側にねじ山を加工します。
ボルトやナットなどの製作に必要な加工です。
★ 突切り加工
材料を必要な長さで切り離す加工です。
一本の材料から、同じような部品を複数つくる場合にも使われます。
★ 面取り加工
部品の角を削って、斜めの面をつくります。
角をそのままにしておくと、けがの原因になったり、組み立ての邪魔になったりするため、図面の指示に合わせて面取りを行います。
旋盤の種類
旋盤にはいくつかの種類があります。
汎用旋盤
作業者がハンドルなどを操作しながら加工する旋盤です。
加工する形状に合わせて、作業者が工具の位置や送り量などを調整します。
少量生産や試作品、形状が複雑な部品などにも対応しやすいのが特徴です。
NC旋盤
NCとは「Numerical Control（数値制御）」のことです。
加工する寸法や動きをプログラムに設定し、そのプログラムに従って機械が加工します。
同じ形状の部品を繰り返し加工するときに適しています。
CNC旋盤
CNCは「Computer Numerical Control」のことで、コンピューターによって機械を数値制御します。
現在の製造現場では、CNCを使った旋盤加工が広く利用されています。
旋盤加工のメリット
旋盤加工には、次のようなメリットがあります。
① 丸い部品を高精度に加工できる
材料を回転させながら加工するため、円筒形状の部品をつくることが得意です。
寸法や形状を細かく管理しながら加工できます。
② さまざまな形状に対応できる
外径、内径、段差、溝、ねじなど、工具や加工条件を変えることでさまざまな形状をつくることができます。
③ 同じ部品を繰り返し加工できる
NC旋盤やCNC旋盤では、プログラムを使用することで、同じ形状の部品を安定して加工できます。
量産部品の製造にも向いています。
旋盤加工で注意すること
旋盤加工では、ただ材料を削ればよいわけではありません。
材料・工具・回転数・送り速度・切込み量などを適切に設定することが重要です。
特に注意したいのが、次のポイントです。
★材料に合わせた加工条件
鉄、ステンレス、アルミ、真鍮など、材料によって削りやすさが異なります。
材料に合わない条件で加工すると、工具が摩耗したり、加工面が悪くなったりすることがあります。
★ 寸法管理
削りすぎてしまうと、元に戻すことはできません。
そのため、加工途中でも寸法を確認しながら加工することが重要です。
★ 加工面の品質
寸法だけでなく、表面の状態も重要です。
工具の状態や加工条件によって、加工面の粗さが変わることがあります。
★ 安全確認
旋盤では材料や工具が高速で回転します。
材料の固定、工具の取り付け、機械の状態などを確認し、安全に作業することが基本です。
旋盤加工とフライス加工の違い
旋盤加工とよく比較されるのが、フライス加工です。
大きな違いは、「何を回転させて削るか」です。
項目 | 旋盤加工 | フライス加工 |
回転するもの | 材料 | 切削工具 |
得意な形状 | 円筒・円状 | 平面・溝・角形状など |
主な部品 | シャフト・ピン・カラーなど | プレート・ブラケット・機械部品など |
加工の特徴 | 外径・内径・ねじなど | 平面・溝・穴・輪郭など |
簡単に言えば、 「材料を回して削る」のが旋盤加工、 「工具を回して削る」のがフライス加工
と考えると分かりやすいでしょう。
旋盤加工はどんな製品に使われている？
旋盤加工でつくられた部品は、さまざまな製品に使われています。
例えば、 産業機械のシャフト、 医療機器の部品、 自動車関連部品、 精密機器の部品、 モーター部品、 ボルト・ナット 、スペーサー・カラー、 治具・工具 などがあります。
一見すると単純な丸い部品でも、実際には「外径」「内径」「長さ」「ねじ」「溝」など、細かな寸法が指定されていることがあります。
そのため、図面を正しく読み取り、要求された寸法・形状・公差に合わせて加工する技術が重要になります。
精密加工では「削る量」の管理が重要
旋盤加工では、材料を少しずつ削って目的の寸法に近づけていきます。
例えば、直径20mmの部品をつくる場合でも、最初から20mmぴったりまで一度に削るのではなく、加工の状態を確認しながら仕上げていきます。
特に精密部品では、 「あとどれだけ削ればよいか」 を正確に判断することが重要です。
材料の状態や温度、工具の摩耗などによっても加工結果が変わる場合があります。
そのため、機械の性能だけではなく、加工する人の知識や経験、確認する力も品質を左右します。
旋盤加工とは、材料を回転させながら工具を当てて削り、円筒形や円形の部品をつくる加工方法です。
外径・内径・穴・ねじ・溝など、さまざまな加工ができ、産業機械や医療機器、精密機器など幅広い分野で使用されています。
旋盤加工では、
材料に合った加工条件を選ぶこと
図面の寸法・公差を正しく確認すること
加工途中で状態を確認すること
が重要です。
「丸い部品だから簡単」ではなく、求められる寸法や精度に合わせて、どのように削るかを考える技術が旋盤加工にはあります。
第一金属製作所では、精密板金加工を中心に、必要に応じて協力会社とのネットワークも活用し、板金だけでは対応できないさまざまな加工にも対応しています。
「図面通り＋α」を大切に、お客様の製品に必要な加工方法を考え、ものづくりをサポートしています。
