ものづくり基礎知識23　旋盤加工②　原理と加工条件

2022年3月23日

旋盤加工は、工具を使って工作物の不要部分を除去する切削加工の一種です。

今回は『旋盤加工①　特徴と種類』https://higa-metal.com/articles/1055/　に続いて原理と加工条件を紹介します。

旋盤の種類

旋盤には普通旋盤(汎用旋盤)、正面旋盤、立て旋盤、NC旋盤といくつかの種類があります。

一般的に旋盤と言う場合は手動での作業を行う普通旋盤(汎用旋盤)のことを意味します。

基本的に旋盤は以下の3つの機能を通して加工がなされることになります。

1. 加工者から左手側にある「主軸台」で工作物を回転させる
2. 中央部にある「往復台」で工具(バイト)を前後左右に移動させる
3. (必要な場合のみ)右手側にある「心押し台」で長い工具を支えたり、穴あけを行う

通常は「主軸台」と「往復台」を使用して加工を行い、工作物を必要な形状に切削していきます。

正面旋盤とは普通旋盤と異なり、チャックの部分に面盤が付いていて普通旋盤よりも大きな直径の工作物を加工できるようになっています。

また、立て旋盤は普通旋盤を垂直にした構造になっているもので、重量のある大型工作物の旋削に向いています。

NC旋盤とは数値制御装置(NC装置)を組み込んだ機械のことです。NCは「Numerical Control」の略で、そのまま数値制御を意味します。数値データを入力し、以後の加工を加工プログラムに沿って自動で行うことが可能な生産性の高い工作機械です。

旋盤の原理と加工条件

一般的に工作機械は工具を回転させて工作物を削っていきますが、旋盤加工では逆に工作物を回転させながら工具に当てることで切削することになります。

また、旋盤では左右の位置が決まっていて、作業者から見て工作物を左に、工具を右側に配置するようになっていて、旋盤においてはメーカーを問わず方向性が定められています。

工作物は前後左右には動かさずに回転させ、それに対して工具を動かして意図する形状に加工していくのが旋盤の原理です。

その原理に沿って以下の3つの要素が加工に関する条件となります。

1. 工作物の「回転数」：工作物のサイズに合わせて、切削する速度を決めて回転数を定めます。
2. 工具の「切込み量」：多めに削るのか、少しずつ削るのかを定めます。初めに大きく、仕上げは小さく切込むなど場面によっても使い分けます。
3. 工具の「送り速度」：工作物が一回転する際に工具が移動する速さで、速いほど加工効率は上がりますが加工精度は粗くなります。

上記3つの条件を工作物の材質や求められる加工精度、仕上げ面の粗さなどによって事前に定めていくことが重要になります。

ヒガメタルでは、旋盤加工も自社や協力工場で広く積極的に実施しています。

大田区のものづくり企業として、お客様の事情や納期を踏まえ最適な加工方法を選択して製作を行っていますのでお気軽にご相談ください。