ものづくり基礎知識15 機械加工の知識：切削加工について

ヒガメタルの”ものづくり”情報特集

2021年10月28日

切削加工とは、工作機械などの工具を用いて金属などの材料を意図する形状に切ったり削ったり穴をあけたりする加工方法で、加工の基本となる技術です。

切削加工の定義自体はあいまいですが、おおまかに6つの種類に分けることができます。

今回はそんな切削加工の特徴と種類をご紹介します。

切削加工の説明と6つの分類

切削加工では刃物（切削工具）を用いて材料を切るあるいは削る作業を行うことで不要な箇所を削り取り、必要な形状に加工します。精度の高い作業が可能で、仕上がりもきれいに加工できますが、硬い材料を削ることになりますので完了まで時間がかかる加工方法でもあります。

加工が難しい材料に、陶器のような壊れやすい素材や、粘りが強く弾力のあるゴムなどがありますが、逆に言うとその他の材料は加工が可能で、鉄鋼材料やアルミニウムといった金属に加えて、プラスチック/セラミック/木材など幅広い材料に加工を行うことが可能です。

なお、切削加工は大きく分けて以下の6種類に分類することが可能です。

以下、それぞれの加工法の特徴を説明します。

材料を高速で回転させ、主軸に固定したバイトという刃物（切削工具）を当てることで材料を削っていきます。

円筒上の部品を加工するのに向いている方法です。

作業者が手動で工具を操作/交換して実施する方法（汎用旋盤）と、加工の条件などをコンピューターで制御して自動で行う方法（NC旋盤）があり、用途や場面に合わせて使い分けます。

旋盤加工とは逆に、回転軸に取り付けたフライス盤という切削工具を回転させて材料を削っていく加工方法です。

材料を固定して切削を行うため材料の表面を比較的自由に加工でき、角形にするだけでなく、穴開け、みぞ削りなど多様な加工も可能です。

また、フライス盤には工具を取り付ける方向によって横型や立方があり、その他にも様々な形状があり、目的に合わせて使い分けます。

多くの部品には「ボルトの穴」「軸受の穴」「位置決め穴」など様々な穴やねじ穴があいていますが、その穴を作るのが穴あけ加工になります。基本、固定した材料に回転する工具を当てて穴をあけていくことになります。

表面をなめらかに仕上げたい場合や、超硬合金や焼入れした硬い材料を高精度に加工する際などに用いられる加工方法です。研削盤と呼ばれる表面に微小な切れ刃がついた機械を用いて、均一な表面仕上げを行います。

鋳物などの表面を完全に灰らに仕上げる加工方法です。手作業で金属をすり合わせながら微小な1ミクロン以下の凸凹を平らに削り、工作機械では不可能なレベルでの完全な平面に仕上げます。

旋盤加工、フライス加工、穴あけ加工は機械制御で加工を行うことも可能で、それがNC加工と呼ばれます。

数値制御装置が備わっている工作機械を用いて、安全に安定した品質を達成することが可能です。一方、設備に多額の初期投資が必要で、また専用のプログラムの開発/作成が必要なため加工前の段取りに費用と時間と労力が必要になります。

切削加工はものづくりにおいて基本的な加工方法で、ヒガメタルでも頻繁に行っています。

ヒガメタルでは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問題を解決していきますのでお気軽にご相談ください。