切削加工の代表的な種類について解説! 適切な方法を選ぼう

切削加工の代表的な種類について解説! 適切な方法を選ぼう

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※本シリーズは設計者の皆さまの学習にお役立ていただくために、一般的な製造手法のノウハウについてご紹介します。記事内でご紹介する内容はプロトラブズにて未展開のものも含まれます。

 


≪目次≫

1. フライス加工とは

(1)フライス加工とは

(2)フライス加工の種類

2. 旋盤加工とは

(1)旋盤加工とは

(2)旋盤加工の種類

3.穴あけ加工とは

(1)穴あけ加工とは

(2)穴あけ加工の種類


切削加工にはさまざまな種類がありますが、中でもフライス加工、旋盤加工、穴あけ加工は最も代表的なものです。今回はそれぞれの特徴や種類を見ていきましょう。

 

1.フライス加工とは

 

1)フライス加工とは

フライス加工とは、回転軸(主軸)に取り付けた、フライスとよばれる切削工具を回転させて行う切削加工法のことです。加工物はテーブルに固定されており、テーブルまたは工具側を前後、左右、上下などに動かすことで加工を進めます。フライスにはさまざまな形の工具が用意されているので、面削、穴彫り、溝彫りなど、多種多様な加工ができます。

 

2)フライス加工の種類

・正面フライス加工

正面フライスとよばれる種類の工具を使って行う加工法です。比較的大きな直径の工具で多数の刃が付いており、底面で削れるようになっています。一度に広い平面を精度よく仕上げることができるため、フライス加工の代表的な加工法です。スローアウェイチップとよばれる、交換可能なチップが付けられていることが多いです。

 

・エンドミル加工

エンドミルとよばれる種類の工具を使って行う加工法です。比較的小さな直径の工具で複数の刃が付いており、底面と側面で削れるようになっています。溝や凹部を彫ったり、側面を使って端部を加工したりします。底面にも刃が付いているため、小さい幅の平面加工も可能です。ボールエンドミルという、底面が球状になっている工具もあります。正面フライス加工と並んで、フライス加工の代表的な種類の加工法です。スローアウェイチップが使われたり、工具全体が工具鋼で作られていたりします。

 

・平フライス加工

平フライスとよばれる種類の工具を使って行う加工法です。円柱状の周囲に刃を複数配置したもので、軸に平行な面を切削します。正面フライスに比べ、切削量は多くできますが仕上がりに劣るため、荒加工などに用いられます。

 

・側フライス加工

平フライスの側面版ともいえるもので、側フライスという工具を使う加工法です。円盤の外周側面に刃が配置されており、軸に直角の面を切削します。

 

T溝フライス加工、あり溝フライス加工

T型や、あり溝とよばれる台形の溝を彫るための加工法です。これらの溝は工作機械などによく用いられ、スライド機構や固定溝などに使われます。はじめにエンドミルなどで長方形断面の溝を彫った後、これらの加工によりT溝やあり溝に仕上げます。

 

2.旋盤加工とは

 

 

1)旋盤加工とは

旋盤加工とは回転軸(主軸)上にある、チャックに取り付けた加工物を回転させて行う切削加工法のことです。切削工具は刃物台とよばれる箇所に固定されており、これを前後左右などに動かして加工物に当てることで加工を進めます。切削工具の中でも、旋盤の工具はバイトとよばれます。バイトにはさまざまな形、材質の工具が用意されており、外面や内面の加工、切断、ねじ切りなどができます。

 

2)旋盤加工の種類

・外丸加工

円筒形状の加工物の外周を切削する加工法で、旋盤の最も基本的なものです。横剣バイトや斜剣バイト、真剣バイトなどが使われます。スローアウェイチップを使った工具が一般的ですが、工具鋼によるものも使われます。刃物を斜めに動かせるように刃物台を傾ければ、テーパ形状を持った製品の加工もできます。

 

・面加工

チャック面に対して平行な面を切削する加工法です。斜剣バイト、真剣バイトなどが使われます。円筒や円盤状の加工物の端面を切削します。

 

・中ぐり加工

中空の加工物の、内周面を切削する加工法です。中ぐりバイトという、スリムで長いバイトが用いられます。加工物の大きさにもよりますが、中空部の直径が小さかったり、深さがあったりすると工具の剛性が十分に備えられず、難易度の高い加工となります。

 

・ねじ切り加工

加工物に雄ねじや雌ねじを切る加工法です。ねじ切りバイトとよばれる、ねじの山形状が再現された工具を使います。ねじの規格に合わせたピッチとなるよう、自動送りを使って加工を行います。

 

・突切り加工

加工物に外周側からバイトを徐々に押し込んで、最終的に切り離す加工法です。突っ切りバイトとよばれる、幅が細く、厚いバイトが使われます。チャックでのつかみ代を、すべての加工が終わった後に製品と分離する際などに行われます。突切り加工は、工具や機械にかかる負荷が大きい加工法です。回転数を落とし切削油なども供給しながら、慎重に送ることが求められます。

 

・穴あけ加工

汎用旋盤の場合、チャックと向かい合せに心押台があります。センタとよばれるサポートを取り付けることで、長物加工の際に加工精度を上げるものですが、こちらにドリルなども取り付けられます。これにより、チャックと正確に同軸の穴を加工物にあけることができます。

 

3.穴あけ加工とは

 

1)穴あけ加工とは

穴あけ加工とは、回転軸(主軸)に取り付けた工具を回転させて行う切削加工法のことです。加工物はテーブルに固定されており、工具を上下に動かして加工物に当てることで加工を進めます。工具はドリルが主役ですが、雌ねじを切るためのタップや精密な穴に仕上げるリーマも使われます。

(2)穴あけ加工の種類

 

・穴あけ加工

加工物に貫通穴や止まり穴を加工する方法です。工具にはさまざまな形状、材質のドリルが使われます。大きな直径の穴をあける場合、ドリルでの穴あけの後に中ぐり加工を行うこともあります。

 

・リーマ加工

ドリルによる穴の仕上げ加工をする方法です。ドリルであけた穴は、穴の側面の仕上がりがあまりよくありません。リーマは工具外周部に複数の刃が付いているため、この側面をきれいに、正確な寸法に仕上げることができます。

 

・タッピング加工

雌ねじを切る加工法です。まずドリルで下穴をあけた後、タップに付け替えて加工を行います。ドリルと違いたくさん回転させられず、また必要な深さで止めなければならないため、タッピングボール盤やNCボール盤などが使われます。

 

・座ぐり加工

座ぐり面を作るための加工法です。ボルトやナットによって締結される箇所は、それらが安定して座るように座ぐり面を作ることが多くあります。エンドミルや、ドリルなどで穴をあけた後それを基準に座ぐり面が作れる座ぐりドリルを使います。

 

まとめ

切削加工の代表的な加工法を見てきました。切削加工は種類も多く、材質や形状によって最適な加工法が変わるなど奥が深い世界です。この知識をベースにいろいろ調べてみると良いでしょう。