旋盤加工は、自動車の部品や調理器具、アウトドア用品など、さまざまな製品を作り出すのに役立っています。
これほど活躍している旋盤加工ですが、加工方法や手順までは知らないという方が多いでしょう。
そこで今回は、旋盤加工の手順について紹介します。
□旋盤加工とは何か
ここではまず旋盤加工とは何かについて一緒に確認していきましょう。
旋盤加工とは、バイトと呼ばれる切削工具を使用して素材を加工する方法です。
素材を回転させながら、バイトを直接当てることで削り取るといったイメージです。
こちらの加工方法では、加工の対象物を回転する爪に固定します。
そのため、丸物の製品を作ることが可能です。
素材を回転させるためブレることなく製品を削り出せます。
精度の高い丸物を作り出せるでしょう。
旋盤を構成している部品についても簡単に説明しておきます。
・ベッド
こちらは以下で紹介する部品を支えるための土台です。
振動や熱に強い構造になっています。
土台部分であるベッドが弱いと、その上で作業するその他の部分にも悪影響が出てしまいます。
精度の良い加工をするためには、安定したベッドが重要です。
・主軸台
チャックと呼ばれることもあります。
素材を固定して回転させるための部品です。
こちらもベッドと共に精度を出すためには重要な役割を果たします。
・心押し台
こちらは素材を反対側から保持するための部品です。
素材をサポートするための装置のため、先端部を変更すればドリル加工もできます。
NC旋盤においては、テールストックと呼ばれています。
・往復台
こちらは工具を水平に移動させる際に使用します。
長手方向に移動させるための装置です。
エプロン、サドル・横送り台、刃物台から構成されています。
□旋盤加工の加工方法について
旋盤加工には、いくつか基本的な加工方法があります。
ここでは4種類の方法を紹介します。
1 外径加工
こちらは回転している材料の外側から刃物を接触させる方法です。
最も多く採用されている方法でしょう。
表面を綺麗に仕上げたり、大まかに狙いの形状を削り取ったりする際に用いられることが多いです。
外壁加工をする際には、切り屑が工具に絡まってしまうというトラブルが非常に多いです。
特に高い精度が求められる仕上げの加工では、切り屑が絡まって精度が落ちるということがあります。
工具の角度を調整しながら絡まらないようにすることが重要です。
2 内径加工
こちらは素材に穴を開けたり、穴を広げたりする際に採用されることが多いです。
穴の大きさを揃えたり、内側の表面を綺麗に仕上げたりする際にも役立ちます。
内径加工においては、加工する穴の深さに合わせて工具を調整する必要があります。
穴が深ければ長い工具が必要になるのですが、長い工具はたわみが発生しやすく、精度が低下してしまいがちです。
また、切りくずが内部に溜まりやすいため、こまめに取り除く必要があります。
3 ねじ切り加工
こちらはネジのピッチを作成するための方法です。
旋盤加工においては、専用のねじ切り工具を使用することで、雄ネジと雌ネジの両方を加工可能です。
ねじ切り専用の工具を素材に当て、一定の速度で工具を動かすことで加工完了です。
ネジのピッチの間隔を均一にするために自動送り機能を使うことが多いでしょう。
4 突切り加工
こちらは素材を工具に押し当てることで、不要な部分を切り落とすための加工方法です。
イメージとしては輪切りしていく感じです。
歯が細い工具を使用する必要があります。
振動や音を確認しながらの作業になるため、高い技術力が求められます。
また、精度の高い加工をするためには、しなりやすい刃の使用や油の活用といった対策が必要です。
□図面作成時のポイントと形状について
旋盤加工をする際の図面において注意しておきたいポイントを紹介します。
・図面の部品の向き
旋盤加工機は、左側のチャックによって固定され、右側から加工するのが一般的です。
外径加工の場合は直径が細い方を右側に書いたり、穴をあける場合は、直径の大きな穴の方を右側に書いたりする必要があります。
・できる限り加工時に工作物の入れ替えがないようにする
工作物の入れ替えが頻繁に必要な加工手順にしてしまうと、それだけで作業効率が低下してしまいますよね。
手間を減らして生産性の向上を意識しましょう。
・精密な軸の加工
軸と公差が近いと、少し歪んだり、ゴミが入ったりするだけで軸と穴がはまらなくなることがあります。
これらを避けるために、「逃げ加工」をする必要があります。
途中から半径を小さくして、軸と穴がはまりやすいようにします。
最後に加工しやすい形状と加工しにくい形状についても紹介します。
右側からのアプローチのみで加工が完了する形状は非常に加工がしやすいです。
また、貫通している穴や浅い溝も加工がしやすいでしょう。
反対に、深くて狭い穴や溝は加工が困難です。
密閉されている穴形状や深い縦溝、入り組んだ溝は加工ができません。
どこかで分割しながら加工する必要があるでしょう。
□まとめ
今回は、旋盤加工の手順について紹介しました。
旋盤加工の基礎的な知識についてご理解いただけたでしょうか。
部品の調達でお困りの方は是非当社までご連絡ください。