旋盤加工とは?仕組み・種類・用途をわかりやすく解説
円柱や軸のような回転対称部品を加工するとき、まず検討したい方法が旋盤加工です。旋盤加工は、工件を回転させ、固定した工具を当てて不要な部分を削り取る切削加工の一種です。公開されている製造業の技術資料でも、この「工件を回転させる」という点が共通して説明されています。ポイントは機械の名前ではなく、ワーク自身の回転を基準に形状をつくることにあります。
旋盤加工の定義旋盤加工は、ワークを回転させ、固定した工具で材料を削る加工方法です。円柱・軸・円盤のように、部品自身の回転を基準に形状を説明できる部品で特に力を発揮します。
旋盤加工は、金属や樹脂などのワークを主軸で回転させ、バイトと呼ばれる切削工具を送りながら形状を整える加工方法です。回転するワークの外周や端面を削るため、シャフト、ピン、フランジ、継手など、円筒形や円盤形の部品に適しています。
「旋削加工」と「旋盤加工」は、厳密には加工方法と工作機械を指す言葉です。ただし実務では、旋削を行う代表的な機械が旋盤であるため、近い意味で使われることが少なくありません。
旋盤加工の仕組み
旋盤加工では、ワークをチャックなどで固定して回転させ、工具を外周方向や軸方向へ移動させます。工具の位置と切り込み量を調整することで、直径、長さ、段差、テーパなどを段階的に仕上げます。NC旋盤やCNC旋盤では、加工の動きをプログラムで制御できるため、同じ形状を繰り返し加工しやすくなります。
主な旋盤加工の種類
旋盤加工には、加工する場所や目的に応じて次のような種類があります。以下は記事に組み込む HTML の表現です。
| 加工の種類 | できること |
|---|---|
| 外径加工 | ワークの外周を削り、指定した直径や段差をつくる |
| 端面加工 | ワークの端面を平らに整え、長さの基準面をつくる |
| 内径加工 | あらかじめ開けた穴の内側を広げ、寸法や表面を整える |
| 溝加工・突っ切り | 外周や内周に溝をつくり、最後に部品を切り離す |
| ねじ切り | 外周または内周に、ピッチをそろえたねじ山を形成する |
穴あけや内径加工では切りくずがたまりやすく、深い穴や細長いワークでは振動が起きやすくなります。加工の種類だけでなく、ワークの長さ、固定方法、材質、要求精度まで確認することが大切です。
旋盤加工に向いている部品
旋盤加工を検討しやすいのは、回転軸を基準に形状を説明できる部品です。たとえば、段付きシャフト、ピン、カラー、ブッシュ、円筒状のスペーサーなどが挙げられます。外径や内径の寸法、同心度、真円度などを重視する部品では、旋盤加工の特徴を活かしやすいでしょう。
一方、平面や側面に複数の穴がある部品、角形状のポケット、回転軸から外れた位置の加工が中心になる部品は、フライス加工やマシニングセンタ、複合加工機との組み合わせが必要になる場合があります。これは、公開されている旋盤・フライスの技術解説で示される適用形状の違いから判断できます。
フライス加工との違い
| 比較項目 | 旋盤加工 | フライス加工 |
|---|---|---|
| 回転するもの | ワーク | 工具 |
| 得意な形状 | 円筒・円盤・軸 | 平面・溝・角物・複雑形状 |
| 代表的な加工 | 外径・内径・ねじ切り | 平面・側面・穴・ポケット |
まとめ
旋盤加工は、ワークを回転させながら工具を当て、外径、内径、端面、溝、ねじなどをつくる加工方法です。円柱や軸のような回転対称部品では、寸法や同心度を管理しやすい一方、回転軸から外れた形状や複雑な平面加工には別の加工方法が必要になります。図面を見るときは、まず部品の形状がワーク自身の回転を基準に説明できるかを確認すると、加工方法を考えやすくなります。