旋盤加工は、さまざまな材料に対して高精度な加工を施すことができる工作機械技術の一つです。被削材を回転させながら固定された切削工具で削り取るこの技術は、円柱状や円錐状の部品の製作に特に優れており、金属やプラスチック、木材など多様な材質に対応できます。

この記事では、旋盤加工の基本から、そのメリットやフライス加工との違いについて詳しく解説します。

旋盤加工とは？

旋盤加工は、工作機械の一種であり、被削材（加工する材料）を回転させながらバイトと呼ばれる固定された切削工具で削る加工方法です。この技術は、非常に高い精度での寸法調整や面粗度の管理が可能であり、特に円柱状や円錐状の部品の製作に優れています。

金属やプラスチック、木材などさまざまな材質に対応できるため、幅広い分野で利用されています。

旋盤加工の種類

旋盤加工の代表的な種類としては、以下のようなものが挙げられます。

外径加工

外径加工は、材料の外側を削り取って所望の直径にする加工です。シャフトや円柱形の部品を作る際によく使われます。例えば、自動車の軸やロボットのアームの部品などが挙げられます。

外径加工では、正確な寸法に仕上げるために微調整が必要であり、高精度のバイトを使用して精密に削ることが求められます。材料の回転速度や切削速度を適切に設定することで、効率的に加工が行えます。

端面加工

端面加工は、材料の端を平らにするための加工法です。部品の端面を滑らかに仕上げるために行われ、円盤やフランジなどの部品製作で重要な役割を担います。

端面加工によって、部品の端が正確な平面になり、他の部品との組み合わせがスムーズになります。

また、端面加工は、部品の長さを正確に制御するためにも使用されます。高精度な端面加工を実現するためには、材料の固定がしっかりと行われ、切削工具の位置を精密に調整することが必要です。

内径加工

内径加工は、材料の内側を削って所望の内径にする加工です。チューブやリングなどの中空部品を作る際に用いられます。例えば、軸受やパイプなどの内部を正確な寸法に加工することで、他の部品との適合性を高めることが可能です。

内径加工では、材料の内側にバイトを挿入し、回転させながら内径を削り出します。正確な内径加工を実現するためには、適切なバイトの選定と、精密な位置調整が重要です。

ねじ切り加工

ねじ切り加工は、ねじ山を作成する加工で、ボルトやナットなどのねじ部品を製作するために行います。精密なねじ山の形状と寸法が求められ、正確なピッチと深さの制御が必要です。

旋盤を用いてねじ切り加工を行う際には、専用のバイトを使用し、材料の回転とバイトの進行を同期させてねじ山を形成します。

旋盤加工のメリット

高い加工精度が得られる

旋盤加工は、NC（数値制御）プログラムを用いることで非常に高い加工精度を実現します。NCプログラムによる数値制御により、寸法精度と面粗度の管理が可能です。

具体的には、微細な寸法調整が必要な部品や、表面が滑らかでなければならない部品を製作する際に、その効果が発揮されます。

精度の高い部品が安定して製作されるため、製品の品質が一貫して高く保たれるのが特徴です。この精度の高さは、航空宇宙産業や医療機器など、高精度が求められる分野で重宝されます。

様々な材質に対応できる

旋盤加工は、金属をはじめ、プラスチックや木材など、多様な材質に対応可能です。そのため、自動車部品、家庭用器具、装飾品など、さまざまな用途に利用できます。

柔らかい材質も加工できるため、設計段階での試作品製作や、特殊な素材を使用した製品の製作が容易です。例えば、医療用のプラスチック部品や、特注の木製家具の部品など、多岐にわたる製品が製作可能です。

材質の選択肢が広がることで、設計の自由度が高まり、多様なニーズに対応できます。

低コストで短納期対応ができる

旋盤加工は、金型製作が不要なため、初期費用が抑えられ、低コストでの加工が可能です。また、加工の準備に時間がかからないため、短期間での製作が実現します。

試作品や小ロット生産に適しており、迅速な対応が求められる場合にも対応できます。例えば、新製品のプロトタイプ製作や、急な設計変更に伴う部品の再製作など、タイムリーな対応が求められる場面で特に有利です。

複雑な形状の加工が可能

旋盤加工では、旋削、穴あけ、中ぐり、溝加工、ねじ切りなど、多様な加工が可能です。そのため、複雑な形状の部品も容易に製作できます。例えば、自動車のエンジン部品や、機械装置の内部構造部品など、複雑な形状が必要な部品の製作に適しています。

複数の加工工程を組み合わせることで、一つの機械で多様な形状の部品を製作できるため、工程の簡略化と効率化が図れます。

大型製品の加工が可能

旋盤加工は、大型製品の加工にも対応できます。特に縦旋盤を使用すれば、直径20mもの大型製品の加工が可能です。この特性により、大規模な機械部品や構造物の製作が可能になります。

例えば、風力発電機の大型シャフトや、大型船舶の部品など、巨大な部品の製作に対応できます。

旋盤加工とフライス加工の違い

工作物を削り取る切削加工の代表的な手法として、旋盤加工に加えてフライス加工も挙げられます。

回転する対象の違い

旋盤加工では、被削材（加工する材料）が回転します。材料を旋盤に固定し、高速で回転させることで、バイトと呼ばれる固定された切削工具が材料を削ります。

一方、フライス加工では切削工具が回転します。エンドミルや正面フライスといった工具が回転し、固定された材料を削り取るのが特徴です。

得意な加工形状の違い

旋盤加工は、主に円柱状や円錐状の外形や内面の加工に適しています。例えば、シャフトやパイプ、ボルトなど、円形断面の部品の製作に非常に向いています。

一方、フライス加工は、平面や直線的な溝、段差などの加工に優れています。例えば、機械のベースやフレーム、溝付きのプレートなど、平面加工や直線加工が必要な部品の製作に適しています。

使用する工具の違い

旋盤加工では、バイトと呼ばれる固定された切削工具を使用します。バイトは、材料の回転に合わせて固定された位置で削る役割を担います。

対して、フライス加工では、エンドミルや正面フライスといった回転する切削工具を使用します。エンドミルは主に垂直方向の加工に、正面フライスは水平面の加工に用いられます。

加工サイズの違い

旋盤加工は、大型製品の外径や内径の加工が可能です。例えば、大型のシャフトやパイプ、重機の部品など、大型かつ円形の部品の加工に適しています。特に縦旋盤を使用すれば、直径20mにも及ぶ大規模な部品を加工することができます。

一方、フライス加工は比較的小型の部品の加工に適しています。小型の金属部品や、精密機械の部品など、細かい加工が必要な場合に向いています。

旋盤加工は高洋電機にお任せください

高洋電機は、豊富な経験と高い技術力を誇る加工メーカーです。NC旋盤をはじめとする200台以上の最新設備を駆使し、高精度かつ多様な材質に対応した加工を提供しています。難削材の加工にも対応し、品質と納期の両立を実現します。長年の実績に裏打ちされた信頼の技術で、お客様のニーズに応じた最適なソリューションを提供します。

旋盤加工を検討中の企業様は、ぜひお気軽にお問い合わせください。