「切削」という言葉を聞いて何を思い浮かべますか？
機械設計の世界でも切削加工という用語をよく用います。
今回は代表的な金属の切削加工について解説していきたいと思います。
そもそも切削加工とは？
切削とは、文字通り切って削ることを指しています。
元々は定尺と呼ばれる決まった形で金属は流通しています。
形状も様々で、ブロックのような形や円柱のような形、薄い板のような形などが代表的です。
その中から自分たちの使いたい理想的な形に近づけていくことが、加工になります。
つまり、大きなブロックを購入してきて、不要な形状を削っていくことが切削加工ということになります。
ちなみに定尺については、以下の記事で紹介しています。
旋盤加工
旋盤加工とは、円柱などの丸い形状を作るときに用いられる加工法です。
軸に金属を取り付け、高速回転させます。
そして回転体に刃を押し当てることで丸い形状を形作ることができます。
フライス盤加工
フライス盤加工は直線形状を作るときに用いられる加工法です。
金属を固定し、高速回転させた刃を押し当てながら移動させることで形を作っていきます。
形状によって刃の大きさや回転数、送り速度などを変えることによって、高い精度の形状を作ることが可能です。
通常は一方向のみ切削を行っていきますが、縦方向と横方向など複数の方向の加工に対応できたり、後に紹介するボール盤の機能を併せ持つ機器も存在します。
ボール盤加工
ボール盤加工は金属を固定し、回転したドリルを垂直に当てることによって、穴を開ける加工法です。
ボール盤に取り付けてあるドリルの径と回転数を変えることで、適切な径の穴を開けることができます。
大きい金属だけでなく、プラスチックや板金の加工もできる、卓上ボール盤も存在します。
切削加工時の注意点
切削加工であれば、一見するとある程度は自由に形状を決められるように思います。
例えば、板金加工であれば、1枚の板から曲げたり穴を空けたりするため、曲げの順序によっては加工できないことがあります。
金型による成型加工であれば、まっすぐに型を抜くことができることが必要なため、1度～3度くらいの勾配を付けたり、複雑な形状の突起をつけることができません。
このような板金加工や成形品加工と比較すると、確かに自由度は高いです。
しかし切削加工は刃を入れるという特性上、物理的に刃が入らない形状は加工できません。
例えば、刃の大きさよりも小さい隙間は加工することができません。
仮に加工することができたとしても、刃を交換して微小の刃を使ったり、人が手作業で加工したりすることになるため、コストが上がってしまいます。
まとめ
いかがだったでしょうか。
今回は金属の切削加工について解説してきました。
まとめると以下のようになります。
- 切削加工とは、定尺から不要な部分を削っていく加工
- 旋盤は円形、フライス盤は直線形、ボール盤は穴加工に用いることが多い
- 形状を設計するときは、刃が入るかどうかを意識することが必要
