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切削加工機の基礎知識
切削加工とは
切削加工とは、木材や樹脂、金属などの材料を切削工具を使用して、切り、削り欲しい形状を形作る加工方法です。除去加工と呼ばれることもあります。
使用される工作機械は、旋盤やフライス盤、マシニングセンタ、NCルータなど様々な機械があります。
切削加工と旋削加工のちがいとは
旋削加工とは主に旋盤で材料を回転させ、工具を当てて移動させることによって目的の形に仕上げる方法です。こちらの記事では、旋削加工の種類や加工時のポイントに加え、注意したい「切り屑」についてもまとめました。
切削加工機の種類
旋盤やフライス盤、マシニングセンタなど代表的な切削加工機の種類についてまとめています。
切削加工における注意点
切削抵抗や切削熱、切りくずの排出、安全確保など切削加工機を使用する際に注意すべきポイントをまとめています。
切削加工機に使用できる補助金制度
切削加工機など工作機械の購入は設備投資になり、国や自治体の補助金を使用できる場合があります。ここでは、代表的な補助金制度を紹介いたします。
切削機械に使用する油の役割
切削加工機を使用する際に必要となる切削油にはどんな役割があり、どんな種類があるのかをまとめました。加工材料ごとに注意すべき点もまとめていますので、参考にしてください。
切削加工と研削加工の違い
切削加工と研削加工は似ている加工法と思われがちですが、それぞれ異なります。切削加工は材料を切ったり削ったりして欲しい形状を形作る加工法のことで、研削加工は高速で回転する砥石によって材料の表面を削り取っていく加工法です。
切削加工の加工精度
切削加工における精度とは、ワークの仕上がり具合の「品質レベル」のことです。測定するには、専用の機器を使用します。高い品質レベルをクリアするには、精度に影響を与える可能性のある要素をあらかじめ把握しておくことが大切です。
切削加工の材料
切削加工に適している材料と、そうでない材料があることを把握しておくようにしましょう。特に、硬度があまりに高い材料に加工をほどこすと、工具にかなりの負担がかかります。そのため、工具パーツの交換頻度が上がるなどして、トータルとしてのコストがかかりすぎてしまう可能性があります。
切削加工の
メリット・デメリット
複数の方法がある金属加工において、切削加工はメジャーな加工方法のひとつです。コストをおさえやすいことや精度の調整が可能であることなど、多くのメリットがありますが、おさえておくべきデメリットもいくつかあります。
切削加工における加工不良
金属のきりくずや振動、刃先の欠損など、切削加工においては、加工不良を引き起こす可能性のある原因が複数存在しています。作業者のケガを防ぎ、そして製品のクオリティーを維持するために、さまざまな原因を把握し、対策を講じておくことが求められます。
切削加工の表面粗さの原因と対策とは
表面粗さとは、切削加工をした製品の表面にできる目視では確認できないような連続する微小な起伏のこと。表面粗さの大きい表面は触るとザラザラします。ここでは、表面粗さの原因や課題、対策について紹介します。
切削加工のバリの原因と対策とは
バリとは、切削加工の過程で発生する意図しない突起や残留物のことで、「かえり」や「かえし」と呼ばれることもあります。切削加工を行うと多少なりともバリは発生するもの。ここでは、バリの原因や課題、対策について紹介します。
切削加工ができない形状とは
切削加工できない形状に「ピン角」や「アンダーカット形状」などがあります。こういった形状をどうしても作りたい場合には、別の工法で加工をするか、あるいは特別な工具やアタッチメントなどを使って対処する必要があります。
切削加工のむしれの原因と対策とは
切粉排出不良や構成刃先の発生、工具の摩耗、チッピングなどの細かな欠けなどが、むしれを発生させてしまう原因となります。むしれはさまざまな問題を引き起こすので、加工条件を調整するなどの対策を講じる必要があります。
切削加工の溶着の原因・対策とは
工具に熱によって溶けたワークの一部が付着することを溶着といいます。溶着はアルミニウムや軟鉄など、比較的やわらかいワークの加工時に発生しやすいです。工具の寿命にも影響するので、対策を講じる必要があります。
切削加工の加工硬化の原因・対策とは
ワーク切削時に生じる熱によって引き起こされる加工硬化。どのような金属を加工する場合にも加工硬化は起こります。それを見越して対処することが大切。工具やホルダの慎重な選定がポイントとなります。
切削加工のビビりの原因と対策
切削加工の作業中に生じる振動全般を「ビビり」と言い、加工の精度や生産性が落ちる要因のひとつです。どのような時に発生し、どのような対応が必要なのか、「ビビり」の原因や対策について紹介します。
切削加工のチッピングの原因と対策
切削工具の刃先が小さく欠けることを「チッピング」と言います。原因は長時間工具使用や工具と材料のアンマッチなど、要因はさまざま。チッピングが起きることで加工中のトラブルにつながりかねないので、対策する必要があります。
切削加工におけるツーリングとは？
ツーリングは切削加工の精度と効率を左右する重要な要素です。本記事ではその概要と選定のポイントを解説します。
切削加工における治具とは？
治具は切削加工の精度、効率、安全性を向上させる重要なツール。その役割とメリットを詳しく解説します。
切削加工で発生する切粉とは
切粉を放置すると、加工精度低下、工具寿命短縮、機械の故障、作業環境悪化、環境問題など多岐にわたる問題を引き起こします。特に寸法精度の狂いや工具の摩耗・欠けはコスト増に直結し、作業者の怪我や粉塵爆発のリスクもあります。
切削温度とは
切削加工時に工具と被削材の接触で生じる熱が切削温度です。摩擦や塑性変形が主な原因で、加工精度、工具寿命、品質に影響します。切削温度を適切に管理することで、加工の品質と効率を大きく向上させることが可能になります。
NC加工機、「マシニングセンタ」と「NCルータ」の違いとは？
コンピューター制御で加工に必要な作業工程などをコントロールし、自動化する「NC加工機」に「ATC(自動工具交換装置)」を装備することで、複数工具を使用した切削加工を自動的に行えるのが「マシニングセンタ」と「NCルータ」。それぞれ名前は違いますが、加工方法や大まかな機能は同じです。
「マシニングセンタ」と「NCルータ」、どちらを導入すべきかは、求めているスペックや予算感、加工材料の傾向によっても変わってきます。
まずは、「マシニングセンタ」と「NCルータ」のスペック比較をチェックしてみましょう。
切削条件を最適化する方法は？
加工現場において「切削条件」は極めて重要です。切削速度、回転数、送り量、切り込み量など、各パラメーターを最適化することで、加工精度の向上、工具の寿命延長、生産性アップにつながります。
次の記事では、切削条件を最適化するためのポイントを分かりやすくまとめていますので、ぜひ参考にしてみてください。
切削工具の種類はどう違うの？
切削工具は、種類ごとに役割や特徴が異なるため、加工する形状や目的によって使い分けることが大切です。
また、同じ種類の工具でも、材質によって違いが出てきます。次の記事では、代表的な切削工具の種類を紹介している他、切削工具に使用される主な材質について解説しているので、参考にしてみてください。
切削加工で発生する残留応力とは？
切削加工では、工具による塑性変形や切削熱により残留応力が生じます。これは外力がない状態でも内部に残る応力で、部品の変形や強度低下、寿命短縮の原因となります。特に引張残留応力は問題を引き起こしやすいため注意が必要です。加工条件の最適化、工具管理、後処理等で影響を低減・制御することが重要です。
切削加工における「ひずみ」とは？
切削加工における「ひずみ」は、外力や熱による金属の変形で製品精度を低下させる要因です。主な原因として、残留応力の解放、高温の切削熱、不適切なクランプ、材料特性などが挙げられます。対策には、加工前の熱処理、条件や順序の最適化、適切なクランプ選定が重要であり、これらを複合的に行うことで高精度なものづくりが可能になります。
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NCルータ導入時に検討すべき
おすすめメーカー3選
何かあった際にすぐにサポートに来てくれる「国産メーカー」の中から、
自社の希望に合ったNCルータを見つけられるよう「NCルータ製品数」の多い3メーカーをピックアップ。
それぞれのNCルータの特徴を紹介していきます。
NCルータ専門メーカー
- 信頼性の高い高精度なNCルータ。プラスチック、セラミック、軽金属加工の実績あり
- 5軸同時制御での樹脂立体製品加工が得意
得意とするメーカー
- 木造建築プレカット加工機がメイン商品
- 大型専用機の製作が得意
NCルータを生産
- 切断機（パネルソー、ランニングソー）の実績あり
- 穴あけ機械の製作が得意
Google検索にて「NCルータ メーカー」で調べた際(2021年10月27日時点)に上位に表示される5社の中から
・国産メーカー
・NCルータの製品数が多い3社
をおすすめのメーカーとして紹介します。
※その中で唯一、NCルータのみを製造している企業。