機械加工の基礎知識1~切削・研削ってどんな加工?

私はプロフィールでも述べたように機械加工に関しての知識はほぼ皆無に等しいです。

フライス盤?ボール盤?わかりません。

ていうレベルでしたが、そんな私がテキストを読んで理解することが出来たので、覚えた知識を丁寧に説明していきます。

この記事での目的は私の機械加工の知識向上、読者の機械加工への興味促進、知識向上として頑張りますので何卒よろしくお願いします。

機械加工の基礎知識

まず、機械加工といっても実際は何をするのかあまり想像が出来ませんね。私自身もあまり想像できませんでした。

機械加工というのは、主に機械を用いて金属や木材等の材料を加工していくことです。

その工程として、切削(せっさく)、研削(けんさく)、せん断(せんだん)、鍛造(たんぞう)、圧延(あつえん)等があります。

では、これらの工程は一体どんな材料加工をしていくのでしょうか?それぞれの工程の目的等をまとめていきます。

・切削

その名前の通り、金属などの材料を切り削っていくことです。

イメージとしてはリンゴの皮をナイフで剥いていくようなイメージで加工材料を切り削っていく工程です。

・研削

砥石などで削って表面を滑らかにする工程で、研磨ともいう。

・せん断

材料を挟み切る工程。

イメージでは紙をハサミで切ったり、穴あけパンチで紙に穴をあける作業を金属等の材料で行う工程のことをせん断という。

・鍛造

金属をハンマー等でたたくことによって金属の中にある気泡を圧着して強度を高めていく工程。

・圧延

金属の塊をローラーの間を通して伸ばして板や棒状に加工する工程。

加工方法の用途と特徴

上記で述べた加工方法の中でも、更に細かく分類することが出来ます。

切削加工だけでも、旋削、平削り、形削り、立て削り、ブローチ削り、フライス削り、中ぐり、タップ、リーマ仕上げ、歯切りなど、たくさんの種類があります。

これらを大きく分けると、工具が回転して材料を加工していく工程と材料を回転させて加工していく方法に2パターンに分けることが出来ます。

工具が回転して材料を加工する方法を転削加工と言い、材料を回転させて加工する方法を旋削加工と言います。

フライス削り、中ぐり、タップ、リーマ、歯切りは転削加工に分類して、

旋削、平削り、形削り、立て削り、ブローチ削り、を旋削加工に分類することが出来ます。

では、それぞれの作業ではいったい何をするのか要点をまとめていきましょう。

旋削

材料をを回転させて加工を行っていく作業で、円形に金属を加工していく。

平削り盤

固定した材料を往復運動させて固定された切削工具で材料に溝加工等を行っていく。

特徴としては大きい素材に向いている。

形削り盤

固定した材料に対して切削工具が移動して表面を削って材料に溝加工等を行っていく。

特徴としては小さい素材に向いている。

立て削り盤

固定した材料に対して切削工具が移動して表面を削って材料に溝加工等を行っていく。

形削りとの違いは、材料の送り機能がついているため、作業効率が良い。

特徴としては比較的小さい素材に向いている。

ブローチ削り

ブローチと呼ばれる専用の工具で材料の表面加工やスプライン穴などの様々な種類の穴加工を行っていく。

スプライン穴とは歯車のような形状をした穴である。

フライス削り

切削工具が回転して固定された材料を加工していきます。

材料を固定することが出来ればかなり自由に材料を加工していくことが出来るのが特徴です。

中ぐり加工

バイトと呼ばれる材料を切削加工する工具を回転させて、ドリルなどで開けられた穴の精度を向上させる工程。

タップ加工

タップ工具を回転させて、あらかじめドリル等で穴を開けたところに使用してねじ山を作っていく工程。

リーマ加工

リーマ工具を使用して、あらかじめドリル等で開けた穴を所定の寸法に仕上げて精度を上げる工程。

歯切り加工

円盤を切削工具を用いて歯車状に加工していく工程。

フライス盤を用いて一つずつ歯を成型していく成型法と、ラック型の切削工具を押し付けることで歯車の形に加工していく創聖法などがある。

 

砥粒加工と研削加工・研磨加工

続いては、材料を加工した後に精度を更に高める作業を紹介していきます。

砥粒加工では、砥粒を結合剤で固めた砥石で行う固定砥粒方式と、砥粒が遊離した状態で行われる遊離砥粒方式と二通りあります。

固定砥粒方式はやすりで削っていく感じに近いのでイメージしやすいですね。

遊離砥粒方式は、砥粒の状態で材料の凸部分を削っていきます。

簡単に言うとラップ盤と呼ばれる板の上に砥粒を散らしてその上で材料を動かすことで微量に削っていって滑らかに精度を高めていく作業です。

研削加工は、砥石使って材料を削って寸法を調整したり、表面粗さを調節していく工程です。

研磨加工は、砥石を使って材料の表面を滑らかにしていく工程です。

まとめ

機械加工の超基本は分かってきたのではないでしょうか?

私は分かってきたような気になっています笑

次章ではせん断・鍛造・圧延についてもう少し詳しく触れていきますのでどうぞよろしくお願いします!

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