機械加工とは?代表的な4種類を中心にわかりすく解説

切削工具や工作機械を用いて素材を加工する技術である機械加工について詳しく解説します。機械加工とは、部品図に基づき切削やプレスなどを行う加工方法のことです。この記事を読むことで、機械加工に関しての知識が深まり、最適な機械加工の方法を選択することが可能になります。

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目次

  1. 1機械加工とは?
  2. 2機械加工の種類【大きく4種類に分類】
  3. 3機械加工を行うときの注意点
  4. 4機械加工に困ったら鋼材のプロにお任せ
  5. 5まとめ

機械加工についてお調べですね?

機械加工とは、部品図に基づき切削やプレスなどを行う加工方法のことです。

機械加工に対する知識が不足していると、適切な製品を加工して仕上げることができません。

そこで、今回の記事では機械加工に関する特徴や方法を解説します。

本記事を読めば機械加工に関しての知識が深まり、最適な機械加工方法を選択することが可能です。

それでは、確認していきましょう。

機械加工とは?

機械加工とは?

機械加工とは、設計した製図に基づき切削やプレスなどを行う加工方法のこと。

機械加工を行うことで、鋼材を目的の部品へと仕上げることが可能です。

機械加工には単に工作機械を扱うだけでなく、部品図を理解し、必要な鋼材や道具を準備することも含まれます。

機械加工の流れとしては、以下のとおりです。
 

  1. 部品設計図の作成
  2. 材料となる鋼材や工作機械の準備
  3. 部品製造に十分な鋼材の切り出し
  4. 切削やプレスを行いながら目的の形状へ整える
  5. 穴あけやねじ切りなどの調整
  6. 部品完成

一連の流れの中で重要な点は、実際の加工作業の前に加工手順をよく検討することです。

仕上げる部品によって、要求される技術や工作機械が変化することを覚えておきましょう。

1ー1.機械加工の位置付け

1ー1.機械加工の位置付け

機械加工の役割は、製品完成に必要な組み立て部品を作成することにあります。

製図を元に、鋼材へ切削やプレスを行い目的の形状に整える工程です。

機械加工によって作成した各部品を組み立てることで、目的の製品が完成します。

機械加工の前工程として設計や製図を適切に行わなければ、組み立て時に部品が合わない恐れがあります。

製品製造の工程の中で、中心に位置する重要な工程なのです。

機械加工の種類【大きく4種類に分類】

機械加工の種類【大きく4種類に分類】

機械加工の概要について確認しました。

次に、代表的な4種類の機械加工について確認していきます。

2ー1.切断加工【もっともポピュラー】

2ー1.切断加工【もっともポピュラー】

切断加工は、ポピュラーな機械加工の方法です。

その名の通り鋼材を切断、切削していき、目的の部品形状に仕上げていきます。

切断加工の中で代表的な3つの加工方法についてみていきましょう。

2ー1ー1.旋盤加工

旋盤加工とは、鋼材を回転させ、固定された工作機械の刃物に当てて削る加工方法のことです。

切断加工の中でも一般的で、多くの工作機械が使用され普及しており、旋削加工とも呼称。

技術者が手作業で行うものは、普通旋盤と呼ばれ、単に旋盤と言えば普通旋盤を指します。

プログラム制御が可能な旋盤はNC旋盤と呼ばれ、精密な加工が可能です。

旋盤加工が適している分野としては以下が該当します。
 

  • 外丸削り
  • 正面削り
  • 穴開け
  • 中ぐり
  • ねじ切り
  • 心立て
  • 突き切り

外丸、正面、穴あけなどを加工する場合に、最適な加工法として覚えておきましょう。

2ー1ー2.フライス加工

フライス加工とは、旋盤加工とは逆に鋼材を固定し、回転する工作機械の刃物に当てて削る加工方法です。

固定した鋼材に工作機械を当てて作業するため繊細な動きが出来て、複雑な形状に加工する場合に最適。

技術者が手作業で行うものは汎用フライスと呼ばれます。

プログラム制御が可能な高度なフライスはNCフライスと呼ばれ、精密な加工が可能です。

フライス加工が適している分野としては以下が該当します。
 

  • 平面削り
  • 溝削り
  • 正面削り
  • 穴開け
  • 側面削り

平面、側面、溝などを加工する場合に最適な加工法として覚えておきましょう。

2ー1ー3.マシニングセンター

マシニングセンターとは、複数の刃物を自動で交換でき、一台で複数の加工をこなせる工作機械による加工方法です。

従来、平面切削はフライス加工、旋削は旋盤加工など別々の機械が必要でしたが、マシニングセンターを使えば1つで済みます。

機械を自動的に制御するNC装置が取りつけられているので、作業効率が良いです。

マシニングセンターは、多くの分野で汎用的に適しています。

1台で様々な加工が行え、多品種の製品の少量生産に向くと覚えておきましょう。

2ー2.塑性加工【伸ばす・曲げる】

2ー2.塑性加工【伸ばす・曲げる】

塑性加工とは、材料に力を加えて変形させ、成形する機械加工の方法のこと。

塑性加工は、一般的にプレス加工と呼ばれることが多いです。

塑性加工の中で代表的な3つの加工方法に関して紹介します。

2ー2ー1.金型プレス加工

金型プレス加工とは、プレス機にセットしたプレス金型により鋼材へ力を加えて変形させる加工方法です。

塑性加工の中では、一般的で多くの工作機械が使用され普及しています。

製品を同じ形状に仕上げつつ、大量かつ短時間、安価に作業できることがメリットです。

金型プレス加工は、金型を用いた量産に向いた加工方法として覚えておきましょう。

2ー2ー2.冷間順送プレス

冷間順送プレスとは、常温(冷間)で行うプレス加工方法です。

順送型として機械にセットすると、以下の工程を自動で行います。
 

  • 抜き打ち加工
  • 穴あけ加工
  • せん断加工
  • 縁取り
  • 縁仕上げ
  • 曲げ
  • 絞り

順送型のメリットとしては、高速で加工を行うことが可能な点が挙げられます。

冷間順送プレスは、大量生産に向いた加工方法として覚えておきましょう。

2ー2ー3.ヘラ絞り

ヘラ絞りとは、鋼材を伸ばして目的の形状に加工する方法です。

中世ヨーロッパ時代から存在する伝統的な加工方法で、熟練した職人による作業が必要となります。

人手による加工になるため大量生産に向きませんが、初期投資が安く短納期で仕上げることが可能です。

職人の腕次第ですが、加工表面の仕上がりは機械加工よりも良くなる場合が多いことも特徴としてあげられます。

ヘラ絞りとは、人手によって短納期で作業が行える加工方法として覚えておきましょう。

2ー3.溶湯成形加工

2ー3.溶湯成形加工

溶湯成形加工とは鋳造加工とも呼ばれ、溶かした鋼材を鋳型に流し込み、冷やして固める加工方法です。

大きさや形状の自由度が高く、多くの金属に適用できることが特徴。

溶湯成形加工の中で代表的な3つの加工方法に関して紹介します。

2ー3ー1.金型鋳造

金型鋳造とは、溶かした金属を金型に入れて成形する加工方法です。

丈夫な金属の金型を使うことで、数万回の繰り返し利用が行え、同じ形の大量生産で威力を発揮します。

金型鋳造は同じ形の成形で、大量生産に向くと覚えておきましょう。

2ー4.溶接加工

2ー4.溶接加工

溶接加工とは、熱や圧力を加えて2つの鋼板を繋げる加工技術のことです。

溶接加工を行うことで、鋼材同士をまとめてより大きな部品にすることが可能。

溶接加工の中で代表的な3つの加工方法に関して紹介します。

2ー4ー1.MIG溶接

MIG溶接は、鋼材にCO2ガスを吹き付けながら行う溶接加工の方法です。

MIG溶接を行うことで、接合部分を大きく盛ることができるため、補強となり溶接強度を高めることができます。

MIG溶接は、溶接加工の中で強度が必要な箇所向けの加工方法として覚えておきましょう。

2ー4ー2.被覆アーク溶接

被覆アーク溶接は細い棒状の溶接棒を電極として、鋼材との間にアークを発生させながら溶接を行います。

大きな装置が必要ないので持ち運びが容易で、屋外での作業にも向いているのが特徴です。

被覆アーク溶接は、建築現場など屋外向けに適した溶接加工として覚えておきましょう。

2ー4ー3.スポット溶接

スポット溶接は、溶接する2つの鋼材を合わせて溶接部分に電気を流して接合する溶接加工の方法のことです。

作業が短時間で終わることから作業効率が良く、素早く作業を終えられる特徴があります。

スポット溶接は、工期短縮でコスト削減が可能になる溶接加工として覚えておきましょう。

機械加工を行うときの注意点

機械加工を行うときの注意点

機械加工の種類について確認しました。

次に、機械加工を行うときの注意点について確認していきます。

3ー1.適切な方法を選ぶ【再現度・コスト・期間を考慮する】

3ー1.適切な方法を選ぶ【再現度・コスト・期間を考慮する】

機械加工は、加工部品に合わせて適切な方法を選ぶ必要があることに注意しましょう。

また、仕上げる部品によって要求される技術や工作機械が変化する加工方法です。

適切な方法を選ぶことができないと、再現度・コスト・期間において予定と違う結果となる恐れがあります。

機械加工を行う場合は、加工部分にあった適切な方法を選ぶことが重要だと覚えておきましょう。

機械加工に困ったら鋼材のプロにお任せ

機械加工に困ったら鋼材のプロにお任せ

機械加工の注意点に関して確認しました。

機械加工は、加工部品にあった適切な方法がそれぞれ違うということ。

目的に応じて、最適な加工方法を選ぶ必要があることが理解できたかと思います。

失敗しない機械加工を行うには、その道のプロに相談するのも手です。

そこで、実績のある溶接加工メーカーを紹介します。

4ー1.クマガイ特殊鋼株式会社

4ー1.クマガイ特殊鋼株式会社

機械加工を依頼可能な鋼材メーカーである、クマガイ特殊鋼株式会社を紹介します。

クマガイ特殊鋼株式会社は、創業100年以上の歴史を持つ実績のある特殊鋼専門商社です。

特殊鋼専門商社として世界的な特殊鋼メーカーである日本製鉄に対して、東海エリア唯一の特殊鋼厚板取扱店。

特殊鋼板取り扱いに関しては高い技術を有しており、加工の難しい特殊鋼を、自社で加工可能です。

機械加工を検討している場合は、クマガイ特殊鋼株式会社に問い合わせてみましょう。

まとめ

本記事では機械加工についてまとめてきました。

機械加工とは、切削工具や工作機械を用いて素材を加工することです。

機械加工は大きく4種類に分類することができます。

それぞれの特徴や具体的な加工方法、注意点を解説しているので、ぜひ参考にしてください。

製品ごとに機械加工の方法は細かく変わってくるので、注意点や加工方法も千差万別です。

もしお困りの際は実績のあるメーカー、クマガイ特殊鋼株式会社への相談を検討しましょう。

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