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除去プロセスと工作機械の種類を理解する

Oct 28, 2023

切断
機械加工において、切削は工具を使用して金属を切断する方法です。

切削加工とは、工具を使用して金属を切断する方法です。 切削方法や使用する工具により、フライス加工、旋削加工、穴あけ加工などに分けられます。
フライス加工とは、回転する工具を固定された金属に接触させて金属を切削する方法です。工具には、複数の切削ヘッドを持つ円筒形または円盤形の工具(フライス加工)と、外周と底面に刃を持つ細長い工具(エンドミル)があります。
旋削加工は、回転する金属に工具を固定して接触させて加工する方法です。固定部分(工具)と回転部分(金属)の関係は切削とは逆です。旋削加工では、長方形の端にインサートを取り付けた工具(旋削工具)を使用します。
穴あけ加工とは、回転する工具を固定した金属に押し当てて金属に穴を開ける方法です。先端に先端の付いたドリルビットを使って金属を切削します。ドリルで穴を開けた後、リーマと呼ばれる工具を使って穴の精度を高める場合もあります。

 


研削
機械加工において、研削は工具ではなく砥石を使用して金属を切削する方法です。

研削とは、切削工具ではなく砥石車を用いて金属を削る方法です。回転する砥石車を金属に押し当て、金属の表面を少しずつ削ります。削る面の種類によって、平面研削、円筒研削、内面円筒研削などがあります。工具による切削に比べ、加工時間はかかりますが、より高精度な加工が可能です。また、加工が難しい超硬合金なども加工できます。

 


砥粒研削(研削加工)
機械加工において、研磨研削(ぐりんぐりんぐ)とは、研削と同じように、砥石を使用して金属を削る方法です。

砥粒研削(グラインディング)とは、研削と同じように砥石を使って金属を切削する方法です。 ただし、研磨加工と研削では目的が異なります。 研削が「削って形状を変える」加工方法であるのに対し、砥粒研削は「表面を削って調整する」ことが目的です。 研磨研削は、金属加工部品をより高精度に仕上げるための手法と言えます。
砥粒研削には、ホーニングヘッドと呼ばれる工具を回転させて金属の内面を研削するホーニング加工、回転する金属に砥石を押し当てて行う超仕上げ加工、金属を研削する研削加工があります。研削型と呼ばれるテーブルなど。

 


放電加工
機械加工において、放電加工は電気エネルギーの高温の溶融金属を使用して加工する方法です。

放電加工とは、高温の電気を使って溶けた金属を加工する方法です。加工する金属をあらかじめ加工液と呼ばれる液体の中に入れ、電源につながれた電極を金属の近くに置きます。電源がつながると電極と金属の間にアーク放電が起こり、電極の近くの金属が溶けます。電極の形状を変えることで、金属をさまざまな形に加工することができます。
放電加工には、成形電極を使用して金型の形状を金属に転写する放電加工、棒状の電極を使用して金属に穴を開ける細穴放電加工、ワイヤ状の電極ワイヤを使用して金属を切断するワイヤ切断などがあります。

 

 


加工に使用する工作機械の種類を削除します
このように除去加工には様々な種類があり、加工に使用される機械も異なります。 各方法で使用される機械を以下にまとめます。

 


切断
製粉機
回転する主軸に切削工具(フライス、エンドミル)を取り付け、固定された金属材料を切削する機械です。工具は手動で交換する必要があります。垂直面や水平面の加工だけでなく、穴、溝形状、溝などの切削も可能です。
マシニングセンター
フライス加工に代表される、穴あけやタップ加工などの様々な加工を連続的に行うことができる機械です。 フライス盤のように手動で工具を交換する必要がなく、24時間無人で稼働できます。
旋盤
回転する円筒状の金属に固定工具(回転工具)を接触させて切削加工を行う機械です。 ワークは回転しますので、基本的には円周上での加工となります。 また、シリンダ側面への同心円状の溝加工やねじ切り加工は可能ですが、シリンダの長辺方向への溝加工はできません。
ドリルプレス
スピンドルに取り付けられたドリルビットとリーマを回転させながら上下に移動させることで、固定された金属に穴を開ける機械です。基本的には穴加工のみを行う機械ですので、穴の側面加工以外の表面加工は行えません。


研削
平面研削盤、円筒研削盤、内面円筒研削盤
研削盤とは、回転する砥石に金属を押し当てて少しずつ削っていく機械です。金属の平面を削る機械を平面研削盤、円筒状の金属の外周を削る機械を円筒研削盤、円筒状の金属の内面を削る機械を内面円筒研削盤といいます。機械によって削れる形状は異なりますが、複雑な曲面は削れません。


研磨研削(研削加工)
ホーニング盤
ホーニング加工を行う機械。多量の研削油を吹き付けながら、ホーニングヘッドを上下に往復運動させて金属の内面を研磨します。シリンダーボアなどシリンダー内部の研磨に使用します。
スーパー仕上げ機
金属を低速回転させながら砥石で表面を研磨する機械です。 砥石に振動を与えながら金属に砥石を押し付けて金属表面を研削します。 非常に高精度な研削が可能ですが、加工できるのは表面のみです。
グラインダー
研削加工を行う機械です。研削盤(水平台)で、砥粒の入った研磨剤を塗った金属を上下に挟み、金属と研削盤を擦り合わせて加工を行います。


放電加工
放電加工機、細穴放電加工機、ワイヤーカット機
放電加工機とは、放電加工を行う機械です。 電極と金属の間でアーク放電が発生し、金属が溶けます。 放電加工機には、放電フォーミング加工を行う放電加工機、細穴放電加工を行う細穴放電加工機、ワイヤ電極放電加工を行うワイヤカット機などが含まれる。 EDMは金型形状を加工できるため、少し複雑な立体形状でも加工できます。 一方、ワイヤー放電加工は金属を直線的に切断するため、立体的な形状を切断することはできません。


除去処理の加工例
除去加工ではどのような金属製品(部品)が作れるのでしょうか。一例をご紹介します。

切断
マシニングセンターを使用して製作された精密機械部品です。 複数の穴と段差を備えた複雑な形状を作成します。
歯車や航空機エンジンのタービンなど、多くの部品は切削加工で作られています。
機械加工を省く加工例:切削加工
研削
金属に表面研磨を施すと、表面が鏡のように輝きます。
シリンダーシャフトなどの光沢のある金属部品を研磨することもあります。
ED
放電加工では穴加工、輪郭加工、溝追加などが可能です。
放電加工は、樹脂射出成形金型に必要なインサートや美術館の花や動物の顔などを刻印する金型など、複雑かつ高精度な機械部品の加工に使用されています。

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