切削加工とは

切削加工とは、機械加工の一つで金属や樹脂を刃物で削り取ることで適切な形状に成形する加工方法です。また切削加工は材料の余分な個所を削り取ることから別名除去加工とも呼ばれることもございます。切削加工は大きく「旋盤加工」「フライス加工」「穴あけ加工」の3つに分類されます。それぞれ旋盤加工ではNC旋盤と自動盤、フライス加工ではNCフライスとマシニングセンタ、穴あけ加工ではNCボール盤とタッピングセンタと切削加工で使用する工作機械の多くはコンピュータでの制御のため材料の大きさや厚さ、さらに形状に合わせて精密にプログラム構築をすることで高品質な加工品の製作を可能とします。

 

切削加工で使用する工具の種類について

切削加工で使用する工具は転削加工と旋削加工では切削工具に求められる条件が異なります。例えば、旋盤加工では切削工具が材料に衝突するのは加工開始時の1回のみで衝撃力はこの瞬間しか作用しません。衝突後、バイトの刃先は回転する材料に常に接触していることになるため連続的な接触に耐え得る耐摩耗性が求められます。一方でフライス加工では切削工具と材料が接触、非接触を繰り返すために、衝突する度に大きな衝撃力が作用します。そのためにフライス加工で使用する工具には断続的に発生する衝撃に耐え得る粘り強さが求められます。このように加工方法によって選択する切削工具は異なります。ここでは、切削加工で用いられる切削工具の種類について加工方法別をご紹介します。

 

１旋盤加工

旋盤加工で使用する切削工具はバイトです。バイトは刃が一つの単刃工具で柄の部分を「シャンク」、刃部を「チップ」、チップを取り付ける座の部分とシャンクを合わせて「ボデー」と言います。バイトはこのチップとボデーの結合方法によりいくつかの種類に分類されます。

①スローアウェイバイト

スローアウェイバイトとは、刃先が摩耗や欠損した場合に容易にチップを交換後、ねじや押え金でシャンクに固定する構造のバイトを指し、別名クランプバイトとも呼びます。チップの交換のみで使用することが出来る点から、生産性とコスト面で優れているため、現在ではバイトの主流として用いられています。

②ろう付けバイト

ろう付けバイトとは、チップをボデーにロー付けした構造のバイトを指し、別名付け刃バイトとも呼びます。使用用途によって変わりますが、ろう付けバイトはチップをグラインダーで成形してから使用します。そのため、スローアウェイバイトで削ることが難しい特殊形状の場合に選定されます。

③完成バイト

完成バイトとは、熱処理された高速度工具鋼製のむく(solid)の工具のことです。断面が、丸、正方形、長方形、台形の形状で端面を除き、研磨されています。使用時は刃部を成形してから用います。

２フライス加工

フライス加工で使用する切削工具では刃物が回転することでワークを削り取ることから多刃工具がほとんどです。工作機械によって取り付ける刃物は違いますが、大きく「フライス」と「エンドミル」の2種類の切削工具を使用します。

①フライス

フライスとは、円筒または円板の外周や端面に多数の切刃をもった回転工具のことを指します。それぞれ取り付けるフライス盤によって切削工具が違い、立てフライス盤には正面フライスを取り付け、横フライス盤には平フライスまたは側フライスを取り付けることで平面加工を行います。

②エンドミル

エンドミルとは、ドリルに似た形状を持ち、外周刃と底刃で切削し、軸に直交する方向に穴を削り広げる工具のことを指します。一度に加工できる面積が小さいため、ワークによってフライスとの使い分けが重要となります。

 

３穴あけ加工

穴あけ加工では、穴の精度や目的によって様々な種類がございますが、一般的に穴をあけるドリルと穴をあけた後に穴の精度を整えたり表面をきれいにするリーマという工具に分類されます。

①ドリル

ドリルとは、フライス盤で使用するエンドミルと似た形状を持ち、軸方向に推進し、円形の穴をあける切削工具です。ドリルは構造によって分類することや刃部の材料で分類すること、さらにはシャンクの形態によって分類することがございます。例えば、構造で分類する場合には、刃部とシャンクが全て同じ材質で一体となっているソリッドドリルや切れ刃に超硬チップをろう付けした付刃ドリル、ドリル先端に超硬などの工具材料をろう付けした先むくドリル、さらにはソリッドドリルの先端部を交換式にしたヘッド交換式ドリルがございます。これらはワークや使用機械の種類によって使用する種類が異なります。

 

②リーマ

リーマとは、ドリルであらかじめ切削した穴を要求された精度と面相度に仕上げる工具のことを指します。そのため、リーマ自体には穴あけをする能力はありません。リーマもドリル同様に構造によって分類することや刃部の材料で分類すること、さらには取り付け方法によって分類することがございます。例えば、構造で分類する場合には、刃部とシャンクが全て同じ材質で一体となっているソリッドリーマや刃部とシャンクが溶接された溶接リーマ、刃部をろう付けしたろう付けリーマ、スローアウェイチップを機械的に取り付けた植刃リーマなどがございます。こちらもワークや使用機械の種類によって使用する種類が異なります。

 

当社の工具事例をご紹介

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今回は切削工具の種類についてご紹介をさせていただきました。加工方法によって、工具の用途や求められる工具材質がございますので適切な工具の選択が必要となります。

当社では創業から84年以上、お客様のご要望に合わせてオーダーメードの工具を開発・製造してまいりました。お客様それぞれに世界一の究極の逸品の工具を作り上げることをモットーに最先端設備を揃えており、高精度な加工を実現する環境を整えてまいりました。工業界から医療業界と「人体から宇宙まで」幅広く、精度が必要な工具の納品実績が多数ございます。

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