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切削加工とはどんな加工?種類や加工方法まで徹底解説

加工方法について

切削加工とはどんな加工方法なのでしょうか?

「名前は聞いたことあるけど、種類とかは詳しくない…」

そんなあなたに向けて今回は、切削加工の種類やメリット、加工時に注意する点など切削加工について詳しく解説していきます。

これから金属の加工について勉強される方は、是非参考にしてみてください。

切削加工とは

切削加工とは加工したい素材を切削工具や機械を使用して削る加工のことを指します。

金属を削ると聞くと大きな工場で、長い時間をかけてゆっくりと硬い金属を削っていく様子を想像してしまいますが、以外にも身近な所で切削加工は使用されています。

例えば学校の美術の授業で行う彫刻刀を用いた工作ですが、あれも立派な切削加工の一つです。

しかし今回取り扱うのは金属の切削加工なので、機械や特殊な工具を用いた加工方法をご紹介していきます。

切削加工の特徴

金属を加工する方法は切削加工以外にも、溶接加工や曲げ加工など様々な種類があります。

ですが、切削加工はこれら数ある加工方法の中でも比較的高性能な加工を行うことができます。

また、代表的な金属ではアルミニウムや銅、ステンレスなどの素材を切削加工することができるのに加え、プラスチックやアクリルの加工にも対応しているため重宝されています。

切削加工の種類

一言に切削加工と言っても、細かく分けると3種類の加工方法に分かれています。

これから3種類の加工方法について、特徴を紹介していきます。

旋盤加工

旋盤加工とは回転させた素材に工具を当てることで、素材を削る加工方法です。

旋盤と呼ばれる機械に素材を設置し、バイトと呼ばれる工具で素材を削ります。

旋盤加工はその加工方法から丸い加工物しか作ることができないため、「丸物加工」と呼ばれることもあります。

対象となる素材は「鉄」「ステンレス」「樹脂」など多岐にわたり、シャフトやスペーサーカラー、ボトルなど丸い加工物を成形します。

フライス加工

旋盤加工が素材を回転させ固定させた工具で削る加工に対し、フライス加工は素材を固定させ回転する刃を使い削る加工方法です。

その他、旋盤加工が丸い加工を行うのに対し、フライス加工は四角い金属素材の加工を主に行います。

金属を削ると聞くと少しずつ長い時間を欠けて削るというイメージを持ちますが、フライス加工は四角い金属がまるで豆腐かのように滑らかに削られていきます。

フライス盤と呼ばれる多刃工具を使用して金属を削るのですが、このフライス盤にも「正面フライス」「平フライス」「エンドミドル」など様々な種類があり、切削方法も様々です。

いろいろな機械の部品などが作られており、私達の生活の中でも多く利用されています。

穴あけ加工

穴あけ加工とは名前の通り固定した素材に回転する工具を当てることで、穴をあける加工方法です。

ドリルなどの工具を使い、ボトルの穴や位置を固定するようの穴など様々な用途に合わせた穴をあけることができます。

ドリルを使用するため、別名ドリリングとも呼びます。

主に3種類の工具を用いて加工を行い、素材を固定する役割を持つ「ボール盤」、実際に穴をあける「ドリル」、ドリルで開けた穴をキレイに整える「リーマ」があります。

ドリルやリーマは形状が似ておりパッと見判別が付きませんが、それぞれ大事な役割を持っています。

切削加工を行う際に大切な「切削油」について

切削油とは、切削加工する際に工具と素材を円滑にすることや、金属を削った後の粉体を残らないようにする役割のある大切なものです。

実際には正式な切削油ではなく余ったエンジンオイルが切削油代わりに使用されることもあり、穴あけ加工の際のドリルなどの工具にしっかりと塗っと加工を行いましょう。

切削加工のメリット

これまで切削加工について紹介してきましたが、他の加工方法と比べてどんなメリットがあるのでしょうか。

切削加工のメリットについて紹介していきます。

様々な素材を加工することができる

他の加工方法には優れていない素材でも、切削加工ならできるという金属も少なくありません。

また、金属以外にもプラスチックや樹脂材でも加工することができ幅広い汎用性を持っています。

サイズやデザインを微調整できる

最近の切削加工ではコンピューターにより制御できるものも多く、より複雑な形へ設計・加工することができるようになりました。

また、曲げ加工のように素材の厚さにより影響を受けにくいというのも切削加工のメリットです。

型を使う必要がない

曲げ加工では加工する形に合わせた金型が必要になりますが、切削加工の場合は金型が必要ありません。

そのためサンプルとして一つ作ることや、加工期間を短くすること、コストカットを行うことなどができます。

切削加工のデメリット

切削加工のメリットを紹介してきましたが、反対にデメリットはどんな物があるのでしょうか。

これから切削加工のデメリットについて紹介していきます。

大量生産に向かない

「切削加工のメリット」で紹介したように、一つの製品を加工する時間は早いことが特徴ですが、反対に金型などを使わないため大量生産には向いていません。

また、素材を削り出す必要があるため端などの無駄になってしまう事も特徴でコストが割高になってしまうことが多いです。

そのため、使用する加工方法や加工数量を考慮して判断するようにしましょう。

加工業者によって得意な素材やサイズが異る

一言に切削加工業者と言っても得意とする材質や加工方法が異なるため、自分が加工したい素材を得意とする加工業者にマッチすることが少ないです。

そのため、業者選びは得意な材質やサイズ、加工期間などをしっかりと考慮し、自分が望む加工と合っているのかを慎重に判断することが重要になってきます。

ポイント

・切削加工とは「切る」「削る」「穴をあける」を行う加工方法

・「旋盤加工」「フライス加工」「穴あけ加工」の3種類の切削加工があり、加工方法や加工できる形が異なる

・切削加工時には「切削油」を使用する

・切削加工のメリットは「幅広い素材を加工できる」「サイズやデザインを微調整できる」「型を使う必要がない」

・切削加工のデメリットは「大量生産に向かない」「加工業者選びが難しい」

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