旋盤とは|誰でもわかる!工作機械を徹底解説

旋盤とは

チャックという回転する台に加工物(ワーク)をとりつけ、バイトと呼ばれる工具を当てて工作物を削って作りだす機械を旋盤といいます。

この削る動作を旋削加工といい、旋盤の主な加工方法でもあります。

ワークを回転して削ることから、工作物は円筒形のものが適しています。

旋盤の種類

汎用旋盤(普通旋盤)

主軸台,心押し台,往復台,送り装置,ベッドから成る最も基本的な構造をもつ旋盤です。

一般的に旋盤というと汎用旋盤のことを指します。

他に普通旋盤や一般旋盤とも呼ばれます。

汎用旋盤

出典:滝沢鉄工所 TSLシリーズ

NC旋盤

汎用旋盤にNC(数値制御)装置を取り付けた機械で、プログラミングされた順序に従って、自動的に加工を行います。コンピュータを使ったCNCの制御が最近の主流です。

複数の刃物を装備できる回転式の刃物台を持ち、自動で刃物を交換することができます。

NC旋盤

出典:滝沢鉄工所 TCシリーズ

卓上旋盤

小型の旋盤で作業台の上に置けるサイズの旋盤を卓上旋盤といいます。

ベンチレースとも呼ばれます。主に試作や小さな部品の加工に使用します。

卓上旋盤

出典:東洋アソシエイツ Compact3

正面旋盤

正面旋盤は、大きいサイズの加工物を旋削する旋盤です。

汎用旋盤ではチャックに工作物を取り付けますが、正面旋盤ではチャックより大きな面盤に取り付けます。主に正面削りの加工を行います。

最近は、大きな加工物にはターニングセンター(立旋盤)が使用されることが多く、

正面旋盤を作るメーカーは、ほとんど存在していません。

ネットで探したところでは、西部ハイテックのみが製作しているようです。

しかし削り屑のハケは正面旋盤のほうが優れていますので、正面旋盤を探したい場合は、中古機械を探しましょう。

正面旋盤

出典:中古機械情報百貨店

立旋盤

汎用旋盤の主軸は横向きですが、立旋盤では主軸が立向きの垂直に移動する旋盤です。

立旋盤では回転するテーブルにワークを取り付け、水平方向に回転します。

汎用旋盤では旋削できない重量物や不釣り合いの工作物を加工します。

ターニングセンタとも呼ばれますが、JIS規格では立旋盤の機能に工具の自動交換装置がついているものをターニングセンタと定義されています。

NC立旋盤

出典:ホンマ・マシナリー TAC-10

タレット旋盤

複数の工具を装備できる回転式の刃物台(タレット)がある機械です。

タレットに切削工具をあらかじめ複数セットしておくことで、工具を取り換える手間がかからず時間を短縮できます。大量生産に向いています。

旋盤の構成

普通旋盤の基本的な構成をご紹介します。

主軸台

ワークに旋削回転を与える軸やモーター、回転速度の変速機の部分を主軸台といいます。

主軸の回転速度はRPMという単位で表し、メーカーや機種によって最大回転数は変わります。

心押し台

旋盤本体のベッド上にあり、チャックとは反対側からワークの端を押さえる台を心押し台といいます。ワークの中心を見つける”心だし”をするときにも役立ちます。

往復台

切削工具に送り運動を与える装置のことを往復台といいます。

旋盤の往復台には、刃物台、サドル、エプロンが含まれます。

送り装置

切削工具を縦・または横に移動する装置のことを送り装置といいます。

往復台よりも動く範囲が小さいですが、0.01mm以下の精密な範囲で移動できます。

ベッド

旋盤の本体を構成し、案内面を備えている台をベッドといいます。

刃物台

旋盤の切削工具(バイト)を取り付ける部位のことを刃物台といいます。

刃物台は往復台と平行にして使いますが、テーパ削りなど複雑な加工の場合は刃物台の角度を斜めにして使用します。

チャック

旋削加工物を取り付けて固定する装置です。主軸にセットして使用します。

チャックの爪でワークを挟み込む機械式のものが多く使われています。

その他に磁気や真空式のチャックもあります。

正面旋盤ではチャックの代わりに面盤を使います。

(1) スクロールチャック

内部にスクロール状の円盤が内蔵され、1か所のハンドル操作で3つの爪が開閉する

仕組みの旋盤用チャック装置です。

旋削する円筒形ワークを中心に取り付けることが容易で3つ爪、2つ爪が主流です。

(2) インデペンデントチャック

スクロールチャックはすべての爪が連動して動作しますが、インデペンデントチャックは

各爪が独立して動作する旋盤用チャック装置です。

旋削加工物が円筒形でない加工物でもチャックの中心に取り付けることができ4つ爪が主流です。

(3) コレットチャック

加工物をコレットという筒状の装置で挟み込むチャックをコレットチャックといいます。

爪で挟み込む旋盤用のチャックは、加工物との接地面積が狭いため、しっかり固定しないといけませんが、コレットチャックは加工物との接地面積が広いため、小さな力でもしっかり固定することができます。

(4) マグネットチャック

マグネットの磁力で加工物を吸引する旋盤用チャック装置です。

永久磁石を使うものと、電磁石を使うものがあります。

旋削加工の種類

外丸削り

切削工具で加工物の外側を円筒形に旋削することを外丸削り(そとまるけずり)といいます。

旋削加工の基本です。

テーパー削り

加工物の先端が徐々に細くなっていくことをテーパーといいます。

旋盤で円錐形の加工物を作る場合にテーパー削りを行います。

切削工具を保持する刃物台の角度を調整し、加工物を斜めに旋削していきます。

端面削り

丸棒加工物の端っこを平面に旋削することを端面削りといいます。

側バイトを使用して旋削加工を行います。

中ぐり加工

ボール盤やフライス盤を使って加工物の端面に穴をあけ、穴を切削してくり広げる加工のことを中ぐり加工といいます。

中ぐり専用の機械もありますが、旋盤の旋削加工でも十分に可能です。

中ぐりバイトを使用して旋削加工を行います。

突切り

円筒形加工物の外形に溝の切りこみを入れることを突切り加工といいます。

旋盤では突切りバイトを使用して旋削加工を行います。

次回は、フライス盤の基本について、記載していきます。

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