工作機械の基礎知識

工作機械とは、おもに金属を切ったりけずったりみがいたりする機械の総称。機械をつくる機械。旋盤・フライス盤など。

出典:学研国語大辞典

工作機械の特徴

①機械を作るための機械。

素材を加工して、機械を構成する部品をつくりだす。

②自分が製造した製品により自分の精度があがる好循環を生み出す。

これまでより高精度な部品ができると、その部品を使うことでより高精度な加工できる機械ができます。

工作機械の種類

工作物が移動する旋盤

イメージとしては茶碗などを作るろくろのすごい版

工作物が移動しないフライス盤

イメージとしては歯医者さんが虫歯を削るすごい版

穴あけに活躍するボール盤

イメージとしては図工で使ったキリのすごい版

表面の仕上げを行う研削盤

イメージとしては包丁の切れ味をよくする砥石のすごい版

旋盤

工作物を回転させながら削るため、特に円柱のものの加工に適しています。種類も多く普通旋盤、卓上旋盤、正面旋盤、立て旋盤、タレット旋盤、倣い旋盤、CNC旋盤、NC旋盤などがあります。使用する旋盤の種類や取り付けるバイト(金属用刃物)によってさまざまな旋盤加工ができます。バイトを交換する頻度が多くなると一つの製品を作り上げるのに時間がかかってしまうどのバイトでどう削るか選択しが多いことで初心者には複雑な形状を作り出すことには不向きです。複数の加工方法を使いこなすためには、熟練した者による技術を見極めた加工方法の選択が必要です。

身近な製作物としてはネジやボルトなどがあります。

フライス盤

回転する主軸にフライスという数枚の刃がある工具を取り付け、テーブルに固定された工作物を削って加工物を作り出す機械です。立型フライス盤、横型フライス盤、万能フライス盤、ヒザ型フライス盤、ラム型フライス盤、ベッド型フライス盤などがあります。工作物を比較的自由に削り出せるため、様々な形状に加工することが可能です。フライス盤も旋盤同様にフライス工具と加工種類が多くあり多くの経験が必要となります。またピン角といわれる凹形状の丸みのない直角に削るのはほぼ不可能です。

ボール盤

機械部品の加工工程の多くが穴あけ加工であるといわれています。その中で穴あけ加工に特化したのがボール盤です。ドリルを回転しながら直進運動をし、工作物に穴をあけます。種類によって開けられる穴の最大直径がかわります。穴をあけた後のドリルから他の工具に変更することで、リーマ加工と呼ばれるあけた穴のざらざらをとったり、ボルトが通るねじ山を作ることもできます。他の工作機械と比べると安価で、DIYで使用できるような卓上のものもあります。

研削盤

回転する砥石に削りたい工作物を押しあて、表面を削る取っていく機械を研削盤といいます。円柱の工作物の仕上げ研削する円筒研削盤、その円柱の内面を仕上げ研削する内面研削盤、平らな平面を仕上げ研削する平面研削盤があります。他の工作機械に比べより高精度な加工や難削材の加工が可能です。しかし研削盤は砥石が高速で回転するため、加工時の温度が高くなりやすいため取扱いに注意が必要です。また砥石は形状が崩れてしまうことがあり砥石の調整作業が必要です。