機械加工完全ガイド：種類・ツール・技法を現場目線で解説

専門家が機械加工の定義、最も一般的な加工種類、重要ツール、機械工場で使われる人気技法を解説します。

機械加工とは

機械加工とは、材料を所望の形状とサイズに生産することです。通常は金属加工を指しますが、木材、プラスチック、セラミック、石材、その他材料の生産にも使用されます。

特定の目的のために特定形状へ成形したい原材料がある場合、機械加工プロセスでその原材料を完成品へ形成します。機械加工製品の例：ナット・ボルト、自動車部品、フランジ、ドリルビット、プレート、その他幅広い産業に関連する多くのツールとアイテム。

機械加工の種類

機械加工には主に3種類あります：旋削、フライス加工、穴あけ加工。 他にも機械加工に分類されるプロセスがありますが、現代の機械加工プロセスでは、旋削、フライス、穴あけが大半を占めます。

旋削

旋削とは、工具を回転させ、固定された工具で原材料を削り取りまたは切断する加工です。旋盤（木工では旋盤加工と見なされる）に似て見えますが、旋盤とは異なり、旋削では工具を人間が制御する必要がありません。コンピュータが工具を制御し、回転材料を成形するため、より高い精度と安全性が実現できます。

穴あけ加工

穴あけ加工は、原材料に穴を開ける機械加工プロセスです。標準的なボール盤は最も古典的な機械加工の一つですが、現代のプラクティスとテクノロジーにより、作業者制御のボール盤より遥かに高度な穴あけが可能です。コンピュータがドリルビットと切削工具の選択を制御し、材料に複雑な穴を作成できます——現代のふるいも、現代穴あけプラクティスの精度と進歩のおかげで容易に作成できます。

フライス加工

フライス加工は、回転工具を用いて材料に穴を切削するプロセスです。旋削のように材料を固定切削工具に対して回転させるのではなく、フライス加工ではコンピュータが回転切削工具をクランプ固定された材料に対して制御します。穴あけと異なり、フライス工具では材料を半分に切断したり、ユニークな切削を加えたり等、異なる形状を切削可能です。

機械加工ツール

幅広い機械加工タスクをこなす、多数の機械加工ツールがあります。機械加工ツールの主要カテゴリは：旋削工具、フライス工具、研削工具、切削工具、穴あけ工具、ボーリング工具。他にもありますが、これらは古典的機械加工で最も一般的なツールです。

旋削工具

全ての旋削工具は旋削加工プロセスに向けて働き、原材料を固定刃や他の切削工具に対して回転させます。

フライス工具

フライス工具は、原材料からユニークな形状とデザインを切り出すために使用されます。

研削工具

研削は旋削に関連する機械加工タイプですが、成形よりクリーニングに関わります——バリ取り、材料の微細仕上げには全て研削が必要です。

切削工具

精密な切断が必要な場合、シャーやノコギリ（手動または電動）などの切削工具で、硬い材料を直線的に切断できます。

穴あけ工具

穴あけ工具は全ての穴あけプロセスを完了します。ボール盤やその他多くの穴あけマシンで、あらゆる材料にクリアな穴を開けられます。

ボーリング工具

ボーリングは、以前開けた穴を拡大し、適切なサイズに広げる方法です。再度穴あけするより時間とエネルギーを節約できます。

しかし、機械加工プラクティスの新たな発展はCNC加工の導入です。Computer Numerical Control（コンピュータ数値制御）、CNCはコンピュータを機械加工プラクティスに追加したもので、人間の能力に頼る代わりに、CNC加工では異なる切削、研削、穴あけ等ツールを、精密設計を与えられたコンピュータで制御できます。

機械加工技法

異なる機械加工タイプとツールが組み合わさり、特定の機械加工技法を生み出します。切削、フライス、穴あけ、研削、ボーリング、旋削は全て古典的な精密機械加工技法です。

切削

手動制御またはCNC加工プロセスによる切削工具使用で、原材料を仕様通りに切断する精密機械加工技法が切削です。

フライス加工

フライスカッターやホローミルカッター等のフライス工具を使用し、作業者が原材料にユニークな形状とデザインを創り出せるため、精密機械加工の非常に重要な技法です。

穴あけ加工

穴あけは最も古典的な機械加工技法の一つです。材料を損なうことなく穴を開けることは機械加工の必要な応用です。

研削

材料を研削して表面を平滑にする、または非常に小さな切削を行う研削技法は、重要な仕上げ技法であり、精密機械加工の主要部分です。

ボーリング

ボーリングは、穴を再度開け直すのではなく拡大できる重要な精密機械加工技法で、時間とエネルギーを節約します。

旋削

もう一つの古典的技法で、旋削は原材料を速く精密に成形・彫刻可能——硬い材料から彫刻するように、旋削は原材料を除去して適切な形状を作り出します。

機械加工の応用

機械加工プロセスには多くの応用があります。機械加工製品は建設、エンジニアリング、製造など多くの産業で使用されます。自動車メーカーは全部品を精密に機械加工し、正常稼働させる必要があります。石油産業では、エンジニアがポンプ、パイプ、構造補強部品の非常に具体的な設計と機械加工指示を出します。建設産業では、ドリルビット、ハンマーヘッド、その他工具部品、構造用鋼ビーム、杭用鉄筋などの大型要素の製造に機械加工が使用されます。

機械加工は、特に建設と製造関連産業にとって必要なプロセスです。機械加工は非常に汎用性が高く精密であるため、ビジネスと産業がニーズに正確に適合する製品とツールを設計できるのです。