旋盤切削工具完全ガイド：種類、用途、選定のコツ

旋盤切削工具は、旋盤（木工/手動/CNC）に取り付けられ、旋削パーツの製造に適用される工具です。これらは旋盤の軸に沿って移動し、その経路がワークピースの最終形状を決定します。

旋盤用の非CNCとCNCのいくつかのタイプがあり、各タイプは独自の特徴と設計を持ち、サポートされる旋削操作と明確な用途を決定します。その結果、適切な切削工具を選択するには工具の深い理解が必要です。この記事では、旋盤用の一般的な工具、それらの設計、特徴、用途について説明します。早速始めましょう。

4つのカテゴリ：旋盤切削工具の種類

旋盤またはCNC旋盤で使用される多くの種類の切削工具は、材料、操作、構造、送り方向の4つの主要カテゴリに分類できます。以下は各カテゴリに該当する異なる旋盤切削工具です。

カテゴリ1：材料ベースの旋盤切削工具

旋盤用工具の製造に適した多くの材料があり、それぞれ独自の特性を持っています。その結果、各旋盤切削工具は材料固有の機械的特性に基づく特性を持ちます。以下は使用材料に基づく一般的な旋盤切削工具です。

ハイス（HSS）

ハイスはタングステン、炭素、バナジウム、クロムなどの元素を含みます。この材料で作られた切削工具は、極めて高い硬度、強度、耐摩耗性/耐熱性で知られています。さらに、粗加工と半仕上げ加工に適した高速性を持っています。

超硬（カーバイド）

超硬旋盤切削工具は硬く脆いです。したがって、事実上すべての材料と互換性があります。しかし、高価で、パーツ製造での使用が制限されています。

ダイヤモンド

ダイヤモンド製旋盤切削工具は非常に硬いです。その結果、すべての材料での作業に適しています。それでも、超硬工具と同様に高価で、産業用途が制限されています。

立方晶窒化ホウ素（CBN）

立方晶窒化ホウ素は硬度で次在線です。耐久性があり、耐摩耗性があり、特に鋳鉄ワークピースの粗加工と断続切削に適しています。

カテゴリ2：操作ベースの旋盤切削工具

旋盤切削工具は機械加工操作に基づいても分類されます。以下は各旋削操作で使用される一般的な工具です。

旋削工具

旋削工具はワークピースの長さ方向に沿って材料を除去するのに適用可能です。その結果、ワークピースの直径減少につながります。2つのタイプがあります：

— 粗旋削工具：粗旋削工具は、ワークピースから大量の材料を1パスで除去するために使用されます。したがって、通常は粗い形状の作成や後続の仕上げ操作のための表面準備に使用されます。

— 仕上げ旋削工具：仕上げ旋削工具は、滑らかな仕上げ表面を作成するためにワークピースから少量の材料を除去するために使用されます。

面取り工具

これらの旋盤切削工具は、傾斜エッジを生産する面取りに適しています。旋削工具も面取りに適しています。しかし、ワークピースに対して正しい角度に設定する必要があります。また、傾斜角が高くなると時代遅れになります。

ネジ切り工具

ネジ切り工具は、円筒パーツに螺旋ネジパターンを作るのに適しています。一般的に、意図するネジ角度に依存するノーズ角を持ちます。さらに、工具の断面がネジのピッチに影響します。

端面加工工具

端面加工工具は側面切削エッジを利用して薄い材料層を除去し、滑らかな表面を生産します。

成形工具

成形工具は旋削工具と溝入れ工具を組み合わせ、複雑な形状を一度に作るのに適用可能です。旋削工具で同じ仕事ができますが、成形工具は精度を高め、サイクルタイムを短縮するため理想的です。

溝入れ工具

これらの工具は、円筒表面を持つワークピースに溝を作るのに適用可能です。旋盤機械工具形状によって決定されるいくつかの溝の形状があります。一般的なのはV字型と角型切削工具です。

ボーリング工具

ボーリング工具は、末端に切削工具を持つボーリングバーによって特徴づけられる切削工具です。したがって、穴の直径を加工・拡大するのに適用可能です。

ナーリング工具

ナーリング工具は、エンボスパターンを持つ2つ以上の金属ローリングホイールを持っています。通常、ワークピースに凹みを作ってグリップを増やすのに適用されます。

カテゴリ3：構造ベースの旋盤切削工具

構造に基づく旋盤切削工具には3つの主要タイプがあります。それらは：

一体型工具

単一材料から作られ、特定の形状、サイズ、幾何学形状を持つように設計されています。その結果、速度と強度で最も一般的な旋盤機械工具です。

溶接旋盤切削工具

これらの工具は、溶接で接合された異なる材料から作られたヘッドとロッドを持ちます。一般的に、フラングは強度と耐久性で知られる超硬などの材料から来ますが、ボディは異なる金属から来る場合があります。材料の違いにより、一体型工具より切削力が低くなります。

クランプ旋盤切削工具

これらの切削工具は材料組成で溶接工具と似ています。しかし、溶接工具の代わりに、クランプ旋盤工具はインサート（切削工具）をハンドルバーに配置して形成されます。一般的に、クランプ旋盤切削工具は器用で交換可能です。したがって、強度と耐久性などの特性はインサートのタイプに依存します。

カテゴリ4：送り方向ベースの旋盤切削工具

送り方向に基づく旋盤切削工具には3つの主要タイプがあります。それらは：

右勝手旋盤切削工具

これらの工具は、右から左へ輸送する際に材料を除去します。人間の手と類似した設計を持ちます。これは右親指が送り方向を示し、メイン切削エッジが工具の左側にあるためです。

左勝手旋盤切削工具

これらの工具は、左から右へ輸送する際に材料を除去します。人間の手設計によると、左親指が送り方向を示し、メイン切削エッジは工具の右側にあります。

丸鼻旋盤切削工具

これらの工具は側面すくい角と後すくい角がないため、左から右、または右から左に移動できます。滑らかな表面を必要とする機械加工操作に適しています。

注意：異なる用途を持つ他の旋盤切削工具があります。プロフェッショナルCNC機械技師と相談するか、WayKenに連絡して最適なものを確認してください。

適切な旋盤切削工具の選び方？

完璧な仕事には適切な工具が必要だとわかっています。ワークピースで正確な結果を得るには、適切な旋盤切削工具の選択が非常に重要です。以下は適切な旋盤切削工具を選ぶ方法のリストです：

旋盤工具コーティング

コーティングは、切削工具の外部パーツに適用され、機械的特性と審美性を向上させる材料です。さらに、コーティングされた旋盤切削工具は非コーティング工具より長持ちするため重要です。予想通り、チタン窒化物（TiN）、チタン炭化物（TiC）、酸化アルミニウムなど、それぞれ固有の特性を持ついくつかのコーティングがあります。

ワークピース材料

ワークピースの機械的特性は、適切な旋削切削工具選択に大きな役割を果たします。最も基本的な選択プロセスは硬度に依存し、硬い材料は硬いコーティングまたは非コーティング工具でのみ旋削すべきです。これにより、機械加工操作中の工具チッピングを防止します。例えば、ダイヤモンドと立方晶窒化ホウ素製切削工具は、強度と硬い材料への適合性で知られています。

望ましい旋削操作タイプ

各旋削操作には特定のスキルセットと工具が必要です。その結果、操作に基づいて適切な工具を選択することを確認してください。例えば、旋削工具はワークピースの長さに沿って材料を除去するのに適用可能です。しかし、成形操作には適していません。他の考慮事項には切削方向が含まれます。

必要なパーツ形状

また、工具とパーツ形状を選択時に考慮してください。例えば、端面加工操作時に材料に立方体形状を作成したい場合、長方形端面加工工具を使用できます。

旋盤切削工具の構成要素

旋盤機械工具は機能と用途に応じて異なる設計を持っていますが、すべて共通の特定パーツを持っています。以下はあらゆるタイプの旋盤切削工具に共通するパーツです。

シャンク

これは旋盤に接続される部分です。工具の最も厚い部分で、ほとんどが長方形断面です。

フェース（すくい面）

これは旋削操作中に切り屑が流れる旋盤切削工具の部分です。

フラング（逃げ面）

これはワークピースと対向・相互作用する部分です。主要または副フラングがあり、切削工具の側面と共に切削エッジを形成します。

切削エッジ

この部分は工具の切削作用を担当します。切削エッジは工具に依存します。例えば、単一点工具は2つの切削エッジを持ち、2つの面で切削できます。

工具ノーズ

これはメインと副切削エッジの交点です。強度、寿命、より滑らかな切削能力を増加させる曲率を持ちます。

側面すくい角

これは工具フェースと本体に垂直な線によって形成されます。切り屑流れの方向を決定します。

側面逃げ角

正面から見ると、側面逃げ角は主要フラングと切削工具ベースに垂直なシャンク面によって作られる角度です。主要フラングがワークピースに擦れるのを防ぎます。

末端逃げ角

側面から見ると、工具ベースに垂直な線とフラング先端エッジによって作られる角度です。副フラングがワークピースに擦れるのを防ぎます。

後すくい角

これはフェースとベースに平行な平面の間の角度です。高いすくい角は鋭さを増しますが強度を減少させ、逆もまた然りです。

末端切削エッジ角

これは末端切削エッジが工具本体に垂直な線とノーズに接線を持つ線で作る角度です。工具がワークピースの機械加工表面に触れるのを防ぎます。

側面切削エッジ角

工具本体に平行な線と側面切削エッジが作る角度です。したがって、旋削操作中の切削力と切り屑厚さに重要な役割を果たします。

旋盤で利用可能な切削工具操作

旋盤は様々な機械操作を実行できます。以下はワークピースで実行できる最も一般的な切削工具操作です。

旋削工具操作

旋削は機械加工で最も一般的な切削工具操作です。ワークピースから余分な材料を除去して、精密な幾何学を持つ円筒パーツを作成することを含みます。一般的に、これはCNC旋削で自動化または手動で、他の旋削操作と同様に実行できます。

端面加工操作

この切削操作は、ワークピース長を減らして所望のパーツを形成します。切削工具を使用して垂直に部分を切り取ることを含みます。

面取り操作

これは円筒ワークピースエッジに傾斜面を生産することを含みます。鋭いエッジへの損傷軽減に適用可能です。

ナーリング操作

ナーリングは、2つ以上の金属ローリングホイールを使用して円筒ワークピースにエンボスパターンを作成することを含みます。したがって、製品のグリップ増加に適用可能です。

WayKenがあなたの様々な機械加工ニーズに対応

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結論

旋盤カッターはCNC機械加工の重要な工具です。種類が異なり、それらが操作と機能を決定します。その結果、成功する機械加工操作のために適切な工具選択が重要です。

よくある質問（FAQ）

旋盤切削工具の機能は何ですか？

旋盤切削工具は、ワークピースの切削部分で所望の形状を与える機能を持ちます。切削は面取り、旋削などいくつかの操作で発生します。

旋盤切削工具材料を選択前に考慮すべき特性は？

旋盤切削工具の材料を選択する際、硬度、靭性、耐熱性をチェックする必要があります。

どの切削工具材料が最高品質ですか？

硬度と切削速度により、ダイヤモンド旋盤切削工具が最高です。しかし、高価で産業用途が制限されています。