機械加工とは？精密金属加工の包括的ガイド

金属製品の精密成形

金属からオブジェクトを作るには多くの製造プロセスが関わります。その一つが機械加工で、現代の大量生産に必要不可欠です。工作機械は切削面や研削面で材料の一部を除去することで金属を切削、穴あけ、研削、またはその他の方法で成形します。通常、工作機械は2つの部分を持ちます：一つは成形される金属を保持・ガイドし、もう一つが成形の作業を行います。特にコンピュータ時代において、機械加工は精密で微細な金属加工を可能にします。

鋳造、鍛造、機械加工

金属形状を作る主要な形式はいくつかあります。

• 鋳造は溶融合金を型に流し込み、冷却させるプロセスです。
• 鍛造は圧縮力を加えて材料特性を変え、金属格子を変化させることで金属を加工します。曲げ、ねじり、叩き、折りたたみなどが鍛造で一般的です。
• 機械加工は削り、研削、切削、穴あけ、またはその他の方法で金属を成形します。機械技師は木工職人が木材を扱うのと同様の方法で金属を加工します。材料の大部分は変わらず、形状と仕上げが加工されます。

現代では、機械加工は鍛造や鋳造で作られた製品の仕上げステップであることが多く、鍛造品や鋳造品を精密公差内に仕上げます。フライス加工されたシート、ビレット、バーも最も原始的な幾何学的形状から機械加工で形作られることがあります。

鋳造と鍛造は通常機械加工の前に行われます。機械加工されたオブジェクトは金属オブジェクトが完成する前にさらなる処理を経ることがあります。作業はファスナーや溶接で接合されたり、熱処理を経たり、他の表面仕上げが施されたりします。

CNC機械加工とは？

CNCはコンピュータ数値制御を意味します。CNCマシンでは、コンピュータがマシンの動きを精密に制御します。CADソフトウェアで作成された設計がX、Y、Z軸の動きに変換されます。これにより、コンピュータ制御機械工場が3次元で金属を精密公差で削り出せます。

機械加工の歴史

最初の工作機械は手作りでした。弓旋盤と弓ドリルは木材、象牙、鉛のような軟らかい金属を旋削または穴あけするために使用されました。

1774年、ジョン・ウィルキンソンという発明家が水車の連続回転で駆動される旋盤を設計しました。彼はこの発明を「ボーリングミル」と呼びました。これは現代的な意味での最初の真の工作機械で、「薄く摩耗したシリング」の厚さの精度を提供しました。しかし、このボーリングミルはネジ山のような螺旋切削を作れませんでした。各切削に手動での再配置が必要だったためです。1800年、ヘンリー・モーズレイが再配置を可能にする設計改良を行い、蒸気機関の進歩（ウィルキンソンのボーリングミルが効率的に動作するために必要だった）により現代工作機械の発展が急速に続きました。機械加工の歴史はしたがって、機械が自分自身を構築し完成させる反復設計の歴史です。

一般的な金属工作機械

一般的な工作機械は：

• 旋盤 – 金属ワークを切削工具に対して回転させる
• ボール盤 – ドリルを金属表面に押し込む
• 研削盤 – 研磨材やグラインダーを金属ワークに対して回転させる
• バンドマシン – 連続ノコギリ刃で金属ワークを切断
• フライス盤 – 回転切削工具を表面に使って金属ワークを成形
• ブローチ盤 – オブジェクトをヤスリがけし、少量の材料のみ除去
• レーザー切断・エッチング – 光ビームでオブジェクトを切断、穴あけ、エッチング
• 超音波加工 – 超音波と研磨スラリーで金属除去
• 電子ビーム加工 – 電子ビームで高熱を生み金属を気化
• 化学的・電気化学的方法 – 化学薬品で金属を除去・成形

旋盤は今日の多くの工作機械の祖先です。旋盤はオブジェクトを切削工具の刃に対して回転させます。したがって、金属ワークを回転させられるときはいつでも、旋盤を他の工具の代わりに使用できます。穴あけ、ねじ切り、フライス、研削に使用できます。

Reliance Foundryと機械加工

機械加工は弊社製品の多くで重要なステップです。例えば、産業用ホイールのボア精密加工、ボラード表面の研磨、ボルト穴の定義を機械加工ステップで行います。大口注文ではカスタム機械加工も可能です。

レーザー切断CNCマシンの使用により、一部のステンレスボラードをカスタマイズされた配線済み照明ボラードに変換できます。お客様のプロジェクトが可能かどうか、営業チームにお問い合わせください。