従来型と非従来型機械加工の主な違い

材料の入力形態がバー材、鍛造品、鋳造品のいずれであっても、精密加工プロセスは厳しい公差と優れた表面品質を持つ正確な部品を製造するために用いられます。加工中にワークピースから材料を除去して所望の最終結果を得ます。精密加工ではコンピュータ数値制御（CNC）がよく用いられ、特殊設計を多次元で正確な形状に変換できます。

従来型機械加工プロセスは工具とワークピースの直接接触を伴います。非従来型機械加工プロセスは工具とワークピースの直接接触を必要としません。本稿では従来型と非従来型機械加工プロセスの違いを紹介します。

従来型機械加工プロセスとは

従来型機械加工プロセスは、より硬い工具や研磨材を用いてワークピースから材料を除去します。通常、金属工具でワークピースを切削・研削して所望の形状を作ります。従来型加工には、フライス、穴あけ、スロット、バリ取り、研削、ドリリングなどが含まれ、コンピュータソフトウェアで制御されます。

非従来型機械加工プロセスとは

従来型加工の直接接触とは対照的に、非従来型機械加工プロセスは電気、熱、化学など他のエネルギー形態を利用して不要な材料を除去します。複雑な形状を持つ難削材や脆性材の加工に最適です。非従来型機械加工プロセスの例には以下があります。

• 放電加工（EDM）：広く用いられる加工プロセス。ワークピースと電極の間に発生する孤立した電気火花列で不要材料を除去。電気伝導性材料のみに適用可能。
• 化学加工（CM）：強力な化学試薬によるワークピース材料の制御された溶解。ワークピースを酸やアルカリ溶液などの化学試薬に浸漬し、選択領域から材料を除去。
• 電解加工（ECM）：逆電気めっきの原理に基づく金属除去プロセス。電解液の電流がワークピースから加工工具へ粒子を運び去ります。
• レーザー加工（LBM）：高エネルギー光ビームでワークピース表面の粒子を溶融・気化させる熱的材料除去プロセス。高精度で切削、穴あけ、溶接に適する。
• 超音波加工（USM）：高周波機械運動と研磨スラリーを用いて複雑なワークピース形状を創出する材料除去プロセス。
• ウォータージェット切断（WJC）：高圧水で材料を切断し所望形状を得る浸食プロセス。ウォータージェット切断中、材料に熱は加わらない。
• アブレッシブウォータージェット切断（AWJC）：ウォータージェットに研磨粒子を添加し、材料除去率を向上。レーザーや熱プロセスでは切断できない熱感受性材料の切断に最適。

従来型と非従来型機械加工プロセスの違い

両者は最終的に同じ目的を達成しますが、従来型と非従来型機械加工プロセスには以下の違いがあります。

• 材料：非従来型加工は、工具摩耗が早く工具消費が多くなるため従来型加工が非常に高コストかつ非効率になる超合金などの難削材に用いられることが多い。
• コスト：従来型加工は一般に低コストだが、電解加工やウォータージェット切断など非従来型手法は複数ワークピースを同時に加工でき、生産性向上により単位コストを削減可能。非従来型で製造された部品は通常、後処理仕上げが少なくて済むか不要。
• 複雑形状：非従来型切削は硬い金属の複雑形状ワークピースに対応可能。従来型では高価な工具・治具、または高工具消費なしには不可能。
• 機械的応力：化学加工やウォータージェット切断など多くの非従来型プロセスは熱的・機械的応力を受けないため、シール面などに有利。
• 生産量：ウォータージェット切断など非従来型加工プロセスは、低コストで大量生産向けに設計されている。

従来型と非従来型機械加工プロセスの違いについてさらに知る

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