旋盤とは？旋削と穴あけ（ボーリング）の基礎を理解する

旋盤について知っておくべきこと

一般的に「旋削」はこの切削作用で外面を生成する場合に用い、同じ基本切削作用を内面（穴等）に適用する場合は「ボーリング（穴あけ）」と呼びます。したがって「旋削とボーリング」というフレーズは、旋削として知られるより大きなプロセス群を分類しています。ワーク上の面を旋削またはボーリング工具で切削することは「面取り（フェイシング）」と呼ばれ、どちらかのサブセットとして分類可能。

旋削は手動で、従来型旋盤（多くの場合オペレータ常時監視必要）で行うか、自動旋盤（監視不要）で行います。現在最も普及した自動化はコンピュータ数値制御、いわゆるCNC。（CNCは旋削以外の多くの加工でも広く使用）

旋削では、ワーク（木材、金属、プラスチック、石等の比較的剛性材料）を回転させ、切削工具を第1、第2、第3軸方向に移動させ、精密な直径と深度を得ます。旋削は円筒外面または内面（ボーリング）で行われ、様々な形状の管状要素を生成。現在では稀だが、初期旋盤でも複雑幾何学図形、正多面体さえ作成可能。ただしCNC登場以来、非コンピュータ制御工具パスでこれを行うことは注目されなくなりました。

旋削プロセスは通常旋盤で実施され、工作機械の中で最古とされ、ストレート旋削、テーパー旋削、プロファイリング、外面溝切り等の種類があります。これらで直線、テーパー、曲線、溝付きワーク等多様な形状を生成。基本的に単一刃先切削工具を使用。ワークグループごとに長年開発された最適工具角度セットが存在。

旋削作業から出る金属屑はチップ（北米）またはスワーフ（英国）と呼ばれ、地域によりチップとも呼ばれます。工具移動軸は文字通り直線、または特定曲線・角度に沿うが、本質的に線形（非数学的意味で）。旋削対象部品は「旋削部品」または「機械加工部品」と呼ばれます。旋削は手動またはCNC旋盤で実施。

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主要な旋削作業には以下が含まれます：

• 旋削（ターニング）：単一刃先工具を回転軸に平行に移動させながらワークを旋削。ワーク外面と内面（ボーリング）両方で実施可能。素材は鋳造、鍛造、押出、引抜等他プロセスで生成されたワーク。
• テーパー旋削：一方端から他端へ直径が徐々に減少する円筒形状を生成。実現方法：a)複合スライド b)テーパー旋削工具 c)油圧コピー工具 d)CNC旋盤 e)成形工具 f)テールストック移動（浅いテーパー向け）
• 球面生成：固定回転軸周りで金型を回転させ球面仕上げ面を生成。方法：a)油圧コピー装置 b)CNC旋盤 c)成形工具（概略的方法） d)ベッド位置決め工具（図面参照）
• 難削材旋削（ハードターニング）：ロックウェルC硬度45超の材料への旋削。通常熱処理後実施。従来研削作業の代替・削減が目的。材料除去専用なら荒研削と競合。仕上げ（形状・寸法重視）では研削が優位。研削は真円度・円筒度で高い寸法精度、研磨面粗さRz=0.3-0.8μmはハードターニング単独では不可。ハードターニング適応：真円度精度0.5-12μm、表面粗さ0.8-7.0μm要求部品。ギア、燃料噴射ポンプ部品、油圧部品等に使用。
• 面取り（フェイシング）：回転ワークの回転軸に直角に切削工具移動。クロススライド装備時使用、縦送り（旋削）と対比。多くの場合最初の作業、しばしば最後の仕上げ作業でもあり「仕上げ」の語源。
• 切り離し（パーティング）：深溝切削で完成/半完成部品を親材から分離。別名「切断」。
• 外面溝切り/端面溝切り：溝切りは切断類似だが、完成/半完成要素をストックから切り離すのではなく、特定深度まで溝切削。内面・外面・部品面（面溝切り/トレパニング）で実施可能。

非特定作業には以下が含まれます：

• ボーリング：穴あけ、成形等で作った既存穴の拡大・平滑化。内部円筒形状加工（生成）a)チャック/フェイスプレートでワークをスピンドル固定 b)ワークをクロススライドに取付、切削工具をチャックに装着。フロントプレート装着困難な鋳物に適する。長尺ベッド旋盤では大型ワークをベッド上チャックにねじ止め、シャフトをワーク2突起間に通し、これらを切削寸法に加工。用途限定だが熟練旋盤工/メカニックなら可能。
• 穴あけ（ドリリング）：ワーク内部材料除去。旋盤テールストックの工具ヘッドに固定した標準ドリル使用。別途入手可能ドリルでも実施可。
• ノーリング（ローレット）：専用ノーリング工具で部品表面に鋸歯パターン切削、ハンドグリップ用や視覚改善用。
• リーマ加工：既存ドリル穴から少量金属除去し寸法精度向上。極めて精密な内部穴径実現用。例：6mm径穴を5.98mmドリルで穴あけ後、リーマで仕上げ寸法へ。