従来型と非従来型加工の違いを徹底解説
製造工程は大きく「一次加工」と「二次加工」に分かれます。一次加工は材料の基本的な形状とサイズを作り、二次加工(切削加工)はより厳密な寸法公差、表面品質で最終形状を仕上げます。この二次加工を理解するには、従来型(伝統的)加工と非従来型(非伝統的)加工の違いを知ることが不可欠です。
従来型加工と非従来型加工の定義
従来型加工では、工具と被削材が直接接触します。例えばアルミニウムバーを切断するには、高速回転する鉄製カッターが必要です。物理的な接触によって材料を除去します。
一方、非従来型加工では工具と被削材の間に接触がありません。レーザービーム、電子ビーム、プラズマ、電気アーク、赤外線ビームなどのエネルギーを用いて加工します。これらは多くの場合コンピュータや自律ロボットによって制御され、自動車工場の塗装、溶接、人が耐えられない極端な高温・低温環境での作業などに用いられます。
主な違い
使用工具
従来型では物理的な切削工具(旋盤のバイトなど)が必須です。非従来型ではレーザー加工のようにビームそのものが工具となる場合や、電気化学加工のように物理工具を用いる場合もあります。
精度と表面仕上げ
従来型は精度と表面品質が劣りますが、非従来型は高精度で優れた表面仕上げが可能です。
工具とワークの接触
従来型は直接接触が必要、非従来型は非接触です。
廃棄物と工具寿命
従来型は接触摩耗により工具寿命が短く、材料廃棄が多くなります。非従来型は摩耗が少なく工具が長持ちし、廃棄物も少ないです。
加工プロセスと硬い材料への対応
従来型はより硬い工具でワークの形状を変えます。超硬合金などの難削材では時間とエネルギーがかかり、コスト高になるか加工不能なケースもあります。
エネルギー源
従来型は機械的エネルギーを使用。非従来型は熱エネルギー、化学エネルギー、電気エネルギーを利用します。
代表例
従来型:旋削、穴あけ、フライス、シェーピング、ブローチ、スロッティング、研削など
非従来型:研磨ジェット加工(AJM)、超音波加工(USM)、ウォータージェット・研磨ウォータージェット(WJM/AWJM)、放電加工(EDM)など
比較表
| 項目 | 従来型加工 | 非従来型加工 |
|---|---|---|
| 表面仕上げ | 不満足 | 良好 |
| 微細加工 | 不向き | 可能 |
| 工具摩耗 | 懸念あり、寿命短い | 摩耗少なく寿命長い |
| 設備投資 | 少ない | 多い |
| 接触 | 直接接触 | 非接触 |
| 微細穴 | 加工不可 | 加工可能 |
従来型と非従来型それぞれに適した用途があり、現代の製造現場では両者を使い分けて最適な加工を実現しています。
製造プロセス