機械加工とは、設計された図面に基づき、機械を用いて金属やプラスチックなどの材料を目的の形に加工することを指します。
機械加工により、材料を目的の部品へと仕上げられる点が大きな特徴です。
機械加工にはさまざまな種類があり、材料や加工したい形状に合わせて使用する機械や加工方法を検討しなければなりません。
そのため加工方法だけでなく、図面の正確な理解や材料の特性に対する理解や、適切な道具の準備も求められます。
本記事では、機械加工の種類や注意点についてまとめました。
目次：タップで該当箇所へジャンプ
▼弊社の会社概要はコチラからご覧いただけます。
機械加工とは、工作機械や切断工具を使用して、材料を図面通りに加工することです。
機械加工に用いる機械を総称して「工作機械」と呼びますが、機械によって、材料を切る・削る・溶かす・固めるなど、さまざまな加工を施せるのが特徴です。
材料の加工は手作業で行うことも可能ですが、機械加工の場合はより高精度で加工にかかる時間も短く抑えられる特徴があります。
機械加工は大きく3つの方法に分けられ、安全かつ効率よく機械加工を行うためには、加工方法だけではなく、材料への理解なども求められるのです。
次の章では、機械加工の具体的な種類に関して詳しく解説します。
そもそも機械加工の前後には複数の工程があり、具体的な流れとしては6つのステップがあります。
また、機械加工にはさまざまな種類があり、大きく以下の3種類に分けられますので、順に解説いたします。
除去加工は漢字の通りで、材料に対して不要な部分を削り取る加工のことです。
除去加工は、さらに4つの加工に分類できます。
切削加工とは、以下の方法によって、材料を目的とする形状に加工することです。
材料の回転による切削を「旋削加工」、工具の回転による切削を「フライス加工」と呼びます。
切削加工は、日本の製造業で古くから用いられている加工技術の一つです。
研削加工とは、砥石（といし）を高速で回転させて、材料の表面を削りながら目的の形状に加工することです。
砥石の表面は砥粒（とりゅう）と呼ばれる、硬くて小さな粒からできており、ひとつひとつが刃の役割を果たしています。
砥粒の材料には、炭化ケイ素などが使用されるのが一般的です。
研磨加工とは、研削加工よりも細かく材料を削り、滑らかな表面に加工していく技術です。
表面の凹凸をなくして、光沢のある状態に仕上げられます。
外観や精度の向上以外にも、汚れの付着防止や腐食の防止などの効果も見込めます。
特殊加工は、放電加工やレーザー加工といった工具や砥石を使用しないで材料を加工する技術のことです。
特殊加工は、切削加工では加工が困難な材料などを加工する際に用います。
【関連記事】切削加工3種類を解説！切削加工・フライス加工・穴あけ加工とは
成形加工とは、材料を切ったり削ったりするのではなく、熱や力を加えて変形させることで、材料を目的とする形状に加工する手法の総称です。
成形加工は「塑性加工」「鋳造加工」の大きく2種類に分けられます。
塑性加工とは、金属の特徴である塑性（力を加えて変形させると元に戻らない性質）を活用した加工技術です。
塑性加工の代表例はプレス加工で、仕上げたい形の金型を用意すれば、目的の形状（部品）を大量生産できます。
鋳造加工とは、溶かした金属を事前に作成した型に流し込み、冷却して固めることで成形する加工技術です。
鋳造は古くから使用される加工技術で、鋳型（事前に作成した型）は繰り返し利用でき、鋳型加工も大量生産に適しています。
結合加工とは、材料同士をつなぎ合わせる加工技術です。付加加工や接合加工とも呼ばれています。
除去加工や成形加工は取り除いたり形を変えたりする加工でしたが、結合させる技術も機械加工の一種です。
部品同士をつなぎ合わせて組み立てる加工は、目的の形・部品を作る際に必要な工程と言えるでしょう。
結合加工に分類される技術には、以下が挙げられます。
溶接は、金属の接合部分を加熱して結合させる技術です。結合加工としてイメージも湧きやすいのではないでしょうか。
接着・ろう付けは、溶接のように熱を加えて溶かして結合させるのではなく、ろう材（接着剤）を使って材料を結合させる技術のことです。
3Dプリンター出力は、設計した3Dデータをもとに、3Dプリンターで金属を積層させ、加工するものです。
3Dプリンター出力は他の加工に比べて工数も少なく、短期間の開発や設計の幅も広げられる技術として、注目を集めています。
弊社ではさまざまな工作機械を導入しており、詳細を確認したい方は設備紹介ページからご確認ください。
機械加工の種類だけではなく、注意点も把握することで、適切な加工方法を選択できるようにしましょう。
具体的には、以下の3点に注意を払う必要があります。
それぞれ詳しく説明していきます。
機械加工は、方法次第で精度が異なるため、完成品に求められる精度に収まる方法を選ぶ必要があります。
加工品には「寸法公差」と呼ばれる、基準寸法に対して許容できる範囲が規定されており、寸法公差を満たさなければなりません。
寸法公差を満たさない加工品は、部品として納品できないため大きなロスになってしまいます。
機械加工の方法によって精密さに差があるため、各加工の精度は事前に把握しておきましょう。
機械加工の方法によって、仕上げた表面の粗さが異なる点にも注意が必要です。
表面の粗さに関しては、切削加工が最も粗く、次いで研削加工、研磨加工の順に表面は滑らかになります。
放電加工などの特殊加工であれば、滑らかな切断面を維持できる点が特徴的です。
除去加工に関しては、加工スピードが早いほど表面も粗くなる傾向に。
成形加工においては、プレス加工であれば材料の状態次第で表面粗さはマチマチで、鋳造加工であれば鋳型の状態次第では表面の粗さが気になる傾向にあります。
機械加工の際に注意したいのが、「バリ（かえし）」と呼ばれる出っ張りやトゲ（ギザギザ）です。
バリは本来あってはいけない意図しない形状で、バリを残したままにしておくと、部品同士の接合などに支障をきたす可能性があります。
特に切削加工においてはバリが発生しないことのほうが稀であるため、細心の注意を払って加工しましょう。
バリの発生を抑えるには、刃を送る方向や加工のスピードを調整したり、材料の形を工夫したりするのも効果的です。
機械加工とは、設計された図面に基づき、工作機械を用いて材料を目的とする形に加工することです。
機械加工にはさまざまな種類があり、材料や加工したい形状に合わせて、加工方法を検討しなければなりません。
機械加工は、大きく分けて以下の3種類に分けられます。
それぞれの加工に特徴があり、誤差・精度の範囲は異なります。
本記事で解説した機械加工の基本を押さえた上で、前後の工程を踏まえた効率の良い作業に従事しましょう。
【関連記事】金属加工の方法を3種類に分けて解説！機械加工・熱処理加工・表面処理 【関連記事】大型機械加工とは？実績多数の大型機械加工メーカーが加工実例とともに解説
▼弊社の資料はコチラからご覧いただけます。
