中ぐり加工とは？役割・工程、中ぐり盤の種類など詳しくご説明
中ぐり加工とは、既に開けた穴の寸法精度をさらに高めるために、穴を広げながら内面を...
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NC旋盤とは、コンピュータ制御で自動的に切削加工を行う旋盤機械です。NC旋盤の国内導入は自動化・省人化の流れで増加傾向にあります。この記事では、NC旋盤の基本知識と種類、加工時の注意点をご紹介していきます。
NC旋盤とは、コンピュータ制御で工具や材料の動きを自動的に管理しながら、円筒状のワーク（加工物）を切削する工作機械です。「NC」は「Numerical Control（数値制御）」の略称で、あらかじめプログラムに入力された条件に従って、工具の位置・切削速度・送り量などを高精度に制御できます。
従来の汎用旋盤では、熟練工がハンドル操作で送りや切り込みを行う必要がありましたが、NC旋盤は人の手を介さずに複雑な加工を繰り返し行えます。特に多品種少量生産が増加傾向にある現在、安定した寸法精度を保ちながら作業時間の短縮を実現できるため、国内の製造業でもNC旋盤の活用が進んでいるようです。
NC旋盤と汎用旋盤の最大の違いは、自動化レベルにあります。汎用旋盤は作業者が手動で工具を動かすのに対し、NC旋盤はプログラムによって工具が自動で移動し、加工条件を統一できます。
自動化によって人為的な誤差が抑えられるため、寸法のばらつきが少なく、複雑な形状も一度の段取りで連続加工が可能です。ただし、NC旋盤にはプログラム作成や段取りに関する知識が必要となるため、操作に慣れるまでは時間がかかる点もあります。営業担当者としては、汎用旋盤とNC旋盤の違いを理解しておくことで、顧客の生産性や人材配置の課題に沿った提案がしやすくなります。
NC旋盤の基本的な役割は、円筒形状の外径を仕上げることです。外径加工では、ワークの外周を工具で削り取り、必要な寸法に整えます。芯ブレを抑えて真円度や同軸度を維持することが重要で、切削速度や送り速度の適正設定が求められます。
一方、内径加工はドリルなどで下穴をあけた後、バイト（切削工具）を使用して内面を仕上げます。内径の精度が不足すると、部品同士の組み立て時にがたつきが発生する可能性があります。NC旋盤では、こうした複雑な内径加工を繰り返し高精度で行える点が強みです。
溝入れ加工は、シャフトやパイプなどの外周に溝を設ける工程で、キー溝やOリング溝などが代表例です。NC旋盤では、溝幅や深さをプログラムで制御できるため、同じ形状の溝を複数個所に均一に加工できます。
また、ねじ切り加工もNC旋盤でよく行われる工程の一つです。ねじ山のピッチや形状を正確に仕上げるには、送り量と主軸回転数の同期が必要になりますが、数値制御で条件を正確に設定できるため、安定したねじ切りが可能です。これにより、高い繰り返し精度が求められる部品でも寸法ばらつきを抑えることができます。
近年では、NC旋盤の多軸化や複合化が進んでおり、一台でさまざまな形状を連続で加工できる機種も増加しています。例えば、段付きシャフトやテーパー加工など、手作業では難しい複雑形状を高精度で仕上げることが可能です。
CAD/CAMとの連携により、3Dモデルから工具パスを自動生成できるシステムも普及しており、プログラム作成の効率化も進んでいます。
NCタレット旋盤は、工具を取り付ける刃物台（タレット）に複数の工具をセットでき、プログラムに沿って自動で工具交換が行える旋盤です。段取り替えの手間が大幅に減り、多工程を一度の固定で完了できるため、リードタイムを短縮できます。
タレット型の刃物台は、円形の工具台が回転し、必要な工具を即座に選択できます。 切削順序の最適化により、空走時間を減らし、生産性を向上させることが可能です。
また、タレット型は多品種少量生産に向いており、顧客のニーズに合わせた柔軟な生産体制を実現できます。このため、営業部が新規導入を検討する際も、加工内容と生産量に合わせてタレット型の特徴を理解しておくと提案に説得力が増します。
CNC自動旋盤は、バー材（棒材）を自動供給して連続加工を行う旋盤です。 小径部品の大量生産に適しており、自動車部品や電子部品、医療機器などで広く使われています。
バー材が機械内に自動供給されるため、長時間の無人運転が可能であり、夜間稼働にも対応しやすい点が特徴です。工程集約が進んでいる現場では、多軸化されたCNC自動旋盤が複雑形状の加工を一度に行うことも珍しくありません。
NC立旋盤は、主軸が垂直方向に配置されている旋盤です。大型の円盤状ワークや重量物を加工する際に使われ、工作機械業界では風力発電用部材や建設機械部品の加工で多く採用されています。
その他、NC正面旋盤やNC車輪旋盤、NCロール旋盤など特殊用途に特化した旋盤も存在します。これらは用途が限定されるものの、特定の加工において高い効率性を発揮するため、大手製造業では設備の使い分けがポイントになります。
NC旋盤の心臓部とも言えるのが刃物台です。刃物台は、取り付ける工具の数や交換方式によって大きく「タレット型」と「くし刃型」に分かれます。
タレット型は円盤状の刃物台に複数の工具を取り付け、プログラムに従って自動で工具を切り替える仕組みです。多品種少量生産に適しており、段取り替えの回数を減らして加工の効率化を図れます。
くし刃型は、刃物台に刃物を横一列に配置する方式で、主に小型部品の量産に用いられます。構造がシンプルで振動が少なく、送り速度を高められるため、短時間での連続加工に向いています。
チャックは、ワークを固定するための重要な装置です。適切なチャック選びが加工精度を左右するといっても過言ではありません。
油圧チャックは、油圧シリンダーを使って爪を開閉するタイプです。クランプ力が強く、大型ワークの加工や高トルク加工に適しています。
空圧チャックは空気圧を使って作動するため、油圧チャックに比べて構造がシンプルで軽量です。小径ワークや中量級の加工で多く採用されています。
電動チャックはモーター駆動で開閉するタイプで、配管が不要なため設備レイアウトの自由度が高いのが特徴です。最近では省エネ化を目的に電動化を進める企業も増加しているようです。
心押台は、長尺ワークの中心を押さえて回転のブレを防ぐ装置です。長いワークを支えることで、たわみや芯ブレを抑え、仕上がりの精度を安定させます。振れ止めは、回転中のワークの振れを外部から押さえる補助装置です。特に長尺かつ細径のシャフト加工では、振れ止めがあることでビビりの発生を防ぎ、寸法精度が向上します。
切削速度は、ワークと工具が接する部分の相対的な速度を指します。適正な切削速度を設定しないと、工具の摩耗が進んだり加工面が荒くなる原因になります。被削材の種類や工具材質、冷却方法などを考慮しながら最適値を決めることが重要です。最近では、加工シミュレーションを活用して条件を事前に検証する現場が増加傾向にあります。
送り量は、バイトがワークに切り込む深さを示す数値で、適正な送り量の設定が加工面の粗さを左右します。送り速度は、工具がワークに対してどのくらいの速さで進むかを表します。
加工面を滑らかにするには、送り速度を一定に保つことがポイントです。特にねじ切り加工では、送りと主軸回転の同期がずれるとピッチ誤差が生じるため、細かな調整が求められます。
主軸回転数は、ワークを回転させる速さを表します。加工する材質の硬さや工具の種類によって適正値が異なります。
例えば、ステンレスのような難削材では低速回転で熱を抑えながら加工することが多いです。一方、アルミのような軟質材では回転数を高め、切りくずを効率的に排出することが重要です。
NC旋盤の大きなメリットは、誰が操作しても同じ精度で加工できる点です。プログラムに従って工具が自動で動くため、人為的な誤差を最小限に抑えられます。これにより、熟練工に頼り切らない生産体制を構築できるだけでなく、品質のばらつきが減り、顧客クレームの防止にもつながります。
汎用旋盤は試作品の少量生産や突発的な加工には柔軟に対応できますが、繰り返し作業には手間がかかります。一方でNC旋盤は、同じ形状の量産や複雑形状の連続加工に強く、稼働時間の効率化が図れます。
顧客の現場状況に応じて、両者の強みを比較しながら最適な提案ができると営業担当としての信頼性が高まります。
NC旋盤の運用では、加工プログラムの作成と管理が重要です。プログラムの内容にミスがあると、不良品が大量に発生するリスクもあるため、正確なシミュレーションと保守管理が不可欠です。加工履歴をデータベース化し、誰が見てもわかる形で管理する企業が増加しています。これにより、ベテランのノウハウをチーム全体で共有しやすくなり、技能の属人化を防ぐ効果が期待されています。
CHAMPIONでは、単純な丸物加工から複雑形状のNC旋盤加工まで、豊富な経験と最新設備を活かして高精度に仕上げます。汎用旋盤では難しい連続加工や量産品の寸法精度の確保も、NC旋盤ならではの自動制御で安定した品質を実現しています。
自社内で材料調達から加工、仕上げ、検査まで一貫して対応しているため、リードタイムの短縮やコスト面でもお客様にご満足いただける提案が可能です。多品種少量から量産まで柔軟に対応できる体制が整っており、試作段階や追加工のご相談にもきめ細かくお応えします。
NC旋盤加工でお困りの際は、ぜひCHAMPIONへお気軽にご相談ください。安定した品質と確かな対応力で、貴社のものづくりを力強くサポートします。
NC旋盤は、コンピュータ制御によって高精度で自動化された旋削加工を実現する機械です。多様な加工が可能で、設備構成や加工条件の適正化により、生産性と品質の向上が両立できます。汎用旋盤との違いや種類ごとの特徴、導入メリットを押さえることで、説得力のある提案につながるでしょう。省人化や技能継承の課題を抱える製造業では、NC旋盤の活用が今後さらに重要になると考えられます。