加工の工作機械の種類:工作機械の基礎知識2

工作機械の基礎知識

更新日:2022年6月24日(初回投稿)
著者:芝浦工業大学 大学院 機械工学専攻 臨床機械加工研究室 教授 澤 武一

前回は、工作機械の概要について解説しました。今回は、材料の加工に用いられる工作機械の種類を紹介します。

1. 加工の種類

加工の定義は、材料に外部からエネルギーを加えて、目的とする形状や表面状態にすること、さらに、材料に機能性を持たせることをいいます(図1)。つまり、加工とは、材料に手を加えて新しいものや形をつくること、産み出すことという意味です。食材に手を加えてさまざまなメニューを作りだす料理も、加工の一種といえます。

図1:加工の意味

図1:加工の意味

では、加工にはどのような種類があるでしょうか。加工の種類は、加工前と加工後における質量の変化によって分類されます。加工前と加工後で、質量が増えている場合を付加加工、変化しない場合を変形加工、減っている場合を除去加工と呼び、それぞれ3つに分けられます。図2に、材料の質量増減による加工の種類を示します。

図2:質量の増減による加工の種類

図2:質量の増減による加工の種類

材料から新しいものを作るためには、材料に対してエネルギーを加えなければなりません。そうでなければ、材料は材料のままです。食材に熱を加えることによって、温かくおいしい料理になるのと同じです。加工の種類は、材料に加えるエネルギーの種類によっても分類されます。エネルギーには、機械エネルギー、熱エネルギー、電気・化学エネルギーの3種類があります。

ここで、加工前後における質量の増減による分類(付加加工、変形加工、除去加工)と、加工に使用するエネルギーの種類(機械エネルギー、熱エネルギー、電気・化学エネルギー)を組み合わせると、表1のようになります。この表を見ると、機械加工は「機械エネルギーを使った除去加工」であることが分かります。機械エネルギーとは、工作機械のことです。つまり、機械加工は「工作機械を使った除去加工」ということになります。

表1:エネルギーと加工の種類

表1:エネルギーと加工の種類

2. 機械加工の種類

機械加工の種類は、図3に示したように、切削、研削、研磨の3つに大別されます。この3つの加工を私たちの身の回りの作業に例えると、切削はナイフを使ってリンゴの皮をむいたり、鉛筆を削ったりする作業であり、研削は紙やすり(サンドペーパ)で材料の表面を磨く作業、研磨はスポンジなどに研磨材入りの洗剤を付けてガラスなどを磨く作業になります。

図3:機械加工の種類

図3:機械加工の種類

3. 工作機械の種類

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4. 特殊加工(エネルギー加工、放電加工など)

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