工作機械
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機械名
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管理番号
工作機械
世の中に溢れる差様々な製品を構成する部品は、すべて素材から削ったり、穴をあけたりして作り上げなければなりません。このような加工を行う機械を「工作機械」といい、人々の暮らしを快適・便利にする「ものづくり」のための機械として、様々な製品の一部を作りだし、私たちの生活を支えています。精密で複雑な部品を正確かつ効率的に作ることが工作機械の役割であり、またすべての機械やそれらの部品は工作機械によって作られていることから、工作機械は「機械を作る機械」「マザーマシン(母なる機械)」などともいわれています。工作機械は、広義には「切削、研削、せん断、鍛造、圧延等により金属、木材、その他の材料を有用な形にする機械」と定義されますが、日本工業規格(JIS)では「主として金属の工作物を、切削、研削などによって、又は電気、その他のエネルギーを利用して不要な部分を取り除き、所要の形状に作り上げる機械。」と定義しています。
このように日本では、主に金属の不要な部分を削り取って所要の形状に作り上げる機械を工作機械としています。ただし、日曜大工などで手に持って使う電動のドリルやグラインダなどは、工作機械に含めていません。また、工作機械は、その操作方法によって作業者がハンドルを回すことなどによって操作する「汎用工作機械」と、コンピュータ等による数値制御で自動運転を行う「NC工作機械」とに大きく分けることができます。近年では、数値制御を行うNC加工で、機械加工を自動化した工作機械が主流です。このようなNC工作機械は誰が使っても同じような加工結果を得ることができ、製造業全体に大きなインパクトをもたらしました。加工の失敗や加工精度のばらつきが少なく、均一な製品を得られる作業者の技量や疲労などに影響されることなく、複雑な形状の加工が容易一人で複数の機械を同時に使って生産が行うことができ、労働者不足を解消複数の加工工程を集約可能で、待機・段取り時間を大幅に短縮できるといったメリットを存分に発揮して急速に普及し、現在では日本の工作機械生産額の80%以上がNC工作機械で占められるようになりました。
工作機械の種類は以下のようなものがあります。
<旋盤>
工作機械の中で数多く用いられている代表的な機種の一つで、一般に円筒または円盤状の工作物を回転させて加工する機械です。この機械により行う加工には、外丸削り、面削り、テーパ削り、中ぐり、穴あけ、突切り、ねじ切りなどがあります。
<ボール盤>
ドリル工具を回転させて穴あけ加工を行う機械で、リーマ仕上げ、ねじ立てなどの加工も行うことができます。
<中ぐり盤>
ドリル工具などであけられた穴の内面を、より精度よく、所定の大きさに加工(中ぐり加工)する機械で、他にドリル加工、フライス加工などもできます。
<フライス盤>
フライス工具と呼ばれる工具を回転させ平面、曲面、みぞなどを加工する機械です。加工に用いる工具には、正面フライス、エンドミル、みぞフライスなど多くの種類があります。
<研削盤>
バイト、フライス工具などの切削工具の代わりに砥石車を用いて加工する機械で、加工精度がよく、切削加工より優れた仕上げ面が得られるという特長を持っています。
<歯切り盤>
ホブカッタ、ピニオンカッタ、ラックカッタと呼ばれる工具を用いて歯切り加工をする機械です。
<マシニングセンタ>
中ぐり、フライス削り、穴あけ、ねじ立て、リーマ仕上げなど多種類の加工を連続で行えるNC工作機械で、それぞれの加工に必要な工具を自動で交換できる機能を備えています。機械の軸構成によって横形、立て形、門形など各種のマシニングセンタが使われています。近年では、直交3軸と旋回2軸とを同時に制御することで、更なる複雑形状の加工を可能にする「5軸制御マシニングセンタ」の普及が進んでいます。
<ターニングセンタ>
旋盤を複合化したNC工作機械です。NC旋盤の機能をより高め、多くの工具を備え、旋削加工の他に工具を自動で交換できる回転工具主軸を持ち、フライス削り、穴あけ等の加工も行うことができます。更に、旋回(割出し)しながら加工が可能な回転工具主軸を備える機械を特に「(旋盤形)複合加工機」と呼び、近年急速に普及が進んで います。
<放電加工機>
電気による放電エネルギーを利用して加工を行う機械で、放電を行う電極の形状により形彫り放電加工機とワイヤ放電加工機に分けられます。
主な工作機械メーカーは以下のようなものがあります。
ヤマザキマザック、オークマ、DMG森精機、牧野フライス製作所、コマツNTC、ソディック、OKK、岡本工作機械製作所、ツガミ、滝澤鉄工所、オーエム製作所