旋盤加工とは？特徴から種類、加工手順、注意点まで解説

2025/03/24: 旋盤加工とは？特徴から種類、加工手順、注意点まで解説

旋盤加工は、工作物を回転させながら切削工具を用いて精密に形状を整える加工技術です。

高精度な部品製造が可能で、多様な形状や素材に対応できることが特徴です。

この記事では、旋盤加工の基本から具体的な加工手順、注意点までを詳しく解説します。

旋盤加工の種類や使用する加工機についても触れることで、旋盤加工の全体像を理解し、実際の作業での応用に役立てていただける内容となっています。　

旋盤加工とは？

旋盤加工は、工作物を回転させて固定した切削工具で加工を行う方法です。

切削工具の動きと工作物の回転によって、外径削りや内径削り、ねじ切りなどの加工が可能です。

加えて、旋盤加工なら工作物を回転させることによって均一な力がかかり、安定した加工が可能です。

そのため、特に精密な寸法が求められる部品の加工に適しています。

また、幅広い素材・形状に加工が可能であることから、自動車部品や航空機部品、医療部品などさまざまな部品の製造に広く利用されています。

旋盤加工の特徴

旋盤加工には、以下のような特徴があります。

高精度な加工が可能
多様な形状に加工が可能
さまざまな素材に対応できる

それぞれについて詳しく解説します。

高精度な加工が可能

旋盤加工は非常に高い精度での加工が可能です。

特に、NC（数値制御）装置を搭載した旋盤を使用することで、以下のような精密加工が実現します。

0.001mm単位の精度が求められる加工
均一な寸法精度を保つ大量生産

これにより、複雑な形状や高精度が必要な部品の製造においても、安定した品質を提供できます。

寸法公差が厳しい製品や幾何公差が必要な製品にとって、旋盤加工は最適な選択肢となるでしょう。

多様な形状に加工が可能

旋盤加工は、多様な形状を作り出すことが可能です。

以下の加工を実現するため、旋盤加工は幅広い分野で活用されています。

円筒形状の削り出し
ねじ切りや穴あけ

これらにより、さまざまな製品に対応できる柔軟性を持ちます。

また、形状の自由度が高く、設計者の意図を忠実に反映した製品を製造できることが、旋盤加工の大きなメリットです。

さまざまな素材に対応できる

旋盤加工は、さまざまな素材に対応可能です。

以下の素材を加工できるため、用途に合わせた製品開発が可能になります。

金属（鉄、ステンレス、アルミなど）
樹脂

旋盤加工は、難削材や特殊合金にも対応できる技術があり、素材選定の幅が広がります。

そのため、試作や小ロット生産にも柔軟に対応でき、製品開発の自由度が高まるでしょう。

旋盤加工の種類

旋盤加工には、主に以下の種類があります。

外径加工
内径加工
ねじ切り加工
溝加工
テーパ加工
穴あけ加工

それぞれの加工の特徴を解説します。

外径加工

外径加工は、旋盤加工の中で最も基本的な手法の一つです。

円筒形の材料の外側を削ることで、目的の外径に仕上げます。

外径加工のポイントは以下の通りです。

外丸削り
段削り
テーパ削り

これらの加工によって、様々な形状の外径に対応できます。

また、外径の精度は製品の機能に大きく影響するため、慎重な操作が求められます。

なお、外径加工は、シャフトやボルトなど、円筒形状の製品に多く用いられるのも特徴の一つです。

内径加工

内径加工は、材料の内側を削ることで、指定された内径に仕上げる加工方法です。

内径加工は、外径加工に比べて難易度が高く、特に深い穴の加工では工具のたわみや振動対策が不可欠です。

また、ベアリングやギアなどの内部構造が重要な部品に適用されやすく、適切な工具選定と加工条件の設定が、品質向上に繋がります。

ねじ切り加工

ねじ切り加工は、材料の表面にねじ山を形成する加工方法で、以下の2種類があります。

雄ねじ切り
雌ねじ切り

ねじ切り加工は、ねじの山形やピッチが製品の結合力に影響するため、精度が求められます。

特に雌ねじ切りは、内径にねじを切るため、工具の選定と操作技術が重要です。

溝加工

溝加工は、材料に溝を掘る加工方法で、以下の工程を含みます。

溝入れ
突切り

溝加工は部品の形状や機能を決定する重要な工程です。

材料の一部を切り取るため、精度が製品の性能に直結します。

特に突切りは、材料を分断するため、工具の選定と操作技術が重要です。

テーパ加工

テーパ加工は、材料の外径に勾配をつける加工方法で、以下の特性があります。

円錐形状の形成
勾配の精密制御

テーパ加工は、製品の形状や性能に影響するため、精度が求められます。

工具の選定と加工条件の設定が、製品の品質向上に繋がります。

穴あけ加工

穴あけ加工は、材料に穴を開ける基本的な加工方法で、以下の工程を含みます。

ドリルによる穴あけ
リーマーによる仕上げ

穴あけ加工は、内部構造が重要な部品に多く用いられます。

正確な位置と寸法で加工することが、製品の信頼性を高めます。

旋盤加工で使用する加工機

旋盤加工で使用する加工機には、主に以下の種類があります。

NC旋盤
複合旋盤
卓上旋盤

それぞれについて解説します。

NC旋盤

NC旋盤は、数値制御によって自動で加工を行う旋盤機械です。

プログラムを組むことで高い精度の加工が可能で、大量生産にも適しています。

具体的には、以下の特徴があります。

項目	特徴
制度	高精度な加工が可能
生産性	大量生産に適している
操作	プログラムにより簡単

NC旋盤はプログラムに従って動作するため、操作が簡単で、製品の品質を均一に保つことができます。

また、プログラムの作成と機械の設定が必要ですが、熟練度が低い作業者でも高品質な加工が可能です。

そのため、NC旋盤は自動車部品や電子機器部品など、精密さが要求される製品の製造に広く活用されています。

複合旋盤

複合旋盤は、旋盤加工とフライス加工を一台で行える多機能な加工機です。

旋盤加工だけでは対応できない複雑な形状の加工が可能で、以下の特徴があります。

項目	特徴
機能	旋盤とフライスの複合機能
設置	スペースの節約が可能
効率	工程短縮で効率的な加工が可能

複合旋盤は、旋削とフライス加工を同時に行えるため、製品の加工工程を大幅に短縮できます。

すると、製造コストの削減や生産性の向上に寄与することから、多品種少量生産において特に有効です。

旋盤加工の手順

旋盤加工は、以下の手順で行います。

工具と材料の取り付け
荒加工を実施
仕上げ加工で完成

それぞれの手順について紹介します。

①工具と材料の取り付け

旋盤加工の最初のステップは、工具と材料の正確な取り付けです。

この手順が加工の精度を大きく左右するため、以下の手順で、確実に取り付けをおこないます。

手順	説明
材料の固定	チャックにしっかりと固定し、回転時の安定性を確保します
工具のセット	刃物台に工具を取り付け、刃先が中心に合うよう調整します

すると加工中の振動を最小限に抑えられ、精度の高い加工が可能になります。

工具の取り付けは、刃物の刃先が被削材の中心に合っていることを確認することが重要です。

②荒加工を実施

荒加工は、材料を大まかに削り形状を整える工程です。

これにより、次の仕上げ加工がスムーズに進行します。

以下のポイントを押さえて、効率的に荒加工を行います。

項目	内容
切削速度	素材に応じた速度で、効率よく削ります。
切り込み量	過度な削り込みを避け、均一な削りを心掛けます。

このことで加工時間が短縮され、全体の作業効率が向上します。

また、荒加工では素材を大きく削り取るため、切削工具の選定も重要です。

適切な工具を使用することで、荒加工の精度とスピードが向上します。

③仕上げ加工で完成

仕上げ加工は、製品の最終的な形状と表面を整える工程です。

この段階では、細かな調整が求められ、以下の方法で精度を高めます。

手順	説明
微細切削	小さな切り込みで表面をなめらかにします。
表面仕上げ	最終的な見た目と寸法を整えます。

すると、高品質な製品が完成します。

また、仕上げ加工では、工具の選択と設定が精度に大きく影響します。

工具の刃先を鋭利に保ち、適切な切削速度で加工を進めることが肝要です。

旋盤加工の注意点

最後に、旋盤加工の注意点について解説します。

以下の注意点を押さえたうえで旋盤加工を行うことで、安全に効率的かつ高精度な加工が可能になります。

安全に配慮した服装を心がける

旋盤加工では、作業中の安全を確保するために適切な服装が重要です。

以下の要点を守ることで、怪我を未然に防ぐことができます。

長袖・長ズボンを着用して肌の露出を最小限にする
作業用の手袋や保護メガネを必ず装着する

このことで、万が一の事故から身体を守ることができます。

特に手袋は、刃物との接触を避けるために専用のものを使用するべきです。

また、安全靴を履くことで、足元の怪我も防げます。

適切な服装によって作業の安全性が大きく向上し、安心して加工に集中できるでしょう。

材料に適した刃物を選定する

旋盤加工では、材料特性に応じた刃物の選定が加工品質を左右します。

以下のポイントを考慮して選定を行います。

金属の種類（鉄、ステンレス、アルミニウムなど）
加工の目的（削り、穴あけ、切断）

そのため、各材料に適した刃物を使用することで、加工精度が向上します。

例えば、硬度の高い材料には耐摩耗性の高い刃物を選ぶことが重要です。

これにより、刃物の寿命を延ばし、コスト削減にもつながります。

適切な刃物を選定することで、加工効率と品質を同時に高めることが可能です。

まとめ

本記事では、旋盤加工についてその基礎から種類、特徴、メリット、注意点までを詳しく解説しました。

旋盤加工は高精度で多様な素材に対応できる一方で、熟練が必要で安全面のリスクも伴います。

本記事を通じて、旋盤加工の基本を理解し、次のステップとしてさらに深い知識を得るための情報源を活用することをおすすめします。　