「機械加工」「精密機械加工」の基礎知識と業者選びのポイントとは？

もの作りには、設計図の他にも価格設定、販売個数等、綿密な計画を立て進める事で、作業時間やコストを抑える事ができます。長持ちする高精度な製品を作る事ができる加工方法として機械加工や精密機械加工が存在します。ここでは、機械加工や精密機械加工の基礎知識と業者選びのポイントをお届けします。

機械加工・精密機械加工について

機械・精密加工機械とは？

機械・精密機械加工と言うのは、加工において公差の厳しい仕上げを保持している際に、材料をワークピースから除去する過程の事です。機械・精密加工には、フライス加工、旋削加工、放電加工と言うように、多くの加工タイプが存在します。大体、殆どの金属製品には、プラスチックや木等の材料と同様、精密機械加工がもちいられています。これらの加工機械は、熟練した専門機械工によって運営されています。
例えば、切削工具が正しい切削を行うためには、指定された方向に切削工具を動かす必要があります。この主な機械動作の事を切断速度と言い、二次動作としてワークピースを移動する事も可能です。このように、動作と切削工具の鋭い輪郭加工によって、精密機械を動作させています。

高精度な機械加工なプログラムとは？

一般的に高精度な機械加工を行う際には、CAD（キャド：Computer Aided Design）やAutoCAD（オートキャド）やTurboCAD（ターボキャド）等、CAM（キャム：Computer Aided Manufacturing）プログラムで作成されており、特殊な青写真に従う能力が必要になります。工具、機械、物体を製造するにあたって、必要な複雑な3次元図やアウトラインを作る際に大きく役に立つシステムです。
この加工に必要な青写真と言うのは、製品の完全精度をしっかり保持する為に必要で、非常に細かな決まりによって完成度が保証されています。大体どこの精密機械加工会社もCAD / CAMプログラムを使用して加工を行いますが、設計初期段階では手描きスケッチで作業していくのが一般的です。

機械・精密加工される素材とは？

機械・精密機械加工では、スチール、ブロンズ、グラファイト、ガラス、プラスチックと言うように、多くの素材に使用されています。加工が必要な製品の生産規模や使用する材料で、加工方法も素材に合った精密加工ツールがそれぞれに採用されます。また、旋盤、フライス盤、ドリルプレス、鋸とグラインダ、高速ロボット等と組み合わせも可能です。例えば、航空宇宙産業では高速加工が可能であったり、木工用工具製造業界では光化学エッチングや製粉プロセスが採用されたりします。
機械・精密機械加工を行うにあたっては、数値制御されたコンピュータである事が重要で、時にCNCデバイスのプログラミングが必要な場合もあります。このCNC装置を活用する事で、製品加工中でも正しい製品寸法をしっかり追跡する事ができるようになっています。

機械・精密機械加工業者で採用されている主な加工技術について

旋盤（せんばん）

旋盤とは、工作加工機械の中でも代表的な機種の一つです。基本的に、円筒・円盤状の工作物を回転させながら加工していく機械になっています。旋盤加工には、外丸削り、面削り、テーパ削り、中ぐり、穴あけ、突切り、ねじ切り等、豊富な加工種類があります。

ボール盤

ボール盤とは、ドリル工具を回転させながら穴あけ加工を行う事ができます。リーマ仕上げやねじ立てと言うような加工も可能となっています。

中ぐり盤

中ぐり盤とは、ドリル工具等で空けた穴の内側部分を、所定の大きさにより高精度加工する機械です。他にも、ドリル加工、フライス加工を施す事も可能です。

フライス盤

フライス盤とは、フライス工具を回転させながら、平面、曲面、溝等を加工します。加工する際に用いられる工具は、正面フライス、エンドミル、溝フライスと言うように色々な種類があります。

研削盤（けんさくばん）

研削盤とは、切削工具の代わりに砥石（といし）車を用いて加工していきます。加工精度が高いので、切削加工に比べて製品の仕上り面が優れており綺麗に仕上がります。

歯切り盤

歯切り盤とは、ホブカッタ、ピニオンカッタ、ラックカッタと言われる工具が使用されます。これらの工具を用いて製品に歯切り加工を施していきます。

マシニングセンタ

マシニングセンタとは、中ぐり、フライス削り、穴あけ、ねじ立て、リーマ仕上げ等の多種類加工を連続で行う事ができる機械です。なので、各加工で必要となる工具が自動交換可能な機能が搭載されています。横形、立て形、門形と言うように、機械の軸構成により各種のマシニングセンタが使用されます。最近のマシニングセンタでは、5軸制御マシニングセンタと言って、同時に直交3軸と旋回2軸を制御できる、複雑形状加工が可能な機械も登場してきています。

ターニングセンタ

ターニングセンタとは、旋盤を複合化した機械になっており、NC旋盤を高機能にして多くの加工工具が備わっており、旋削加工はもちろん工具の自動交換でフライス削り、穴あけ加工等も行う事が可能となっています。

放電加工機

放電加工機とは、電気の放電エネルギーを利用した加工機械です。加工には２パターンあり、形彫り放電加工とワイヤ放電加工に分類する事ができます。また、切断や穴空け等を行うレーザ加工機、超音波加工機等含めた特殊加工機の総称を意味しています。

機械加工・精密機械加工業者を選ぶ際のポイントについて

希望する加工が可能であるか

まず大事なのは、「自分が求める加工を依頼する業者でできるのか？」と言う点です。機械・精密機械加工会社によっては、中には対応する事ができない加工がある場合もあります。なので、自分の求める形状加工を依頼したいと思っても、加工不可な事も考えられます。そうならない為にも、事前に加工内容を調べて求める加工をしてもらう事ができるか、業者をしっかり確認しておく事が大切です。

加工費用の見積もり提示が丁寧であるか

機械・精密機械加工会社に依頼する場合、加工費用の見積もりの丁寧さも大切なポイントです。何故なら、大体、加工業者に製品加工の依頼をする場合と言うのは、大量に製品を加工してもらうケースが多いです。その為、加工費用に関しては大きく費用がかかってくるので、提示してもらった見積が具体的で丁寧であるか確認する事が大事です。例えば、加工費用やその他の諸費用等が分かりやすく記載されている場合には、丁寧な見積もりであると言えるので、必ず確認するようにしましょう。

加工技術や専門知識は十分にあるか

機械・精密機械加工に関する技術や知識がしっかりあるかについても、確認する事が大事です。と言うのも、機械・精密機械加工はとても精密に加工を行っていくものになる為、製品の形状が少しでもズレているだけでも製品として使い物になりません。不完全な製品を使用していると、部品から不備が発生してトラブルを招く要因にも繋がります。しかし、実際の業者の技術や知識を確認する事はできないので、業者の今までの実績をHP 等で見てみる事がお勧めです。

工場設備はしっかり整っているか

機械・精密機械加工と言うのは、極めて精密な加工工程になりますが、人の手によって形状変更したり整えたりする訳ではありません。必ず加工する際には専用機械が使用されますが、依頼する工場の設備がしっかり整っているのか確認する事は大切です。確認する方法としては、加工業者のHPには工場設備に関しての説明、写真等を閲覧する事が可能なので一度見てみると良いでしょう。

業者の接客対応は信頼できるか

業者依頼する際には、「その業者の接客対応が信頼できるものであるか？」という点も大切です。質問や相談をした際に親切に答えてくれる等、信頼できる業者を選ぶ事が大事です。他にも、工場内の清掃がちゃんと行き渡っているかと言う所も大切です。綺麗に清掃されていると言う事は、お客様をしっかり迎える準備ができていると言う事にも繋がります。