
工作機械とは、金属などの材料を削ったり、穴をあけたりして、目的の形の部品を作る機械のことです。
工作機械にはさまざまな種類があり、加工のやり方によっていくつかのグループに分けられます。
ここでは、代表的な工作機械を「加工方式」の視点で整理し、それぞれの特徴や得意な加工を見ていきます。
この記事の内容
大きく分けると「材料を取り除く加工」が中心
工作機械の多くは、材料から不要な部分を取り除いて、目的の形を作る機械です。
削り方や加工方法の違いによって、おおまかに次のように分類できます。
旋盤系(ワークを回す)
旋盤は、材料であるワークを回転させ、刃物を当てて削る機械です。
回転する材料に刃を当てるため、円柱・円すい・ネジといった「丸い断面を持つ部品」を作るのが得意です。
シャフト、ピン、ブッシュ、コネクタ部品などが代表例です。
当サイトのテーマであるCNC自動旋盤も、この旋盤系に分類されます。
フライス系(刃物を回す)
フライス盤は、旋盤とは逆に、刃物である回転工具を回転させ、材料に当てて削る機械です。
平面、溝、段差、複雑な輪郭など、丸くない形状の加工を得意とします。
この発展形が、後述するマシニングセンタです。
ボール盤・研削盤など
ドリルで穴をあけるボール盤、砥石で表面を精密に仕上げる研削盤、放電現象を利用して硬い金属を加工する放電加工機など、特定の加工に特化した機械もあります。
それぞれ、穴あけ・高精度な仕上げ・難削材の加工といった役割を担います。
「回す対象」で旋盤とフライスを区別する
初めて学ぶときに混乱しやすいのが、旋盤とフライスの違いです。
シンプルに覚えるなら、「材料を回すのが旋盤」「刃物を回すのがフライス」と区別すると分かりやすいでしょう。
丸い部品なら旋盤、平面や溝の多い部品ならフライス、というのが基本的な使い分けです。
工程を集約する「複合加工機」
近年は、旋削とフライス加工を1台でこなす機械も普及しています。
代表的なのがターニングセンタなどの複合加工機です。
旋盤をベースに回転工具を搭載し、丸い加工に加えて、平面加工や穴あけ加工を一度の段取りで行えます。
複数の機械を使い分ける必要が減るため、工程の集約や生産性の向上につながります。
CNC自動旋盤も、進化したモデルでは正面・背面の同時加工やミーリング(フライス)機能を備え、複合加工機としての性格を強めています。
加工方式と得意な部品の早見表
ここまで紹介した工作機械の種類を、得意な加工と代表的な部品で整理すると次のようになります。
機種選定の最初のあたりをつける際に役立ちます。
| 種類 | 何を回すか | 得意な形状 | 代表的な部品 |
|---|---|---|---|
| 旋盤・CNC自動旋盤 | 材料を回す | 丸い断面・軸・ネジ | シャフト、ピン、コネクタ、ブッシュ |
| フライス盤・マシニングセンタ | 刃物を回す | 平面・溝・複雑な輪郭 | 金型、ブラケット、ハウジング |
| ボール盤 | ドリルを回す | 穴 | 各種の穴あけ加工 |
| 研削盤 | 砥石を回す | 高精度な仕上げ面 | 精密軸、ゲージ、金型の仕上げ |
| 複合加工機 | 両方 | 多面・多工程 | 工程集約が必要な複雑部品 |
どの工作機械を選ぶかの考え方
自社に必要な工作機械を考えるとき、出発点になるのは「どのような部品を、どれだけ作るのか」です。
丸くて細長い小物を大量に作るなら旋盤系、とくに量産化や無人化を狙う場合はCNC自動旋盤が候補になります。
平面や溝の多いブロック状の部品であれば、フライス系が向いています。
1つの部品に旋削もフライス加工も必要で、さらに高い位置精度が求められる場合は、複合加工機が候補になります。
このように、工作機械は部品の形状や生産数量から逆算して選ぶのが基本です。
「とりあえず多機能な機械」を探すよりも、自社の主力部品に合った機械を選ぶほうが、結果的に生産性やコストの面で有利になります。
よくある質問(FAQ)
Q. 旋盤とフライス盤の一番の違いは何ですか?
A. 大きな違いは「何を回すか」です。
旋盤は材料であるワークを回転させ、刃物を当てて削ります。
一方、フライス盤は刃物を回転させ、材料に当てて削ります。
丸い部品なら旋盤、平面や溝の多い部品ならフライス盤が基本です。
Q. 複合加工機があれば、旋盤もフライス盤も要らないのですか?
A. 必ずしもそうではありません。
複合加工機は工程集約に優れますが、高価で操作にも高度な知識が求められます。
単純な部品であれば、専用機のほうが速く、低コストで加工できることもあります。
部品の性質に応じて使い分けるのが現実的です。
Q. CNC自動旋盤は、種類でいうとどこに位置しますか?
A. 旋盤系に分類されます。
そのなかでも、棒材を自動供給し、小物部品を量産することに特化した旋盤が自動旋盤です。
まとめ
工作機械は、「どう削るか」によって旋盤系・フライス系・その他の工作機械に分けられます。
近年は、それらの加工を1台に統合した複合加工機も増えています。
自社の部品の形状と数量を起点に選ぶのが、工作機械選定の基本です。
次は、フライス系の代表であるマシニングセンタとはと、ターニングセンタ(複合加工機)とはを見ていきましょう。
各加工方式の原理は、工作機械の主な加工方法で詳しく解説しています。
