いろいろな形状のものをつくりたいとき、「加工」は欠かせないプロセスです。機械を使って材料を目的の形状に加工する「機械加工」は、高精度なものづくりを実現してくれます。ひとくくりに機械加工といっても、目的の形状に応じて加工方法や必要な機械はさまざまです。今回は、これから商品開発する人が加工知識を学ぶポイントをご紹介します。

【目次】
1. 高精度なものづくりは機械の特徴を知ることからスタート
2. ものづくりのクオリティを大きく左右する加工精度
3. 加工の種類と特徴を知ると効率良くものづくりができる
4. 今回のまとめ

高精度なものづくりは機械の特徴を知ることからスタート

工作機械は、機械加工に欠かせない装置です。機械を使うことで、材料の品質を保ちながら効率的に加工作業を行うことが可能です。工作機械は、目的やできること別に多種多様なものがあります。目的とする形状や必要な加工に合わせて機械を選ぶ必要があるため、まずは機械の特徴を知ることが先決です。ここでは、主な工作機械と可能な加工をご紹介します。

・旋盤
面削り/外丸削り/テーパ削り/穴あけ/突切り/ねじ切りなど

・ボール盤
リーマ仕上げ/ねじ立てなど

・中ぐり盤
中ぐり/ドリル加工/フライス加工など

・フライス盤
フライス加工（平面、曲面、みぞなど）

・研削盤
研削加工

・歯切り盤
歯切り加工

・マシニングセンタ
多種類の加工を連続加工できるNC工作機械

・ターニングセンタ
旋盤を複合化したNC工作機械

・特殊加工機（旋盤を複合化したNC工作機械）
放電加工機/レーザー加工機/超音波加工機など

ものづくりのクオリティを大きく左右する加工精度

目的に合った工作機械を使用すれば希望する加工は可能ですが、せっかく商品開発するのであればクオリティにもこだわりたいところです。機械の加工精度に影響を及ぼす「剛性」と「熱変形」について理解しておくことは、加工精度を上げることに繋がります。

剛性

物体に力が加わり変形しようする一方で生じる、抵抗しようとする力のことです。静的な力（静剛性）と動的な力（動剛性）の2種類があります。

・静剛性→作用する力の方向と大きさが常に一定の状態　（工作機械の場合：作業盤の上に稼働部が静止して乗っている状態）

・動剛性→作用する力の方向や大きさが変化している状態　（工作機械の場合：稼働させることで振動が生じる状態）

現在の機械は剛性へ対応しているものがほとんどですが、ミクロン単位の精度で加工を行うケースでは特に注意しなければなりません。

熱変形

温度上昇によって物体が膨張し変形することです。徹底した温度管理下で計測しなければ、組み立ての際に誤差が生じます。どのくらいの稼働時間でどの程度温度上昇するのかを把握しておくことが大切です。

加工の種類と特徴を知ると効率良くものづくりができる

機械加工は、加工の原理によって3種類に大別されます。それぞれの特徴と適した機械を知っておくと、効率的なものづくりが可能です。

除去加工｜「切る」「削る」「取り除く」

・切削加工
旋盤加工：旋盤、NC旋盤/フライス加工：フライス盤、マシニングセンタ/穴あけ加工：ボール盤、マシニングセンタ

・研削加工
研削盤/円筒研削盤/グラインダー/バレル加工機
・放電加工

形彫放電加工機/ワイヤ放電加工機/細穴放電加工機

成形加工｜「曲げる」「叩く」「流し込む」

・プレス加工
汎用プレス/自動プレス/専用プレス/鍛造プレス

・鍛造
鍛造ハンマー/ダイカストマシン

・樹脂加工
射出成形機

結合・付加加工｜「追加する」

・結合加工
溶接：レーザー溶接機、スポット溶接機/接着・ろう付け：ろう付け機

・付加加工
3Dプリンター

今回のまとめ

これから商品開発をする人にとって、機械加工は必ず知っておきたい知識です。機械の特徴やできることに加え精度に影響を及ぼすポイントまで理解できれば、ハイクオリティなものづくりが叶います。加工の種類と特徴まで頭に入っておけば、効率的に商品開発が進めることが可能です。
ぜひ今回ご紹介した内容を参考に、高精度なものづくりで積極的に商品開発を進めてみてください。