切削加工とは：切削加工の種類や特徴、依頼する際の注意点まで徹底解説

金属部品や樹脂部品、金型製作によく使われる切削加工。切削加工とは、簡単に言うと工具を用いて金属などの材料を削り出す加工技術です。本記事では、切削加工の種類や特徴を詳しく解説し、切削加工を依頼する際の注意点なども併せて解説していきます。

切削加工とは

冒頭でも簡単に説明しましたが、「切削加工」とは切削工具を用いて金属などの材料を削り出す加工技術で、除去加工の一種になります。製品を作り出す方法は、切削加工の他にプレス加工、射出成形、放電加工、レーザー加工など様々ですが、これらの中でも切削加工は加工精度が比較的高く、自動車部品や精密部品などの製作にも使用されています。切削加工は削り出す加工とは言いましたが、穴を開ける場合と形状を削る場合では使用する工具が違ってきたり、加工する材料によって加工に用いる機械なども変わってきます。

切削加工の特徴

切削加工の特徴の一つは、高い精度で加工が可能であることです。加工機や工具の精度によって微細な加工も行うことができ、複雑な形状の部品や製品を作ることができます。また、切削加工は摩擦熱や切屑を発生させるため、素材の性質や耐久性を考慮しながら適切な切削条件を設定する必要があります。さらに、切削加工は機械化が進んでおり、自動化された加工ラインも存在するため、効率的な生産が可能です。

切削加工の種類

フライス加工（ミーリング）

フライス加工とは、機械に材料を固定し、工具を回転させて加工する方法です。フライス加工では基本的に角もの（四角い材料）を加工するのに適しています。フライス加工に使用する機械は、汎用フライス、NCフライス、マシニングセンタなどがあり、フライスやエンドミルと呼ばれる切削工具を使い、目的の形状に加工していきます。

旋盤加工（ターニング）

旋盤加工は、フライス加工とは反対で工具を固定し、材料を回転させて加工します。丸もの（丸い材料）の加工に適しています。旋盤加工に使用する機械は、汎用旋盤、NC旋盤などがあり、バイトと呼ばれる切削工具を使用し、加工方法などに応じて適切なバイトを選択する必要があります。

穴あけ加工

穴あけ加工は、材料に穴を開ける加工方法です。ドリルやマシニングセンターを使用して所定の位置に穴を開けることができ、部品の組み立てや通気孔の加工に利用されます。穴あけ加工は加工機の精度や刃物の耐久性が重要であり、正確な穴加工を求められる場合に適しています。

切削加工に使用する加工機や工具の種類

切削加工には、フライス盤、旋盤、ボーリングマシン、マシニングセンターなどの加工機が使用されます。これらの加工機は、切削刃やツールホルダー、クランプなどの工具と組み合わせて加工を行います。精密加工を要求される場合は、高品質な加工機や工具が必要となります。切削加工においては、材料の種類や形状に合わせて適切な加工機や工具を選定することが重要です。

切削加工のメリット・デメリット

メリット

①金属や樹脂など、ほとんどの材料を加工できる。

②精度や加工面の粗さなどを調整でき、精度が必要な箇所だけを高精度に加工し、必要のない箇所は荒く削る事でコストを抑えられる。

③NC（数値制御）加工が出来るため、3次元の複雑なデザインの製品が1個からでも生産できる。加工プログラムさえ作ってしまえば同じ製品を何個でも生産可能です。

④機械があれば材料と工具さえ揃ってしまえば加工に入れるので短納期にも対応できます。

デメリット

①材料から削り出すことで切りくずは無駄になるため、材料費のコストが比較的高くなる。

②金型を使って生産するのと比べると加工時間が長くかかるため大量生産には向いていません。

③作業者の経験や技術が必要。製品が複雑なものほど、段取りや加工プログラムの作成も複雑になり、高い技術力が求められる。

切削加工を依頼する際の注意点

切削加工を依頼する時に気になるのは金額、納期、加工精度だと思います。できるだけ安く、納期が早く、加工精度も十分な加工業者を見極める必要があります。

見積りの金額について

まず、見積りの金額は材料の価格+加工費+（表面処理や熱処理などの費用）によって決まります。材料費に関しては、おおよその金額が調べられますので大体の相場を頭に入れておくと良いと思います。

チタンやステンレスなどの加工が難しい材料では比較的に加工費が高くつきます。また、アルミなどの傷がつきやすい材料は慎重に段取りをするため、割高になる可能性もあります。

加工費の金額は加工チャージ×加工工数によって決まります。加工チャージとは設備の使用料と作業員の人件費などによって決まります。加工が難しい材料や形状の場合は、最新式の機械を使用する必要があったり、高い技術力を持つ作業員が必要だったりするため、加工チャージが高くなります。加工チャージの例（1時間あたり4,000円～10,000円）。

加工工数については、依頼した加工業者がその加工の経験がある場合は加工工数が少なくなる可能性が高いです。得意分野の加工であれば治具を製作して作業を効率化するノウハウなども蓄積されているためです。加工の経験がない業者では加工してみないと分からない要素もあったりするため、加工工数を多めに見積もることもあります。ですので加工工数を少なくするためには経験がある、または似たような製品を生産している業者を見つけることが大切です。