旋盤バイトで行える加工と使い方とは? チップの選び方も解説

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旋盤バイトで行える加工と使い方とは? チップの選び方も解説

旋盤でバイトを使用する加工にはいくつか種類があり、それぞれ適したバイトやチップが異なります。作業性や良好な仕上がりを得るためには、適切な種類のバイトやチップの選定が重要です。 この記事では、旋盤バイトで行える加工やバイトの使い方、チップの選定方法についてご紹介します。

旋盤バイトで行える加工

旋盤バイトによって行える加工には、いくつかの種類があります。ここでは、旋盤バイトで行える加工方法の主な種類とその特徴についてご紹介します。

・外径、端面加工

旋盤によって回転する被削材に対して外側からバイトを当て、外径や端面を加工していく方法です。加工の際に発生する切りくずは外側に飛ばされ、バイトに絡まってしまうこともあるため、切りくずが絡まらないようにするなどの配慮が必要です。

・内径加工

穴が開いている状態の被削材を回転させ、穴の内側からバイトを当てることで内径を加工していく方法です。この加工法では、発生した切りくずが穴の中に溜まりやすいため、詰まり対策が必要となります。

・突切り・溝入れ加工

回転する被削材に突切り・溝入れ用のバイトを当てて、加工済みの部分や不要な部分を切断する加工方法です。自動旋盤では、長尺のワーク素材をチャック側から挿入し加工の終わった部分を切り落とした後、素材をせり出して連続して続けて加工を行うなど、特に多用されています。

・ねじ切り加工

ねじ切り用のバイトを加工するねじのピッチに合わせて横送りすることで、ねじ山を成形します。この加工法ではおねじ、めねじ両方の加工が可能です。ただし、自動送り装置がない旋盤でこの加工を行うことはできません。

旋盤バイトの使い方

旋盤バイトの使い方は、被削材の回転方向やバイトの当て方、送り方などによって異なります。ここでは、旋盤バイトで加工を行う際にどのような点に注意すれば良いのか見ていきましょう。

・基本は右勝手を使う

旋盤でバイトを使う場合、「右勝手」と「左勝手」があり、送り方向に適したものを使わなければなりません。 作業者が被削材を見たとき、被削材の面が「上から下に移動するように」回転するのが正回転で、正回転の状態でバイトを右から左へ送る際に使うのが右勝手のバイトです。 左勝手のバイトは正回転で左から右へバイトを送る際に使うものですが、使用する場面はさほど多くありません。

  • 左勝手
  • 右勝手
・勝手を見分ける方法

勝手の見分け方としては、チップの先端を手前に向けてホルダを持った際に、チップが右向きの場合「右勝手」、チップが左向きの場合「左勝手」です。 また、真中にチップが位置するものは「勝手なし」と呼ばれ右勝手、左勝手のどちらでも使用できます。

スローアウェイチップの選び方

スローアウェイチップを選定する際には、いくつかの注意点があります。ここでは、スローアウェイチップの選び方について詳しくご紹介します。

・加工内容で選ぶ

突切り・溝入れ加工やねじ切り加工には、それぞれ専用のチップとホルダが必要です。他のチップを使うことはできないため、専用のチップを使いましょう。 外径加工の場合は、剛性の高いネガチップが向いています。ネガチップのほとんどは両面に切れ刃があるため、コストパフォーマンスも高いです。 内径加工では、バイトの突き出し量に注意しなければなりません。このとき、小径の被削材に対する加工を行う際にはポジチップが大半を占めます。

・切込みの深さからサイズを選択する

チップサイズの選定は、作業効率や加工精度などに直結するため重要です。 製品の設計から素材の寸法を想定し、ツールホルダのアプローチ角なども考慮したうえで、切りくずの除去量と工程に必要な工具を選定します。 切込み量とパス回数を想定したうえで、適したサイズのチップを選定するようにしましょう。

・刃先角度やノーズRはできるだけ大きなものを選ぶ

一般的に切れ刃の角度が大きいほど、刃先の強度が高く高送りが可能になりますが、切削抵抗も高くなるためビビリが起こりやすいです。切れ刃角度が小さいと近接加工が可能になるためビビリは低減されますが、刃先の強度は低くなります。 ノーズRが大きいものほど高送りに向いていて、深い切込みが可能で切れ刃の強度も高いです。一方でノーズRの小さいチップは、浅い切込みと小さなRでの仕上げ加工向きで、切りくずの処理もよくビビリが低減されます。 これらの特徴を考慮して、チップの刃先角度やノーズRを決定しましょう。

・チップブレーカを選定する

切りくずは作業者にケガや火傷を負わせたり、製品を傷つけたりする原因にもなり得ます。それらの対策として「チップブレーカ」が設けられたスローアウェイチップを使うことで、トラブルが起こる可能性を低くすることができます。 チップブレーカとは、切りくずが長く糸状になるのを防ぎ細かく分断するための機能です。切れ刃からすくい面にそって排出された切りくずをブレーカの壁面に当てることで強制的に塑性変形させ、細かく分断されるように設計されています。 チップブレーカには溝形と突起型があり、切込み深さと送り量の相関関係により適する形状も異なるので、選定の際は注意が必要です。

バイトやチップは適切なものを選定することが大切

旋盤バイトやその先端に取り付けるチップは、加工の方法や被削材の材質に応じた選定を行う必要があります。作業性や経済性、安全性などを考慮してバランスの取れた製品を選び、できるだけ工具を長持ちさせながら、短時間で安全な加工が行えるようにしましょう。