卓上旋盤とは
卓上旋盤とは、金属などの材料を円筒形に削るための機械のことです。
旋盤は、加工したい材料を回転させながら刃物を当てることで削り取る加工機械です。卓上旋盤は大型の業務用旋盤とは異なり、小型でテーブルトップ使用が可能な旋盤です。
卓上旋盤はベッド、主軸台、刃物台、心押台から成り立っています。主軸台では材料を固定し、一定の速度で回転させます。刃物台には金属の切削用の刃物を固定します。心押台は主軸台と対向に設置されており、先端部を変更すればドリル穴加工も可能です。
卓上旋盤はDIYや趣味の範囲で使用されることが多く、小型の加工や修理などに適しています。業務用旋盤に比べて手軽に使用できるため、金属加工に興味がある場合や自分で作品を作る場合には最適です。安価な機種もありますが、卓上旋盤は基本的には高価な機械のため、購入前には調査が必要です。また、使用時には必ず安全対策を講じることが重要でしょう。
卓上旋盤の使用用途
卓上旋盤は金属やプラスチックなどの硬い材料を円筒形状に削ることが得意で、特に穴あけやネジ加工などに役立ちます。
様々なサイズや種類が存在するため、個人でも手軽に取り扱うことが可能です。例えば、DIY愛好家が自作するパーツや工具を加工する場面や、学校の工作教育で使用されることもあります。さらに、工場や製造現場でも卓上旋盤は重要な役割を担っています。
例えば、自動車や航空機、建設機械などの製造現場では、部品や部材の加工に卓上旋盤が使用されます。また、小規模な製造現場でも、卓上旋盤を用いて部品や製品の製造を行うこともあり、用途は多種多様です。
小型・手軽な取り扱いと、円筒形状の加工に優れた能力から、広範囲にわたる用途で使用される機械です。技術的なスキルが必要な場面でも、卓上旋盤を用いれば、より高い精度で加工を行えます。
卓上旋盤の原理
卓上旋盤の原理は、回転する材料に対して切削加工が施すことで成り立ちます。卓上旋盤の構造は、縦旋盤と横旋盤に分類され、主軸の方向によって異なります。
1. 縦旋盤
縦旋盤では底面に主軸があり、上面に刃物台が設置されています。この構造により、垂直方向に重量のある加工が行いやすく、重力や遠心力が均等にかかるため、加工の精度が向上します。ただし、あまり長さのある材料の加工が難しく、小さなものを加工する場合には手間がかかるので注意が必要です。
2. 横旋盤
横旋盤では、水平方向に主軸が配置され、加工が容易に行えます。特に、縦旋盤では難しかった長い材料の加工が可能になり、切削時の粉塵の排出性にも優れています。ただし、縦旋盤と比べると精度の高い加工がしにくいという点が特徴です。
卓上旋盤の使い方
小型でCNC制御システムは備わっていないため、大量生産には向いていません。したがって特注の治具や試作工具を自作するような1点ものかつ小型な部品加工に適しており、生産性は問わないことが多いため、切削速度や回転速度を落とし気味にして加工するほうが基本的には安全です。
刃物台にバイト (刃) を取り付け、加工物の中央付近にくるようにバイトに敷板を挟んで高さを揃えること、チャックに加工物を固定することは汎用旋盤と基本的には同じですが、汎用旋盤よりも小さい分、荒削りで一度にたくさんの切り込みを入れると主軸の回転が止まってしまうため、切り込み量は少なめで加工する必要があります。
また、卓上旋盤の種類によっては木工用も存在し、安価で且つ100V電源で作動するため趣味の範囲でのホビーやDIYなどで手軽に使いやすいモデルもあるため、卓上旋盤は事業用のみならず、家庭用としても使える最も身近な旋盤といえます。
卓上旋盤のその他の情報
卓上旋盤でできること
小型ながらも汎用旋盤と同じく、基本的な円筒加工物の外径加工、内側の形状を加工する中ぐり加工、芯押し台にドリルやリーマを取り付けて穴あけ加工、ねじ切り加工、材料を切断する突っ切り加工などをすることが可能です。
木工用卓上旋盤を使えば木製の食器を作ることができ、金属加工ではダイスホルダーや小径シャフトなどを制作することができます。本体の重量も軽く、スペースも取らず家庭用の電源から電源確保ができることから、小さい部品ならば様々な用途の加工が手軽にできるのが卓上旋盤の魅力です。
また、鋼や木工のみならず、プラスチックやアルミ、真鍮のような材料も加工ができるため、プラモデルパーツの自作や工芸など、工業だけでなく趣味にも使うことができます。
反対に大径の加工物、工具鋼や焼き入れ鋼のような高硬度鋼の加工は機械の剛性上出来ません。CNC制御も備わっていないため大量生産も不可能であるため、本格的な部品製造には向きません。
参考文献
https://www.nakamura-tome.co.jp/2020/09/24/article_00001/
https://www.senban.jp/nyuumon/20.html
https://www.toyoas.jp/products/category/senban/detail.html?p=54
https://dorekau.com/22334#i-7
https://www.ivyhc.com/?p=3795
https://jisakuyaro.com/Metalwork/category44/entry193.html