旋削加工

旋削加工とは

旋削加工の対応材質

旋削加工は、回転する材料に工具を当てて削り、丸棒や円筒形などに仕上げる加工法です。量産部品や軸物など多くの製品で使われています。対応できる材質は以下の通りです。

• 機械構造用炭素鋼（SS400、S45C）
• 高硬度鋼（SUJ2などHRC60超）
• ステンレス鋼
• 鋳鉄
• 耐熱合金（インコネル、チタン）
• アルミニウム合金（A5052、A7075）
• 銅合金（真鍮など）
• エンプラ、PEEKなどの工業用樹脂

一般的な鉄や非鉄金属はもちろん、インコネルやチタンといった難削材、さらに樹脂系素材まで幅広く対応可能です。

旋削加工で使う主な工具

旋削加工では、工具の使い分けが品質と効率を左右します。主に使われる工具は以下の通りです。

• チップ交換式バイト
• 片刃バイト（外径・端面加工）
• 剣バイト（曲面・テーパ仕上げ）
• 突切りバイト（溝入れ・切断）
• 中ぐりバイト（内径拡張）
• ねじ切りバイト（外ねじ・内ねじ）
• センタードリル
• 超硬ドリル
• リーマ

主に使用するのがバイトです。バイトは旋盤の刃物台に取り付けて使用する工具で、外径加工用のもの、内径加工用のもの、溝入れ、ねじ切りなど、形状や用途が異なるさまざまな種類があります。

旋削加工における
CAD/CAMの導入メリット

段取り時間を短縮し
品質を均一化

旋削加工では、外径や端面、ねじ切り、溝加工など、複数工程をひとつのワークで行います。このため作業の順番や使う工具の準備などに手間や時間がかかります。

CAD/CAMを導入すれば、3軸モデルや図面をもとに、加工対象の形状を自動で読み取り、工程順や使用工具を自動で提案。手間や時間、段取りごとの判断ミスを減らし、作業者によるバラつきを防ぐことができます。誰がプログラムしても安定した品質を保てるため、試作・量産いずれのケースでも素早く柔軟に対応できるでしょう。

工具破損や加工トラブル
を未然に防止

旋削加工では、深切込みや長尺シャフトの加工時に、工具と治具、心押し台などが干渉するリスクがあります。

CAD/CAMの3軸シミュレーションを活用すれば、機械本体やチャック、工具の動きを仮想空間上で再現し、干渉やびびり、熱による変形リスクを事前に把握することができます。

さらに、加工中に発生したワークの歪みを実測し、それをもとに仕上げパスへ自動補正をかける機能があれば、クラッシュや手戻りを防ぐことが可能。工具の破損や再加工のリスクを最小限に抑え、現場の安定稼働を実現することができます。

切りくず制御で稼働率を向上

長時間の自動運転では、切りくずの巻き付きが機械停止や工具破損の原因となり、生産ラインのトラブル要因になりがちです。

CAD/CAMソフトの加工条件テンプレートを使えば、材質やチップ形状に応じて送り量や回転数を最適化し、切りくずが長くならないよう自動で調整可能です。

刃物への巻き付きを大幅に減らし、夜間や休日の無人運転でもラインが止まるリスクを抑えられます。生産量と稼働率をともに引き上げ、現場全体の運用効率を上げることも可能です。

旋削加工における
CAD/CAMソフトの使用例

円筒形部品の複合旋削加工
の適用事例

「円筒状の丸ものの加工すべてを行う」という目標に向けて、複合加工機を導入。対話型の自動プロを用いて加工していましたが、立体的な全体像を把握できず苦労したため、複合旋盤システムを導入しました。

導入後は、3軸 モデルやシミュレーションを用いて全体の立体像を確認しながら作業ができるように。これまでできなかった加工ができるようになり、仕事の幅も広がりました。

旋削加工で使うCAD/CAMソフト
の選定ポイント

①加工手順を自動で組める
「工程最適化機能」

旋削加工では、外径や端面、溝、ねじ切りなど複数の工程を1つのワークで処理します。こうした場合、工程の順番や工具選定を都度判断していては、時間も手間もかかってしまいます。

自動工程生成機能を備えたCAMソフトなら、図面や3軸モデルから加工箇所を自動で検出し、最適な加工順と工具構成を提案。工程全体の流れが自動化されることで、誰がプログラムしても安定した品質を再現でき防水効果になります。

②加工中の接触を防ぐ
「リアルタイム干渉チェック機能」

旋削加工では、深穴加工やテーパねじ切りなどで、工具と治具が思わぬ角度で干渉しやすく、加工ミスや工具破損のリスクが常に伴います。

リアルタイム干渉チェック機能を備えたCAMソフトなら、旋盤本体やチャック、工具の動きを仮想空間でシミュレーションし、干渉箇所を自動で検出。必要があれば切込み深さや退避動作を自動で修正してくれるため、事前に安全な加工パスへ調整が可能です。結果として、現場の事故リスクや段取りミスを大きく減らすことができます。

③品質の再現性を高める
「切削条件テンプレート機能」

旋削加工では、同じような加工内容を異なる材質や寸法で繰り返すことが多く、そのたびに条件を手入力していては作業効率が上がりません。

切削条件や使用工具をテンプレート化できるCAMソフトであれば、条件の呼び出し・再利用が簡単に行え、品質の再現性も確保できます。

さらに、工具の摩耗履歴やトラブル傾向を学習し、次回加工時に自動で最適化するAI補助機能を活用すれば、熟練者の経験を標準化し、現場全体の歩留まりと安定稼働につなげることが可能です。

旋削加工に対応している
CAD/CAMソフト

hyperMILL

2.5軸から5軸加工まで幅広く対応したCAMソフトです。

アイコンや隠しコマンドがない分かりやすい画面構成で操作性に優れ、工具の衝突を自動で防ぐ機能を備えます。特に複雑な形状の高精度加工に強みがあります。

Mastercam

多様なNC工作機に対応できるCAMソフトです。

簡単にツールパスを作成できる自動化機能や、各種加工に対応したモジュールを搭載。複雑な多軸加工の軸制御を柔軟に行えるため、加工精度の高い部品を作成できます。

CAMWorks

SolidWorksに完全統合され、設計データをもとに加工プログラムを自動作成します。

3軸モデルから公差情報を読み取って最適な加工方法をAIが自動判断するため、初心者でも短時間で効率的に加工を開始できます。

NX CAM

高度な工具経路計算と統合シミュレーションにより、加工前に問題を確認・修正可能。

加工機械に合わせたプログラムを自動で作成するため、複雑な部品でも少ない手間で高速・高精度な5軸加工が行えます。

Fusion 360

設計から製造まで一貫して利用できるCAD/CAMソフトで、操作が簡単なプッシュ・プル方式を採用しています。

低価格で、位置決め5軸加工やシミュレーションを標準搭載。小規模な企業でも効率よく利用できます。

SolidCAM

SOLIDWORKSとInventorにシームレスに組み込まれ、モデルから直接ツールパス作成が可能。

工具や治具の干渉を防ぎつつ高速・高精度な加工が行えるため、特に加工時間の短縮や効率化に効果を発揮します。

ESPRIT

マシニング、旋盤、ワイヤEDMまで統一した操作画面で加工設定ができ、工程集約による効率的な生産を支援します。

多軸加工の設定も画面上で簡単に行え、設計変更にも即座に対応可能な柔軟性があります。

GibbsCAM

加工の知識が少なくても簡単に操作できるシンプルな画面設計で、5軸加工時の工具やホルダの衝突を自動回避できます。

初心者でも工具の制御や加工パス調整が容易に行えるため、高品質な加工が可能です。

EDGECAM

CADからの形状認識で加工部位を自動抽出し、加工プログラムを素早く生成。

加工条件や工具情報をあらかじめ登録することで、作業者の負担を減らします。特に複雑な4軸・5軸加工でも効率的な加工を実現します。