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機械加工の基礎知識 機械加工の基礎知識はじめに　筆者は，数年前より機械工学科の大学4年生を研修生として受け入れ，卒業研究の指導を行っています。学生たちには，主として研究　昨今，若者の「理工系離れ」が問題となっていることから，工学分野では「もの作り」や「創造性」という言葉をよく聞きます。そして，学生たちが「汚くて，危ない作業＝機械加工」を好まないとの話も聞きます。しかし，筆者が，研修生を指導していても，学生たちが「もの作り」を嫌がる傾向は見られません。むしろ，研究室でプログラム作成や文書作成などを行うデスクワークよりも，「もの作り」に熱中しているように思えます。そのような経験から，学生たちが比較的自由に工作機械を扱うことができる「もの作り」の環境（設備）を整えることが技術者育成に重要であると考えています。このことは学生ばかりでなく，筆者を含めた工学に関係する全ての若い技術者に当てはまると考えています。　一方，機械加工は，デスクワークと比べて，危険を伴うのは確かです。できる限り危険性をなくす努力が必要なのは言うまでもありませんが，「もの作り」から危険性を完全に消し去ることはできません。機械加工を行う際には，何が危険なのか，なぜ危険なのかを知っておくことが重要です。本ホームページではそのような情報を含めるように心がけています。　現在の工学分野では，いわゆる「分業」で作業が進められています。一般の理工系企業（メーカー）では，設計者が機械加工をすることはほとんどありません。場合によっては，設計者が製図をしないこともあると思います。筆者が勤務している公的な研究所においても，研究者が機械加工をすることは極めて希です。企業や研究所が生産性や研究成果を重視すること，それを最適化すると分業作業になることは否定できません。しかし，多少能率が悪くなったとしても，自らが考えた発想を「手作り」で製作することは，新たな発想を産むことにつながり，その後の工学研究あるいは工業技術の発展につながるものと確信しています。 平成13年12月　海上技術安全研究所　平田　宏一 第1章　とりあえず知っておきたい基礎知識 　本章では，実際の機械加工を始める前に知っておきたいことや旋盤加工やフライス加工に共通な内容について説明する。 機械加工の大まかな流れ：機械加工の位置付けや流れについて考える。 機械加工を考える 　機械開発（もの作り）における機械加工の位置付けを考えてみる。図1に示すように，発想（設計）から始まり，組立図や部品図を作図する（製図）。そして，その部品図に基づき，機械加工を行う。その後，完成した部品を組み立てて，機械を完成させる。 図1　機械加工の位置付け 　工作機械を扱うだけが機械加工ではない。部品図を見て，加工手順を考えた後，材料や工具を準備する。必要に応じてジグ（製作を補助するための道具）を作ることもある。そして，材料を切り出して，形状を仕上げていく。そして，最終的に穴あけやねじ切りなどの加工を行って部品を完成させる。　一連の流れの中で最も重要なことは，加工手順を考えることである。加工手順は部品の形状や材質によって異なるのはもちろん，要求されている加工精度や使用する工作機械によっても異なってくる。 図2　機械加工の流れ 能率のよい機械加工 　機械加工において，正確な部品を製作することが重要であるのは言うまでもない。一方，できる限り短時間で能率のよい加工が要求されることがある。確かに，機械加工の初心者よりも機械加工のベテランの方がはるかに加工が早い。しかし，実際に工作機械を動かしている時間は，加工速度に制限があるので，初心者とベテランとの差はほとんどない。能率よく機械加工を進めるためには，工具を交換する際の手際のよさや適切な加工手順の決定が重要である。どのような場合でも加工の作業を急いではいけない。 切削加工とプレス加工 　機械加工の代表的なものとして，切削加工とプレス加工（あるいは塑性加工）がある。切削加工とは，刃もので材料を削る加工であり，切り屑が出るのが特徴である。その代表的な工作機械として旋盤やフライス盤があり，これらは一つの工作機械で様々な形状の部品を製作できるという特徴がある。そのため，実験装置などの単品製作に適している。　一方，プレス加工は，金属材料の塑性（一度曲げるとそのままの形状を保つ性質）を利用した加工である。プレス加工は切り屑が出ないため，材料を無駄なく使えるのが特徴であり，大量生産に適した加工法である。しかし，一対の型に対して，一種類の形状の部品しか作れないので，実験装置などの単品製作には適していない。　本ホームページのほとんどは，切削加工について述べている。筆者には，プレス加工（大量生産）