旋盤ZL15Sの写真
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新紀工業は大阪府八尾市を拠点とした、真鍮やステンレス等の金属加工会社です。

弊社では、金属加工の中でも特にNC旋盤を用いた切削加工を主力事業としており、『キズどろこか指紋すらつかない切削加工』『こだわり研磨』など、真鍮に特化した独自の加工技術を備えております。

また、旋盤以外でも、プレス(打ち抜き、刻印、曲げ加工)、ベンダー(曲げ加工)、マシニング、フライスなどの機械加工も応用し、製品の形状を作り出しております。

さらに、そのようにして制作した加工品は、表面の研磨(バフ研磨)各種メッキ、塗装処理を施し、部品モノなら組み立て、梱包や箱詰めまで一貫して行っております。

こちらのページでは、まず、新紀工業の最大の強みでもある「真鍮、ステンレスの高品質なNC旋盤加工」について、ご説明させていただきたいと思います。

目次


1.旋盤加工とは(真鍮 鋳物 ステンレス)

1-1. 旋盤とはどのような機械なのか。

こちらでは、まず「旋盤とはどういった機械なのか?」「どういう仕組みで金属を加工するのか?」についてお話させていただきます。

旋盤の全体像の写真 こちらの写真は、弊社保有のNC旋盤、高松製のX-150PLUSです。
見た目は大きく見えますが、弊社では一番小ぶりなタイプです。そして年式が新しいので性能は高いです。

この写真を見ると、機械の右の方にはモニターや数々の操作ボタン、ダイヤルなどが並んでいます。こちらは主に旋盤を操作するための操作盤と呼ばれる部分です。

そして、左側には、なにやら取っ手が付いた扉のようなものが見えます。
この扉を開けると、旋盤の心臓部分となる主軸や、タレットと呼ばれる旋回式の刃物台が収められています。

真鍮切削加工中の写真 こちらの写真は、旋盤の扉を開けた内部の様子。
写真左側に主軸があり、そこには金色の金属材料が固定されていることがわかります。これは「真鍮」という材質で、加工中にはこの主軸部分が高速で回転します。
そして、右側で真鍮を削っているのが「刃物」と呼ばれる切削工具となります。

真鍮材の元の色は、濃い金色のような色をしているのがわかると思います。そして切削工具によって削り取られ、丸い形状になっている部分は薄い金色をしています。

つまり、「真鍮材料の表面を削って、内部が見えている状態」ということです。

したがいまして、「旋盤」とは、丸棒形状の金属材料を機械主軸部分に固定して高速回転させ、そこに刃やドリルなどの切削工具を押し付けながら移動させることによって、求められた形状に削り取る工作機械。ということになります。

1-2. 真鍮・鋳物・ステンレスの旋盤加工

真鍮丸棒材料の写真工場内部の風景の写真
では、ここからは、実際に旋盤を用いて金属を削るための準備のお話です。
上の写真左の長い棒状のものが真鍮丸棒材、長いもので4mあります。
金属専門の材料業者様に注文し、弊社工場に配達されるといつもこんな感じです。
(弊社では大阪府内の材料業者様数件と取引させていただいておりますので、真鍮や真鍮カドミレス、ステンレス等在庫切れの心配はありません。)

上記のような金属材料を、旋盤内部の主軸に固定し、刃物やドリルなどを用いて切削し、製品の形状を制作します。

(※特殊な形状の真鍮鋳物や、四角材のような真鍮材料を旋盤加工する場合は、専用治具、コレットを製作して対応しております。)

(※ローレットが必要な製品の場合も、弊社の旋盤にて、真鍮丸棒材やステンレス丸棒材をローレット切削することで対応しております。)

旋盤内部のタレットの写真旋盤前面操作盤の写真
上の写真左は旋盤内部です。写っているのは「タレット」と呼ばれる旋回式の刃物台。よく見ると、いろいろな種類のドリルや、刃物が取り付けられているのがわかります。

では「求められた形状に制作できるように、どうやって旋盤に指示を出すのか?」

その役目を果たすのが、写真右の操作盤モニターで作成する、旋盤加工プログラムとなります。
NC旋盤の「NC」を正式に書くと「numerical control machining」となり、日本語に訳すと数値制御を意味します。つまり、演算プログラム制御によって、自動で金属材料を品物形状に切削する。ということです。

そのプログラムでは、単純に「こんな形に削ってね」と伝えるだけではなく、

「こういう順番で削ってください。」
「このドリル、刃物を使って削ってください。」
「削る速度はこのぐらい。その時の材料の回転速度はこのぐらい。」
「一度に削る量はこのぐらいづつ。」

などと、細かく指示を出しています。

多くのご依頼は図面を持って来られ、それを元に上記のようなプログラムを作成して旋盤加工するのですが、実際の現品を持って来られて「これを作ってほしい」というご依頼も多々あります。
その場合は、持って来られた品物の寸法を測って図面を作成し、それを元にプログラムを作っております。

1-3 弊社で対応可能な金属の材質及び材料径について。

下記が、弊社が加工を承れる金属の材質、並びに材料口径となります。

弊社の旋盤加工での取扱い金属材料・・・
「真鍮(カドミレスも対応)と真鍮鋳物、ステンレス(SUS303のみ)、たまにアルミも削っております。」
※申し訳ありませんが、SUS303以外のステンレス304や316、鉄やチタンは切削しておりません。

弊社の旋盤加工での取り扱い材料口径・・・
「~Φ100ぐらいまでなら普通に対応しております。太い材料を旋盤に固定する爪もありますので、もう少し太くても対応はできます。」

ロットについて・・・
「最低何個以上」という決まりは特にありません。
しかしながら、写真のような金属材は基本的に本数単位で仕入れますので、ご注文が10個でも、50個でも、材料代は「仕入れた材料分」になりますので総額はほぼかわらないです。また、研磨やメッキ、塗装料金を含めましても、ロット数が多いほど、生産単価は安くなります。
太いものは、もっと短い長さの単位で仕入れることもありますので、ご相談ください。

それではここから先は、「新紀工業の旋盤技術の強み。他とは違うで!(笑)」という事柄について、お話せていただきます。


2. 新紀工業の強み その1 熟練の旋盤加工技術

2-1 真鍮加工では、切削油を使いません

旋盤の内部で真鍮の切削加工をしている写真「金属を削る」と聞くと、切削油を勢いよく材料にかけながら削るというイメージが強いかと思いますが、弊社では真鍮の場合、切削油は一切使用しません。

したがって、製品が旋盤の中で油まみれにならないため、その後に酸で洗浄することもなく、削りたての綺麗な状態を保つことができます。
これ、結構、意外がられます。

(重切削、大口径の品物でも、真鍮や鋳物の場合は油を一切流しません。といいますか、これまで一度も使ったことがありません。)

(アルミの切削でも基本的に使いません。アルマイト目的ぐらいなら油は使用しない加工法で、そのままアルマイト業者に納入できます。ただ、「アルミでも虹色に輝くように削って」という場合は油を流します。また、ステンレスの場合は勢いよく掛け流しております。)


2-2 切削した真鍮の「きめ細やかな肌」

旋盤できれいに作った真鍮の品物例の写真虹色に輝く真鍮製の品物例の写真
こちらは、旋盤で製作した真鍮の製品の一例です。
左は生地出荷分。右はこの後、研磨した上でクロームメッキをつけます。
表面が滑らかでしょう?見る角度によっては、虹色に光って見えます。
(ステンレスSUS303でも同様の仕上がりになります。)

弊社で製作した真鍮やステンレスの製品を初めて見るお客様、同業者様は、「きれい」「え、これ磨いてるの?鏡面みたい」と驚かれることも。

 弊社では、旋盤で製作した品物を自分達で磨く(バフ研磨)ことが多々ありまして「なるべく自分たちが磨きやすいように」と工夫しながら育てた切削技術です。(※未だにあれこれ試行錯誤しています。)

普段、取引させていただいている研磨業者様、メッキ業者様、塗装業者様からは、「新紀さんの品物はきれいだから」と、依頼を紹介していただくこともあります。
また、過去には天皇家に納める家具の真鍮金物を納めさせていただいたり、海外では中国の俳優のジャッキー・チェン様の事務所に使われる金物を特注させていただいたこともあります。


2-3 真鍮加工の場合、キズどころか、指紋すらつきません。

旋盤前の機械加工場の写真こちらは、私が仕事中の風景です。
「旋盤と品物と・虫眼鏡・・て、手袋?」

そう、これは手袋。
検品用のきめ細かな手袋です。

虫眼鏡は表面のチェックとして・・。
そしてこの手袋は、もちろん私が手に付けて旋盤を運転します!

真鍮を旋盤加工した場合、製品をそのまま素手で触ると、指紋が残ります。その指紋は日数が経つにつれてだんだんと変色し、栄えが悪くなります。

「指紋の形が付いていると、なんか嫌でしょ?(笑)」

ですので、真鍮の旋盤加工品を生地として出荷させていただく場合は、
キズどころか指紋すらついていません。
「すぐにバレル研磨屋に持って行きますネン!」は除く。)

業界、広しといえども、ここまでするのは弊社ぐらいかもしれません。


3. 新紀工業の強み その2 手間を惜しまない旋盤加工

真鍮材料を旋盤へ送る給材機の写真旋盤の前側から完成品が出てくる写真

弊社工場では、旋盤の横に写真のような給材機(バーフィーダー)を設置しております。
長い材料を、少しづつ機械内部に送り出す装置で、これにより連続自動運転、大量生産が可能です。
そして、連続生産中に加工が終わった完成品は、写真のように出口部分からコロコロと自動で転がってきます。


ここで疑問!!

疑問1。

加工を終えた品物が旋盤からコロコロ転がってきたら、キズとか付かないの?」

答え1。

「おもいっきりつきます。他の業者様では、旋盤からベルトコンベアで完成品を流し、箱等に自動で送り込む(落とす)装置などを拝見できますが、真鍮やステンレスの場合は、重ければ重いほど、間違いなくキズがつきます。」


疑問2
「じゃぁ、新紀工業ではどうしてるの?きれいなのが売りじゃないの?」

答え2。
「はい、きれいなのが売りです。」
「で、どうしてるのかといいますと、答えはカンタン。」


「全部、1個づつ、拾うのです。」


ウソのような本当の話。

大きい、重い、簡単にキズがつく品物(特に真鍮)は、アナログですが、全数拾うのです。ならば、確実にキズがつくことはありません。
旋盤が加工中は、人間は他の機械で仕事をし、機械から聞こえる切削音で「あ、そろそろ完成だな」と思ったら、拾いに行くのです。
1ロットが1000個のオーダーだったら、1000回拾いに行くのです。

品質を維持するためには、こういう面倒そうなことも非常に大事だと思っております。


4. 新紀工業の強み No.3 「精密+きれい」な旋盤加工

嵌合調整が必要な真鍮製品の旋盤加工例の写真 みなさま、「嵌合」って読めますか?
これは、「かんごう」と読みまして、物と物との「はめあい」のことを意味します。

左の写真に、真鍮製の品物が2つあります。
右側が製品で、左側は嵌合具合をチェックするための治具。両方とも弊社の旋盤で切削したものです。
こちらは、この「治具と製品」をはめ合わせて(嵌合して)て使用する部品で、商品になった時には、治具の代わりに違う真鍮部品を嵌合します。

このとき、
「治具がどのぐらいの力で穴の中にはいるか。」
「力を加えない場合、どれぐらいのスピードで穴の中にはいるか。」

をお客様に指定されており、これを嵌合調整が必要な品物ともいいます。


嵌合具合の動画を用意してみました。
この動画を見ると、何も力を加えていない状態でも、真鍮部品同士が重力だけでゆっくりとスムーズに嵌合しているのがわかると思います。

スカスカに入るのはダメ。
入らないのもダメ。
これぐらいのスピードで入るのが理想。

ですが、旋盤で切削した加工品の内径寸法が0.007㎜ぐらいでもずれると、実際の手の感覚ではかなり違います。
寸法形状は、外径Φ8㎜、内径Φ7㎜ですので、肉厚が0.5㎜となります。
真鍮で、肉厚0.5㎜の嵌合はちょっと気を遣います。
(※実際に量産している時は、寸法を測るのは最初だけで、あとはあまり測定しません。はめ合わせた時の手の感覚だけで調整しています。ある意味感覚頼りの精密切削です。)

なによりこの部品。この後、鏡面研磨加工をするのです。
普通、このような形状で肉厚0.5㎜の真鍮を鏡面に磨けば、もともとの肉厚が薄すぎて形状がひずみ、間違いなく嵌合しなくなります。
少し精密な仕事で、小径専門の旋盤屋さんでは嫌がられてしまいますので、外注せずに自分で製作しております。

実はこちら、楽器関連の製品で他府県からのご依頼なのですが、お客様もいろいろと工場を探しては断り続けられたそうで、ホームページでお問い合わせをいただいた上で、わざわざ新幹線で大阪までお越しくださり、お話を聞かせていただいた次第です。
内心、「あ~、普通の旋盤工場だったら断られるだろうなぁ。」と思ったりもしましたが、弊社では「嵌合具合ばっちりのこだわり鏡面研磨!」で納品させていただきました。
お客様から「まさかこの勘合で、こんな綺麗に磨いてもらえるとは思わなかった。」との言葉をいただいた次第で、レギュラー生産させていただいております。

「旋盤による精密切削加工+研磨で美しい輝き。」これを両立させるのが新紀工業です。

弊社では、他の旋盤屋さんから断られてまわってきたご依頼の解決実績も結構多いです。

「手間がかかる」「面倒すぎる」「気を遣う」「繊細すぎる」「生地でそんなきれいに作れない」「そんなにきれいに磨けない」などの理由で断られてしまった方、「大きな工場に依頼したら断られてしまった個人の方。」次は是非一度、大阪府の新紀工業へ、試しにでもご相談ください。


5. 新紀工業の強み その4 金属加工業者様とのネットワーク

真鍮鋳物の旋盤加工例の写真 こちらは旋盤で加工した真鍮鋳物です。建築金物に使用します。
ザラザラの生地の部分は、この後鏡面に磨きます。

真鍮の鋳物は非常に腕がいる品物で、鋳造工程で金属の中に小さな気泡が入りやすく、それを加工して完成品にすると、鏡面研磨の上にクリア塗装等を施した場合は表面に気泡が浮いてくることがあります。

そのため、弊社では大阪中の鋳物屋さんをいろいろと渡り歩いた結果、現在では北陸地方の業者様に依頼しております。

私的に真鍮鋳物は現在依頼している業者様が、鋳型製作の技術、鋳造の技術を見ても、関西勢を抜いてトップクラスだと思います。
したがって、その品物を「実績のある新紀工業の旋盤技術!」で切削加工し、「驚きのこだわり研磨」で磨いた品物は、他には絶対負けません。(笑)

その他にも、多種多様な業者様とお取引させていただいております。
しかしながら、「大阪府内で近いから」という理由でお取引させていただいているわけではなく、大阪府以外の業者様も多数おられます。
要は、「近さからの取引の便利さ」ではなく、「本当に質の高い業者様」とお付き合いさせていただくことで、依頼主様からのご要望にお応えできるように努めております。


6. 新紀工業の旋盤加工についての補足説明

こちらでは、弊社の機械加工について、「気になるかも」「上記の説明で足らないかも」というようなことをWEB担当(私)目線で記載させていただきます。

6-1 旋盤加工する材料は、どうして真鍮やステンレスSUS303に特化するのか?

簡単に言えば、「旋盤加工品の品質を維持するため。」

細かく申しますと、「弊社保有の旋盤で、これから10年先に同じ真鍮切削加工を行ったとしても、今と違わぬ表面仕上げの美しさに仕上げるため」です。

弊社が保有している旋盤、特に森精機製の2台は、本来ならば難削材をガリガリと削り倒すような加工に耐えうる性能です。(真鍮にはもったいない)
ですが、それをするとどうしても機械への負担が大きいのです。
負担が大きいとどうなるか?
年数が経つと、寸法精度もそうですが、特に真鍮等の表面仕上げ加工においては、今ほどの綺麗さにはならないと思います。

こんなこと同業の旋盤加工屋さんが聞いたら怒るかもしれないですが、プロなら寸法通りに作るのが当たり前です。

しかしながら、弊社はそれプラス、金属表面の綺麗さ、美しさを重要視しているのです。
次の項に記載しておりますが、真鍮を切削した際の「挽き目」には非常に厳しい会社です。

「切削ビビり?」

寸法通りに作れているからと他の会社では許されても、新紀工業では絶対許されません。即不良品扱いです。

それだけこだわっている切削加工の表面仕上げを維持するためには、どうしても難削材を削ることはできない。というのが最終的な考えです。

とはいえ、お客様の依頼がどうしてもステンのSUS304.SUS316あたりや鉄などの場合があります。(特に弊社で製作する真鍮部品とセットの場合など)
そういう時は、懇意にしてくださっている旋盤屋さんに(安く!)とお願いしております。(笑)

6-2 綺麗に切削しているのはどんな裏技?

真鍮丸材を切断した写真真鍮切削後の挽き目の写真
裏技というほどすごいことは、行っていないです。
ダイヤモンドの刃で削るような、ずるいこともしていないです。(笑)
でも、少しだけご紹介します。

上の写真をご覧ください。
左の写真は、真鍮の丸材を、ただ切断機でブツ切りにしたものです。
よく見ると、緩やかな円弧のような模様が何重にも入っています。これは、切断機に取り付けられている大きな「丸ノコ」が、旋回しながら真鍮の切断面を通った跡です。

そして右側の写真をご覧ください。ちょっとわかりづらいのですが、よく見ると「同心円状」にいくつもの丸い筋のような模様が入っているのが分かります。
これは、旋盤内部で高速回転している真鍮材料の表面を、刃物がなぞりながら削っていった跡です。
これらの削り跡が、業界用語でいう「挽き目」(ひきめ)と呼ばれるものです。
この現象は、どんな刃物やドリルで切削しても、必ず現れます。

ほとんどの旋盤加工業者様は、製作した製品を、自分でこだわって磨いてみたりはしないので、「挽き目」自体には無頓着な割合が多いと思います。

しかしながら、生地の状態で製品として使用する場合は挽き目が目立ちますし、旋盤加工後にバフ研磨をする場合は、金属表面がきれいな方が、研磨しやすいです。

ですので、

「そうならないように、「挽き目」が目立ちにくいように切削する。」工夫が必要になります。

挽き目は、学術的には切削工学の分野になり、被削物の一部が刃物の先に付着して硬化し、あたかもそれ自体が新たな刃物のよう役割を担って金属を削るという「構成刃先」が関係します。
弊社はその挽き目を目立たなくする技術につきましては、自分達で言うのも何ですが卓越していると思います。

以上、ここまでがご説明となります。

大阪府で旋盤加工業者をお探しの方!
これらが、新紀工業のこだわりです。
※真鍮ばかり取り上げていますが、ステンレスでもアルミでもこだわり具合は同じです。
興味を持たれた方がもしいらっしゃいましたら、是非、弊社までご連絡ください。

著者:(有)新紀工業 WEB担当 新井 元太
大阪電気通信大学 工学部 大学院博士課程 機械工学専攻 2004年卒業。

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