毎分送り？毎回転送り？〜送り速度指令について

▷関連:ＮＣプログラム

工具の送り速度指令には、毎分送りと毎回転送りの二種類があります。

このブログの切削条件の記事では、旋盤による旋削加工を話題にしているため、暗黙的に『毎回転送り（mm/rev）』についてのみ説明しています。

しかし、実際はマシニングセンタや複合旋盤による転削加工（回転工具による加工）の場合、『毎分送り（mm/min）』による指令が行われますので、プログラマーがどちらの意図で指示したのかが分からないとNC装置は困ってしまいます。

そこで、

ＮＣプログラムでは、プログラマーがどちらで指令しているかを区別するために、G94（毎分送り指令）とG95（毎回転送り指令）を使用します。

とりあえず知っておきたいMコード

▷関連：NCプログラム

コード	機能	分類
M02	プログラムエンド	プログラム終了
M03	主軸正転（反時計回り）	主軸関係
M04	主軸逆転（時計回り）
M05	主軸停止
M08	クーラントON	クーラント関係
M09	クーラントOFF

とりあえず知っておきたいGコード

▷関連：NCプログラム

コード	機能	分類
G00	位置決め/早送り	送り指令系
G01	直線補間
G02	円弧補間CW（時計回り）
G03	円弧補間CWW（反時計回り）
G04	ドウェル（任意時間 停止）
G40	刃先ノーズR補正キャンセル	刃先ノーズR系
G41	刃先ノーズR補正　左
G42	刃先ノーズR補正　右
G50	最高主軸回転数指令	主軸回転数指令系
G96	主軸定周速指令
G97	主軸定回転指令

最高主軸回転数

▷関連：とりあえず知っておきたいGコード

NCプログラムで最高主軸回転数の命令は、次のように書きます。

G50　S2000　（主軸回転数を2000rev/min）

• G50は最高回転数指令を示すGコード（固定）。
• S2000（「2000」の部分は場合によって任意）

周速V

▷関連：切削条件

周速(しゅうそく) V（m/min）とは、1分間当たりに工具が切削する距離です。

• 円周の長さ＝π×直径D（mm）
• V＝円周の長さ（mm）×N（１分間での主軸回転数）÷1000（m/min）

　V＝π×D×N÷1000（m/min）

切削条件

▷関連：被削性／周速

●主な切削条件3つ

• 主軸回転数 N（rev/min）①

• 送り速度 f（mm/rev）②

• 切込み量 t（mm）③

ワークの材質や使用する工具 またはチャッキング方法や加工内容、あるいは使用する工作機械の能力（動力［kW］）等によって作業者、またはNCプログラムの作成者は、上記①～③の切削条件を選ぶ必要があります。

---

主軸回転数N (rev/min)

「主軸が1分間で回転する数＝回転速度」を意味します。単位のrev/minは、「れぶ・ぱーみに」あるいは、「毎分回転（数）：まいふんかいてん（すう）」などと呼んだりします。

送り速度 f (mm/rev)

「主軸が1回転する間に工具が進む距離＝速さ」を意味します。

N:600回転でf:0.1mm/revの場合と、0.3mm/revの場合を比較した「例」です。

切込み量 t（mm）

ウエス

▷関連：WEX（新日本ウェックス株式会社）

作業現場で使用する清潔な布です。機械やワークの油分や汚れを拭き取ったり、計測器具やワーク（製品）などを作業台の上に仮置きするときに敷布として使用します。

加工機械の中に足を踏み入れるとき、やむを得ず全面ドアのレール部分や摺動面（しゅうどうめん）を足場としなければならないとき「靴足裏の汚れ」をつけないために使用することもあります。ウエスには、地の薄い「白ウエス」と「そうでないもの」があり、特に白ウエスは「計測器具」を取り扱うときによく使われます。


ウエスの写真：～photo ACより

被削性指数

▷関連：被削性／AISI

被削性指数（ひさくせいしすう）とは、工具寿命と切削速度に着目した被削性（材料の削り易さ）の指標です。（単位はありません。）

（算出式※クリックして拡大）

上記式内に記述された硫黄快削鋼（AISI-B1112）の被削性指数を100として、0～100で表されます。この指標が高い材料ほど、（20分以内であれば、）切削速度を速くできる（高速加工ができる）といえます。（あくまでも理論上の話です。）

参考：被削性指数一覧（PDF）～三菱マテリアルのサイトより

---

AISI （American Iron and Steel Institute）・・・直訳すると、アメリカの鉄と鋼の協会。「米国鉄鋼協会」と訳されることが多い。

硫黄快削鋼（いおうかいさくこう）・・・その名の通りサクサク削れる材質です。硬くもなく、粘くもなく、切粉処理も良好。強度等を必要としてない試作モデルを作るのに使えるかも？（テキトー）。日本のJIS規格ではJIS-G4804（2008）に定められていて、JIS規格では低炭素の「SUM材」であるSUM21がこれに当たると言えます。
※SFC3F、SUM1Bなどは被削性指数が100を超えますｗ。

被削性

▷関連：被削性指数

被削性（ひさくせい）とは、材料の加工のしやすさを言います。

簡単に一言で言いきれない事柄ですが、端的かつ丁寧にまとめたサイトを見つけたのでリンクしておきます。（パクリ！？）


「被削材応用編」～三菱マテリアルのサイトより
http://mmc-permanent.learnways.com/courses/79/machinability.html

フットスイッチ

▷関連：チャック／心押台／チャッキング

「フットスイッチ」はフットペダルとも呼ばれる装置です。チャックの開閉、または心押軸（スリーブ）の前身後退をさせるために使用します。

作業者（オペレーター）がワークを取り付ける（チャッキング）の時、またはワークを取り外す（アンチャッキング）の時に、足で踏んで操作します。

写真はオークマ㈱　Genos L250

意図せず誤ってペダルを踏むことでワークを落下させたり、チャックに指を挟む、または心押センターとワークの間に指を挟むなど大ケガをする恐れがあります。必要のない場合は、フットスイッチを立てて置き、誤った操作を『起こしにくい』ようにしておきましょう。（慣れた人ほど省略しがちですが、作業上の安全対策は疎か（おろそ・か）にしてはいけません。）

---

≪独り言あるいは補足≫

• 自動運転中にはフットスイッチを無効にするMコード、またはGコードがあってもよさそうな気もするのですが、ちょっと未確認です。もしもご存知の方がいらっしゃいましたなら、ご教授をお願いします。笑
• チャッキング作業時にはフットスイッチのことを意識していても、タレットに工具を取り付ける（ツーリング）時には忘れてしまっていることがあるかもしれません。くどいですが、フットスイッチを立てておくことを忘れないでいてください。

NC装置（数値制御装置）

▷関連：NC旋盤

NC（Numerical Contorol：数値制御）装置とは、設計図面通り 工作機械に加工をさせるための装置のことを言います。

NC装置の歴史をひも解いてみますと、現代一般的に「NC装置」と呼ばれているものは、「CNC（Compiterized Numerical Contorol:コンピューター化された数値制御）装置」と呼ぶことが正しいのかもしれませんが、NC工作機械といえば もはやコンピューター制御はあまりに当然すぎるので、わざわざCNC装置と呼ばずに、『NC装置』と呼ぶ場合が多いように思われます。
NC装置を「NC制御装置」と呼ぶ人もいるかもしれませんが『NC(数値制御)制御装置（？）』などと意地悪を言わずスルーしてあげてくれると幸いです。（多分そこはそれほど重要なところではないはずですから。笑）

閑話休題

NC工作機械の背面あるいは側面には、工作機械を制御するための制御盤があり、正面には作業者が操作する操作盤があります。

チップ形状

▷関連：バイト／チップ

『刃先角度』の区別

• 90°（正方形　Ｓ）
• 80°（四角形　Ｃ・六角形　Ｗ）
• 60°（三角形　Ｔ）
• 55°（ひし形　Ｄ）
• 35°（ひし形　Ｖ）
• 360°（丸形　Ｒ）

『逃げ角の有無』による区別

• 逃げ角あり・・・ポジチップ（内径加工、仕上げ加工向き）
• 逃げ角なし・・・ネガチップ（表裏の2面が使えるため経済的）

インサート

▷関連：バイト／チップ形状／チップ材種／被削材に適したインサートの選択

工具ホルダの先端に付ける刃具。「鋼」・「サーメット」・「超鋼」の母材に対しPVD・CVDなどのコーティング加工の施したりします。
ワーク（加工物）の素材ごとにそれぞれ、 P種（鋼）、 M種（ステンレス）、 K種（鋳鉄）用のチップがあります。
※P・M・Kによる分類の他に『N（アルミニウム・銅：非鉄金属）』・『S（インコネル：ニッケル合金）・チタン合金）』・『H（高硬度材）』用のものも、各社工具メーカーから提供されています。

　

チャック爪

▷関連：チャック／チャッキング

チャック爪の種類は次のような項目によって分類されます。

1.焼き入れの有無（生爪／硬爪／局焼き生爪）

• 生爪（なまつめ）…焼き入れがされていないため、作業者によって任意のサイズに加工することが可能。外径寸法がφ80.25（例）のようにキリが良いといえない部位の把握を行う場合でも、容易に自作のオーダーメードができます。その様なことから「成形爪」と呼ばれることもあります。一般的に、黒皮（くろかわ）の剥かれた後、または2工程目に1工程で加工された部位を把握するために使用されます。

• 硬爪（こうつめ）…焼き入れがされているため1工程目で黒皮を把握することに向いています。生爪と違い、対象ワーク専用に成形されてはいないため、チャックの中心で正確にワークを把握することには向いていません。硬爪には滑り止めの溝が彫られており、ワークの材質が柔らかいものである場合にはチャッキング箇所に傷を残す場合があります。硬爪は鬼爪（おにつめ）とも呼ばれることがあります。

• 局焼き生爪（きょくやき・なまつめ）…生爪には各種対象ワークのための専用爪が容易に制作できるという利点がある一方で、チャッキングを繰り返すうちに摩耗してしまうという欠点があります。局焼き生爪（または局焼き成形爪）とは、その欠点を補うため、成形後に局所焼き入れを行い、部分的に硬度を高めたチャック爪のことをいいます。但し、焼き入れが行われているので再び成形加工を行うことはできません。

2.爪高さの高低（標準爪／高爪）

• 標準爪（ひょうじゅんつめ）…チャックメーカーが標準的に提供している爪。おおよそ爪の長さの1/3程度の高さの爪です。

• 高爪（たかつめ／こうつめ）…チャックメーカーが準標準品として提供している爪、または特別に制作する背の高いチャック爪です。高爪設計の目安としては、爪の高さ≦爪の長さに制限することが必要です。高爪を使用する場合、標準爪より大きなサイズとなることで主軸回転によって発生する遠心力が大となり、「外径把握時」には、把握力が標準爪の場合よりも低下します。それを防ぐためにチャック圧を上げる必要がありますが、高爪による把握はチャック本体から遠い位置でワークを把握するので標準爪による把握の場合よりもモーメントが大きくなり、チャックにダメージを与える場合があります。基本的な事でありますが、使用するチャックの取扱い説明書等をよく読んでご利用ください。※補足：SMW,SCHUNK（シュンク）,RÖEHM（レーム）などのドイツチャックメーカーは安全のため純正では高爪を提供してなかったと思います。

３．消耗交換部品（親爪／子爪）

• 親爪（おやつめ）…硬爪や局焼き生爪のように焼き入れを行うことで硬度を高めたチャック爪も繰り返し使用することで消耗することがあります。その様な場合、消耗した箇所だけの交換が行えると便利です。親爪は消耗品となる子爪を取り付けるためのベース（土台）の役割を持ち、基本的にはチャックに取り付けたままにするチャック爪です。

• 子爪（こづめ）…ワークを直接的に把握するチャック爪です。チャックに取り付けられた親爪の上に取り付けます。消耗時または、加工ワークが変わるなどして把握径を変える必要がある場合に別の子爪と交換をします。

• [参考]　
• スパイク爪：子爪の中には、ワークをしっかりと把握するためにスパイクを爪の中に埋め込んだスパイク爪というものがあります。スパイク爪は把握箇所に傷がついてもかまわないか、後工程で加工される（傷が最終的に消える）箇所を把握する場合に使用することができます。

4.形状（リング爪／イコライズ爪）

チャッキング

▷関連：チャック／フットスイッチ

ワークをチャックで把握することをチャッキングといいます。
ワークの外径を把握することを『外径チャッキング』といい、ワークの内径を把握することを『内径チャッキングといいます。』

外径チャッキング

特別な理由がない限り、通常は外径チャッキングを行います。

内径チャッキング

ワークの外径が丸い形状でない場合、または何らかの理由で外径の把握ができない場合に内径チャッキングをします。

チャックの種類

▷関連：チャック

チャックの種類は次のような項目によって分類されます。

　1.チャック爪の数

• ２方爪チャック（チャック爪：２個）
• ３爪チャック（チャック爪：3個）【一般的なもの】
• ４／６／８爪チャック（チャック爪：４／６／８個）
• マルチジョーチャック（チャック爪：多数）

　2.駆動方式

• 油圧チャック（パワーチャック：油圧駆動）
• エアーチャック（エアー駆動）
• 手締めチャック

　3.中実／中空

• 中空チャック（チャックボディに貫通穴の明いているもの）
• 中実チャック（チャックボディに貫通穴の明いてないもの）

　4.構造（チャッキング方式）

• コレットチャック
• ピンアーバーチャック
• ボールロックチャック
• コンペセイティングチャック
• インデックスチャック
• フェイスクランプチャック
• マルチジョーチャック
• マンドレルチャック
• ダイヤフラムチャック（エアー駆動）

　5.各爪が個別に動作

• 単動チャック（インディペンデンスチャック）

3爪チャック

▷関連：チャックの種類

3つのチャック爪が各々120°で3等配されたチャックのことを「3爪チャック」といいます。

丸もの形状のワークを把握するのに適しているため、旋盤主軸のチャックとして一般的によく使われています。

参照：株式会社北川鉄工所サイトより

油圧シリンダー

▷関連：油圧チャック／中空シリンダー／中実シリンダー

油圧チャックを開閉駆動させる動力装置です。チャックと同様に、目的に応じて「中空」と「中実」の2種類から選択をします。

油圧回路の切り替えによって生み出されるシリンダーの前後方向の動きは、チャック内部で開閉の動きに変換されます。

旋盤主軸で使用される油圧シリンダーは回転接手を備えているところから「回転シリンダー」とも呼ばれてます。

参考：回転シリンダ

エアーチャック

▷関連：チャック／エアシリンダー／チャック爪／チャック圧

エアーチャックは、エアー駆動によってチャック爪の開閉を行うチャックです。

主軸台の後端に取り付けられたエアーシリンダーが「ドローバー」を直動させることによって、「チャック爪」が開閉動作を行います。

油圧チャック

▷関連：チャック／油圧シリンダー／チャック爪／チャック圧／油圧／油圧・潤滑・クーラント装置

油圧チャックは、油圧駆動によってチャック爪の開閉を行うチャックです。

主軸台の後端に取り付けられた油圧シリンダーが「ドローバー」を直動させることによって、「チャック爪」が開閉動作を行います。

油圧チャックは「パワーチャック」とも呼ばれます。

チャック

▷関連：チャックの種類／チャック爪／主軸台／チャッキング

チャックはワークを把握するために主軸台に取り付けられた『冶具（じぐ）』です。ワークの把握はチャック爪の開閉によって行われます。

主軸台

▷関連：チャック／主軸／平行2軸

ワーク（加工部品）を把握して回転させる装置です。
主軸の先端にチャックを取り付け、チャックにワークを取り付けます。

平行2軸型主軸

▷関連：主軸台／主軸／ローダー／自動化

旋盤の正面に立つ作業者に向かって左右2つの主軸が平行に並んでいるものを『平行2軸（へいこうにじく）』と呼びます。一般的に平行2軸の旋盤は『ローダー』とセットで小物部品の大量生産のために使用されます。

主軸

▷関連：旋盤／主軸台／チャック

旋盤を構成する装置の一つです。モーターによって回転します。

ビルトイン主軸

主軸台の中に内蔵された「ビルトイン主軸モーター」が主軸（スピンドル）を回転させます。

ベルト駆動主軸

 主軸台の外に設置された主軸モーターから動力を得て主軸（スピンドル）を回転させます。

ギア駆動主軸

ベルト駆動主軸と同様、主軸台の外に設置された主軸モーターから動力を得て主軸（スピンドルを回転させます。動力の伝達はベルト・プーリでなくギアによって行われます。

工作機械

▷関連：旋盤

部品加工を行うために使われる機械の事を『工作機械』と言います。

工作機械には、熟練の職人さんの技が必要となる「汎用工作機械」と数値制御(Numerical Control)のプログラムが必要となる「ＮＣ工作機械」があります。

---

NC旋盤

旋盤

▷関連：工作機械／複合加工機／汎用旋盤

旋盤は旋削加工を主に行う工作機械です。旋盤にはミーリング加工のできる「複合旋盤」もあります。

項目　
１．機械構成
　　　主軸台／刃物台／心押台／振れ止め／送り軸／油圧・潤滑・クーラント

２．冶具（じぐ）・・・加工物（ワーク）を機械に取り付ける道具
　　　チャック
　　　センター

３．工具・・・加工のために使用する刃具等
　　　バイト
　　　ドリル
　　　ホルダ
　　　チップ

４．加工方法
　　　旋削
　　　ミーリング（複合加工機）

ドリル

▷関連：ドリルの種類／シャンク

穴を明けるための工具です。旋盤加工と、ミーリング加工の両方で使用します。

タレット

▷関連：刃物台

旋盤を構成する「刃物台」の一部分です。タレットには複数のバイト（工具）を取り付けます。タレットが旋回することで使用工具の交換が行えます。

バイト

▷関連：外径バイト／内径バイト／チップ

先端にチップを取り付けて部品の加工に使用する工具です。

心押スリーブ

▷関連：センター・心押台

油圧心押台の伸縮する円筒部分。先端にセンターを取り付けます。

センター穴（JIS B 1101:1987より）

▷関連：センタードリル・リーディングドリル・センター

センターで支持するための穴です。

センター穴の種類

A形・B形・C形について、先端角度は 60°/75°/90°の3種類があり、R形については60°のものだけがあります。

参考：センタ穴（JIS B 1101:1987）

角　　度			型　　式
60度	75度	90度	A
			B
			C
	－		R

（１-1）60°（A形・B形・C形）

単位mm

d    呼び	D	D1	D2 (最小)	l* (最大)	b    (約)	参考
						l1	l 2	l 3	t	α
(0.5)	1.06	1.6	1.6	1	0.2	0.48	0.64	0.68	0.5	0.16
(0.63)	1.32	2	2	1.2	0.3	0.6	0.8	0.9	0.6	0.2
(0.8)	1.7	2.5	2.5	1.5	0.3	0.78	1.01	1.08	0.7	0.23
1	2.12	3.15	3.15	1.9	0.4	0.97	1.27	1.37	0.9	0.3
(1.25)	2.65	4	4	2.2	0.6	1.21	1.6	1.81	1.1	0.39
1.6	3.35	5	5	2.8	0.6	1.52	1.99	2.12	1.4	0.47
2	4.25	6.3	6.3	3.3	0.8	1.95	2.54	2.75	1.8	0.59
2.5	5.3	8	8	4.1	0.9	2.42	3.2	3.32	2.2	0.78
3.15	6.7	10	10	4.9	1	3.07	4.03	4.07	2.8	0.96
4	8.5	12.5	12.5	6.2	1.3	3.9	5.05	5.2	3.5	1.15
(5)	10.6	16	16	7.5	1.6	4.85	6.41	6.45	4.4	1.56
6.3	13.2	18	18	9.2	1.8	5.98	7.36	7.78	5.5	1.38
(8)	17	22.4	22.4	11.5	2	7.79	9.35	9.79	7	1.56
10	21.2	28	28	14.2	2.2	9.7	11.66	11.9	8.7	1.96

注*　l は、t より小さい値となってはならない。
備考　括弧を付けた呼びのものは、なるべく用いない。

（１-2）60°（R形）

d    呼び	D	r		l* (最大)	参考
					l1		t
		最大	最小		r 最大 のとき	r 最小 のとき	r 最大 のとき	r 最小 のとき
1	2.12	3.15	2.5	2.6	2.14	2.27	1.9	1.8
(1.25)	2.65	4	3.15	3.1	2.67	2.73	2.3	2.2
1.6	3.35	5	4	4	3.37	3.45	2.9	2.8
2	4.25	6.3	5	5	4.24	4.34	3.7	3.5
2.5	5.3	8	6.3	6.2	5.33	4.46	4.6	4.4
3.15	6.7	10	8	7.9	6.77	6.92	5.8	5.6
4	8.5	12.5	10	9.9	8.49	8.68	7.3	7
(5)	10.6	16	12.5	12.3	10.52	10.78	9.1	8.8
6.3	13.2	20	16	15.6	13.39	13.73	11.3	11
(8)	17	25	20	19.7	16.98	17.35	14.5	14
10	21.2	31.5	25	24.6	21.18	21.66	18.2	17.5

注*　l はt より小さい値となってはならない。
備考　括弧をつけた呼びのものは、なるべく用いない。

（2）75°（A形・B形・C形）

単位 mm

d    呼び	D	D1	D2 (最小)	l* (最大)	b    (約)	参考
						l1	l 2	l 3	t	α
1	2.5	4	4	1.2	0.4	0.98	1.41	1.38	0.7	0.43
1.6	4	6.3	6.3	2	0.6	1.56	2.23	2.16	1.1	0.67
2	5	8	8	2.5	0.8	1.95	2.82	2.75	1.4	0.87
2.5	6.3	10	10	3.2	0.9	2.48	3.54	3.38	1.7	1.06
3.15	8	12.5	12.5	4	1	3.16	4.46	4.16	2.1	1.3
4	10	14	14	5	1.2	3.91	5.06	5.11	2.7	1.15
6.3	16	22.4	22.4	8	1.8	6.32	8.17	8.12	4.2	1.85
10	25	33.5	35.5	12.5	2.2	9.77	12.23	11.97	6.6	2.46
12.5	31.5	40	45	16	2.5	12.38	14.83	14.88	8.2	2.45

注*　l は、t より小さい値となってはならない。

（3）90°（A形・B形・C形）

単位　mm

d    呼び	D	D1	D2 (最小)	l* (最大)	b    (約)	参考
						l1	l 2	l 3	t	α
1	2.8	4	5	1.1	0.4	0.9	1.25	1.3	0.5	0.35
(1.25)	3.55	5	6.3	1.4	0.5	1.15	1.57	1.65	0.7	0.42
1.6	4.5	6.3	8	1.8	0.6	1.45	1.97	2.05	0.8	0.52
2	5.6	8	10	2.2	0.8	1.8	2.49	2.6	1	0.69
2.5	7.1	10	12.5	2.8	1	2.3	3.14	3.3	1.3	0.84
3.15	9	12.5	16	3.6	1.2	2.92	3.94	4.12	1.6	1.02
4	11.2	16	18	4.5	1.4	3.6	4.99	5	2	1.39
(5)	14	20	22.4	5.6	1.6	4.5	6.23	6.1	2.5	1.73
6.3	18	22.4	25	7.1	1.8	5.85	7.12	7.65	3.2	1.27
(8)	22.4	28	31.5	9	2	7.2	8.82	9.2	4	1.62
10	28	35.5	40	11.2	2.2	9	11.17	11.2	5	2.17
12.5	31.5	42.5	45	14	2.5	9.5	12.68	12	6.3	3.18

注*　l は、tより小さい値となってはならない。
備考　括弧を付けた呼びのものは、なるべく用いない。