工作機械について

はじめに

工作機械の使途を簡単に表現すれば、「機械部品を必要とする形状・精度に効率よく加工すること」です。多様な産業が高度に、かつ複雑に発達した今日では、どこか地味なイメージを持たれるかもしれません。

しかし、何事も基礎が肝心であるように、工作機械及びその加工技術が陳腐化してしまえば、あらゆる生産技術の進展にもブレーキがかかってしまいます。工作機械の性能の優劣が、生み出される製品の競争力を大きく左右し、その国の工業力全体にも大きく影響を及ぼすことから、各国とも工作機械産業を基幹産業と位置付け、その発展に力を尽くしています。

工作機械とは

私たちが日頃何気なく使っている、カメラや時計、家電製品やデジタル機器などをより小型かつ高機能化するために必要な精密部品から、大きいものでは自動車や航空機、船などの移動手段、また、人工骨や人工関節といった生体材料に至るまで、金属を材料とする製品は日常生活のあらゆる分野に存在しています。 

これらの製品を構成する部品は、すべて素材から削ったり、穴をあけたりして作り上げなければなりません。このような加工を行う機械を「工作機械」といい、人々の暮らしを快適・便利にする「ものづくり」のための機械として、様々な製品の一部を作りだし、私たちの生活を支えています。工作機械は金属に限らず、セラミックス、ガラスといった非金属も加工することができます。

精密で複雑な部品を正確かつ効率的に作ることが工作機械の役割であり、またすべての機械やそれらの部品は工作機械によって作られていることから、 工作機械は「機械を作る機械」「マザーマシン(母なる機械)」などともいわれています。 工作機械は、広義には「切削、研削、せん断、鍛造、圧延等により金属、木材、その他の材料を有用な形にする機械」と定義されますが、日本工業規格(JIS)では次のように定義しています。

「主として金属の工作物を , 切削 , 研削などによって , 又は電気 , その他のエネルギーを利用して不要な部分を取り除き , 所要の形状に作り上げる機械。ただし , 使用中機械を手で保持したり , マグネットスタンド等によって固定するものを除く。狭義であることを特に強調するときには , 金属切削工作機械ということもある。」 

このように日本では、主に金属の不要な部分を削り取って所要の形状に作り上げる機械を工作機械としています。ただし、日曜大工などで手に持って使う電動のドリルやグラインダなどは、工作機械に含めていません。

なお、海外では広義に解釈し、プレス(鍛圧)機械や木工機械も工作機械に含める例が多く見られます。

また、工作機械は、作業者がハンドルを回すことなどによって操作する「汎用工作機械」と、コンピュータ等による数値制御で自動運転を行う「NC工作機械」とに大きく分けることができます。 

誰が使っても同じような加工結果を得ることができ、生産の自動化を可能にするNC工作機械の出現は、製造業全体に大きなインパクトをもたらしました。 

  • 加工の失敗や加工精度のばらつきが少なく、均一な品質が得られる 
  • 作業者の技量や疲労などに影響されることなく、複雑な形状の加工が容易
  • 一人で複数の機械を同時に使って生産が行うことができ、労働者不足を解消
  • 複数の加工工程を集約可能で、待機・段取り時間を大幅に短縮できる

といったメリットを存分に発揮して急速に普及したNC工作機械は、現在では日本の工作機械生産額の90%以上を占めるようになりました。

工作機械の具体的な加工方法については、こちらからご参照ください

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