実習テキスト４．加工手順旋盤実習「おねじ切り」１．目的４－１被削材の切り出し（図２）まる φ（直径）２２ｍｍのＳ４０Ｃ（機械構造用炭素鋼鋼材）の丸棒を保管庫から取り出し、高速カットグライダーで、一人あたり長さ自らの手で工作機械（旋盤）を操作し、機械加工に関する基礎知識を習得するととも９５ｍｍで切断する。に、仕上られた製品の寸法を測定し、これの評価を行う。図２切り出し４－２被削材の研削２．解説切り出した被削材の両端面に残るバリを研削機で研削する。一般的に機械とは、その目的の応じた仕事を成すために必要な機能を有し、その機能部とこれを支える構造体の各部品より構成されている。この部品は設計され作りだされるわけだが、その製作過程の中から本実習では、次の加工法を行う。４－３刃物の設置１週目に使用する刃物は次の３つ。かたはけん（Ａ）片刃バイト（右勝手）（Ｂ）剣バイト（Ｃ）センタードリル（理解済みの者は４－４へ）上記の刃物をそれぞれの所定の箇所に設置する。特に（Ａ）と（Ｂ）はセンター（高さ）を丁寧に合わせる。（Ｃ）のセンタードリルは、心押台（図３参照）を以下の手順で操作し、センタードリルチャック（図４）を設置する。＜心押台＞（ア）心押軸締付け固定レバー①を降ろし、ハンドル②を反時計に回す。（イ）心押軸③が引き込まれ、回転センター④が外れる。図１旋削における加工法の種類 ※図は一例を示す。図３心押台３．準備＜センタードリルチャック＞ひさくざい製品見本（写真１）をよく観察し、被削材および工具類を取り出し、旋盤の所定の場所に設置する。（ウ）スリーブ先端の平坦部③側から心押台に差し込み、心押台のハンドルを時計回りに回し、センタードリルチャックを固定する。図４センタードリルチャック写真１４－４被削材の固定（チャッキング）４－７被削材の寸法測定図５のように被削材の端面がチャックから約３０ｍｍ出る被削材をチャックから取り外し、全長をノギスで測定し、仕上げ長さの９０ようにして固定する。ｍｍまでの切削長さを確認する。 ※チャッキングは、チャックハンドルで３箇所すべてを正し（例）測定した全長が９３．８ｍｍの場合い順序で締める。９３．８－９０（仕上げ長さ）＝３．８ｍｍ図５被削材の固定従って、残りの端面削りは３．８ｍｍとなる。４－５端面削り ★回転数・・・５６０ｒｐｍ４－８被削材のトンボ ★切込み量・・０．１～０．２ｍｍ／１回被削材の反対側の端面を削るため、被削材を反転させてチャッキングする。片刃バイト（右勝手）を使用し、被削材の端面を手送りでこれを「トンボ」という。削り、バリを取りながら端面を平面にする。端面削りが終わっても被削材は取り外さない。４－９被削材の反対側の端面削りとセンターもみ ★加工精度・・・縦送りハンドルのゼロ点合わせを使用すると、全長の仕上被削材の中心部に突起部（へそ）が出来る場合は、片刃バイげ長さが正確に仕上がる。トのセンター（高さ）を再調整する。図６端面削り４－７で算出した切削長さを、手順４－５、手順４－６の要領で加工する。４－６センターもみ４－１０被削材の固定（チャッキングと心押台の回転センター固定） ★回転数・・・５６０ｒｐｍきりくず ★加工中・・・時々センタードリルを引出し、切屑の除去と冷却を行うこと。刃物台を手前へ移動させ、心押台の固定レバー③を降ろしてチャック側へ移図８のように被削材はチャックに約３０ｍｍかませるようにして固定し、反対の端面は心押台の回転センターで押し付け、心押台締付けレバーを固定する。動させる。（注意）ドリル先端が被削材の端面にぶつからないようにする。固定レバー③を降ろし、心押台を被削材側へ移動させた後はレバーを上げて固心押台が適度な位置についたら被削材を回転させ、固定レバー③を上げた後、定する。心押軸締付け固定レバー①を降ろし、ハンドル②を時計回りに回転さ心押軸締付け固定レバー①を降ろし、ハンドル②を時計回しに回して被削材のせ回転センター④を被削材に押し当て、最後に心押軸締付け固定レバー①を上端面に穴を空ける。げる。センター穴の深さは、センタードリル④のテーパー部の半分まで切り込む。 ※チャッキングは、チャックハンドルで３箇所すべてを正しい順序で締める。図８回転センターの押し付け図７センターもみ４－１１剣バイトの横送りゼロ点合わせ（図９参照）（２週目はじめ）刃物を剣バイトに設定し、刃先を被削材の表面に軽く押し付け、その位置で横送りハンドルのマイクロメーターカラーをゼロに合わせる。４－１５刃物の設置２週目に使用する刃物は次の３つ。かたは（Ｄ）溝切りバイト（Ｅ）ローレット（Ａ）片刃バイト（右勝手）４－１６被削材の固定（チャッキングと心押台の回転センター固定）手順４－１０の要領で被削材を固定する。４－１７溝切りバイトの位置合わせ ★回転数・・・２７０ｒｐｍ図９剣バイトの横送りゼロ点合わせ被削材の端から５０ｍｍ＋α（０．５ｍｍ）はの位置へ溝切りバイトを移動させる。この位置４－１２荒削り（または黒皮剥ぎ） ★回転数・・・５６０ｒｐｍで溝切りバイトを被削材へ０．０２ｍｍ程切込 ★切込み量・・０．２ｍｍ／１回み、出来た溝と端面の長さをノギスで測定し位 ★直径・・・φ２２ｍｍ→φ２１ｍｍ置を確認する。図１２溝の位置合わせ荒削り後の直径の仕上がりは２１ｍｍであるが、多少の差は気にしない。図１０荒削り４－１８溝切りバイトの位置合わせの修正 αの値が明確に分かったら、その分の縦送りを戻し、被削材の端面から５０ｍｍの位置に溝切りバイトを位置合わせする。４－１３被削材のトンボ被削材の反対側の端面を削るため、被削材を反転させてチャッキングする。被削材はチャックに約１５ｍｍかませるようにして固定する。４－１９溝加工（１回目） ★回転数・・・２７０ｒｐｍ ★直径・・・φ２１ｍｍ→φ１６ｍｍ４－１４反対側の荒削り（または黒皮剥ぎ）あらかじめ溝切りバイトの刃幅をノギスで測手順４－１１、４－１２の要領で被削材の定しておく。１回目の溝加工では、刃幅分の溝反対側の荒削りを行う。が出来る。また、直径も刃物の横送りのマイクロメーターをゼロ点合わせし、溝の直径をφ 図１１荒削り１週目はここまで。次の手順で片付けを行う。 ①刃物類、ノギス等、工具類を全て元の場所に戻し、整理整頓する。１６ｍｍに仕上る。４－２０溝幅の測定１回目の溝加工で出来た溝の幅をノギスで測定し、仕上げの溝幅１０ｍｍま ②手ホウキで切屑を払い、床に落ちた切屑はホウキで取り清掃を行う。での残りの加工幅を算出する。 ③雑巾で旋盤を磨きながら油を差し、旋盤を正しい位置に配置していく。（例）測定した溝の幅が５．９ｍｍの場合 ④最後に担当教員のチェックをもらい、合格後は手洗いへ行く。図１３溝加工１０（仕上げ幅）－５．９＝４．１ｍｍ従って、残りの溝加工の溝幅は４．１ｍｍとなる。４－２１溝加工（２回目または３回目）４－２６ローレットの取付け ★回転数・・・２７０ｒｐｍローレットの手首部にあるボルトの中心部がセンターの位置にくるようにし、 ★直径・・・φ２１ｍｍ→φ１６ｍｍ向きは２つのコマ（刃車）からの突起部を心押台側に向け、コマの表面が被削材 ★溝の幅・・・１０ｍｍの表面に刃物台に取付ける。手順４－２０で算出した残りの溝加工の溝幅分だけ縦送りハンドルで移動させ、溝加工を行う。図１４溝加工４－２２被削材のトンボ被削材の反対側の端面を削るため、被削材を反転させてチャッキングする。被削材はチャックに約１５ｍｍかませるようにして固定する。図１６ローレット４－２３被削材の固定（チャッキングと心押台の回転センター固定）手順４－１６の要領で被削材を固定する。４－２７ローレット掛けの自動送りの設定 ★回転数・・・１５６ｒｐｍ４－２４片刃バイト（右勝手）の横送りゼロ点合わせ刃物を片刃バイトに設定し、刃先を被削材の表面に軽く押し付け、その位置で横送りハンドルのマイクロメーターカラーをゼロに合わせる。 ★自動送り・・０．４～０．５ｍｍ／ｒｅｖ自動送りの設定は、図１７のとおり。 ①送り速度変換ノブ・・・Ａの３に設定 ②送り正逆ノブ４－２５軸部の仕上げ・・・右へ回す（正にセットする） ③送り、インチ・メートルネジ切換ノブ・・・左へ倒す ★回転数・・・１０３０ｒｐｍ ④クランプレバー・・・垂直方向 ★切込量・・・０．２～０．１ｍｍ／１回 ★直径・・・φ２１ｍｍ→φ２０ｍｍ図１５のように軸の端面から溝部まで手送りで慎重に仕上ていく。最後の仕上げ切削の前に被削材の直径を実測し、最後の削り代を確認する。図１５軸部の仕上げ図１７ローレット掛けの自動送りの設定４－２８ローレット掛けの自動送り設定の確認刃物台を被削材やチャックから十分に離して、主軸を回転させる。図１７の⑥ 送り指導レバーを引き上げるとエプロンが左へ移動することを確認する。工具送りハンドルを時計方向に回し、刃物台が案内面よりはみ出すまで回す。４－２９ローレット掛け（３週目はじめ）４－３０刃物の設置２週目に使用する刃物は次の３つ。けん（Ｂ）剣バイト（Ｆ）ねじ切りバイト４－３１被削材の固定（チャッキングと心押台の回転センター固定） ★回転数・・・１５６ｒｐｍ手順４－１０の要領で被削材を固定する。被削材のローレット部にたっぷりと切削油を塗る。ローレットのコマ幅の３／４が材料の端に当たる位置に移動させる。主軸を回４－３２ローレット部の面取り（図１９）転させ、左手で横送りハンドルを時計方向に回し、ローレットを被削材に強く ★回転数・・・５６０ｒｐｍ押し当てる。左手はそのまま横送りハンドルから力を抜かず、右手で⑥送り始 ★面取り・・・Ｃ２動レバーを引き上げ、ローレット掛けを行う。刃物を剣バイトに設定し、剣バイト側部でローレット掛けが終了したら、すぐに右手で⑥送り始動レバーを降ろし、自動ローレット部の角（２箇所）を面取りする。送りを止める。さもないとローレットがチャックにぶつかってします。図１９ローレット部の面取り４－３３被削材のトンボ被削材の反対側の端面を削るため、被削材を反転させてチャッキングする。被削材はチャックに約１５ｍｍかませるようにして固定する。仕上たローレット部は口金で覆ってチャッキングし、ローレットが傷つかないようにする。４－３４被削材の固定（チャッキングと心押台の回転センター固定）手順４－１６の要領で被削材を固定する。後のねじ切り作業のために、回転図１８ローレット掛け２週目はここまで。次の手順で片付けを行う。 ①刃物類、ノギス等、工具類を全て元の場所に戻し、整理整頓する。 ②手ホウキで切屑を払い、床に落ちた切屑はホウキで取り清掃を行う。 ③雑巾で旋盤を磨きながら油を差し、旋盤を正しい位置に配置していく。 ④最後に担当教員のチェックをもらい、合格後は手洗いへ行く。センターの固定はしっかりしておくこと。４－３５剣バイトの横送りゼロ点合わせ刃物を剣バイトに設定し、刃先を被削材の表面に軽く押し付け、その位置で横送りハンドルのマイクロメーターカラーをゼロに合わせる。４－３６ねじ切り部の前仕上げ ★回転数・・・１０３０ｒｐｍ ★切込量・・・０．２～０．１ｍｍ／１回 ★直径・・・φ２１ｍｍ→φ２０ｍｍ図２０のように軸の端面から溝部まで手送りで慎重に仕上ていく。最後の仕上げ切削の前に被削材の直径を実測し、最後の削り代を確認する。図２１ねじ切りの自動送りの設定図２０ねじ切り部の前仕上げ４－３９ねじ切りの自動送り設定の確認４－３７ローレット部の面取り刃物台を被削材やチャックから十分に離して、主軸を回転させる。図２１の⑧ ★回転数・・・５６０ｒｐｍネジ追いダイヤルが反時計回りに回っている。ＥＧが右脇にある凹みの印付近に ★面取り・・・Ｃ２来たところで、⑦ハーフナットレバーを降ろすとエプロンが左へ移動することを手順４－３２の要領で、ねじ切り部の端面側と溝側の２箇所に面取りを行う。確認する。自動送りが確認できたらすぐにブレーキペダルを踏んで非常停止で主軸の回転を４－３８ねじ切りの自動送りの設定止める。以後、⑧ネジ追いダイヤルのＥＦ設定を固定した状態で作業を行うため、 ★回転数・・・８３ｒｐｍ ⑦ハーフナットレバーは下げたままにし、エプロンの縦送りは主軸の正逆転で行 ★ねじ呼び・・Ｍ２０い、停止は非常停止で行う。 ★ピッチ・・・２．５ｍｍ工具送りハンドルを時計方向に回し、刃物台が案内面よりはみ出すまで回す。自動送りの設定は、図２１のとおり。 ①送り速度変換ノブ・・・Ａの３に設定 ②送り正逆ノブ４－４０ねじ切りバイトの取付け・・・右へ回す（正にセットする） ③送り、インチ・メートルネジ切換ノブ・・・左から２つ目の「メートルネジ」に設定ねじ切りバイトが被削材のねじ切り部に直角に向くよう取り付ける。直角になっているかはネジゲージを用いる。 ④クランプレバー・・・垂直方向 ⑤前後・長手送り切換ノブ・・・手前に最大まで引き出した後、半分まで押し戻したところで止める。図２２ねじ切りバイトの取付け４－４１ねじ切りバイトの横送りゼロ点合わせ４－４３ねじのはめ合いの確認刃先を被削材の表面に軽く押し付け、その位置で横送りハンドルのマイクロメーターカラーをゼロに合わせる。刃物の横送りハンドルを回し、被削材から安全なところまで移動した後、心押台を被削材から離す。被削材はチャックから外さず、そのままでナットのはめ合いのテストをする。ナットは市販のＭ２０ナットを使用する。ナットをねじにはめ合わせる時は、切屑が付着している場合があるので無理４－４２ねじ切り矢理ねじ込まず切屑を落としながら慎重に行う。 ★回転数・・・８３ｒｐｍまた、ねじの直径が指定の２０ｍｍより－０．３超場合は、ナットは入って ★切込量・・・下表参照（切込回数は計２８回）操作するハンドルは刃物の横送りのみ。縦送りは主軸の正逆転のみ。主軸のも“ガタつき”が大きく成功とは認められない。停止はブレーキペダルを踏む非常停止のみで行う。切込回数切込量（ｍｍ）切込量の累計切込回数切込量（ｍｍ）切込量の累計 ◆はめ合いに成功した場合ナットをねじから外し、完成したねじには出席番号を刻印して所定の缶に１００１５０．０５１．５５２０．２０．２１６０．０５１．６３０．２０．４１７０．０２１．６２４０．２０．６１８０．０２１．６４ ②手ホウキで切屑を払い、床に落ちた切屑はホウキで取り清掃を行う。５０．２０．８１９０．０２１．６６ ③雑巾で旋盤を磨きながら油を差し、旋盤を正しい位置に配置していく。６０．１０．９２００．０２１．６８ ④最後に担当教員のチェックをもらい、合格後は手洗いへ行く。７０．１１．０２１０．０２１．７８０．１１．１２２０．０２１．７２９０．１１．２２３０．０２１．７４１００．１１．３２４０．０２１．７６１１０・０５１．３５２５０．０２１．７８１２０．０５１．４２６０．０２１．８１３０．０５１．４５２７０．０２１．８１４０．０５１．５２８０．０２１．８提出する。ナットを元の箱の中へ戻す。続いて工具類を片付け、旋盤とその周囲を清掃し、実習の片付けをする。 ①刃物類、ノギス等、工具類を全て元の場所に戻し、整理整頓する。 ◆はめ合いに失敗した場合担当教員に確認をしてもらい、失敗の有無を確かめる。修復可能な場合は、担当教員の指導の下で作業を行うが、修復不可能な場合は、作業手順４－１からやり直しとなる。４－４４各部の測定と評価別紙の「ネジの測定表」に示された各部の寸法を各自で測定および評価し、得点を付ける。この測定表はレポートに添付して担当教員に提出をする。 ※２６～２８回は、仕上げとしてねじの表面をなぞる。４－４５レポートの完成と提出レポートは以下の３部構成で制作する。用紙サイズはＢ５版で統一。 ①表紙 ②ネジの測定表 ③感想（１５行以上） ※提出は作品のねじが完成した翌日。（休・祝日の場合は、休日の翌日）図２３ねじ切り５．ねじの各部の寸法ネジの測定表番号氏名完成したねじの各部の寸法を測定し、評価表の空欄を埋め点数を出しなさい。図２４ねじの製作図６．ノギスの目盛りの読み方（図２５参考） ①副尺目盛の“０”が示す本尺目盛の値（ａ）を読む。図中からは２７．○○ｍｍまで判断できる。 ②本尺の最小寸法値を読むためには、副尺目盛と本尺目盛がピタッと一致している値（ｂ）を読む。図中からは“５”である。副尺の１目盛は「０．０５ｍｍ」であるから、（ｂ）の“５”は０．５を示す。 ③つまり、（ａ）の２７．○○ｍｍ＋（ｂ）の０．５ｍｍ＝２７．５０ｍｍがノギスが示す値となる。図２５ノギスの目盛りの読み方測定・評価表 ※面取り部は正確に測定できないため、自己評価で良い。