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工作機械 (こうさくきかい,machine tool) とは、機械部品を作り出す機械である。一般に加工対象物もしくは工具の運動（回転または直線移動）によって、加工対象物を削り取り目的の形状に加工する。工作機械を構成する要素は3つあり、加工対象物もしくは工具に運動を与える動力、動力を特定の運動に変える案内機構、加工対象物を削り取る加工工具からなる。
おもな工作機械として、旋盤、歯切り盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、研削盤などがある。
加工対象物としては、金属や木材やプラスティックなどがある。
近年では、案内機構にリニアスケールを搭載して数値制御を行うNC加工で、機械加工を自動化した工作機械が主流である。また、機械加工以外の作業も自動化するために、工具と加工対象物を自動で交換するATC (オートツールチェンジャー) ・APC (オートパレットチェンジャー)を搭載する物もある。これらの機能を搭載した装置は「ターニングセンタ」「マシニングセンタ」等とも呼ばれている。
工作機械の歴史
工作機械がいつ頃発明されたかは定かではない。紀元前1200年頃のミケーネの墳墓から、旋盤によって加工されたと考えられる木鉢が発掘されている。紀元前6世紀頃、エトルリアやケルトの中に、高度な旋盤技能を持つ人がいたと、発掘品から考えられている。
旋盤の技術は紀元前 2 世紀頃にはヨーロッパや近東にも広がった。工作機械が劇的に発展したのは 、14世紀以降で、これはまず14 世紀の機械時計の発明によって加工精度が必要になったためである。しかし、機械時計は対象物が小さく、比較的大きな物に対する工作機械が登場するのは18 世紀の蒸気機関の発明により、ピストンやシリンダを高精度に加工する時代まで待たないといけない。
20世紀後半になるとコンピュータの発明により、工作機械の自動制御化 (ロボット化) が進められた。
工作機械の種類
- 旋盤 () -バイト ()
- タレット旋盤 ()
- 形削り盤 () -バイト
- 平削り盤 () -バイト
- 放電加工機 (electrical discharge machine)
- ワイヤーカット放電加工機
- 形彫放電加工機
- ブローチ盤 (broaching machine) -ブローチ
- 歯切り盤 (gear cutting machine)
- 歯車形削り盤 (gear shaping machine, gear shaper) -ラックカッタ、ピニオンカッタ
- 帯鋸盤
- マシニングセンタ (machining center, )
- ウォータージェット加工機
- レーザー加工機
- 電子ビーム加工機
- 電解加工機 (electro chemical machining、ECM)
- 電解バリ取り機 (electro chemical deburring machining、ECDまたはECDM)
- 裁断機
- シャーやシャーリングなどと呼ばれる。鋼板を切断するための機械である。機械式と液圧式があり、機械式プレス機と同様にモーターで発生させた運動エネルギーをフライホイールへ蓄える構造になっている。板厚4mm程度までの鋼板には機械式が使われ、板厚3mm程度より厚い鋼板には液圧式が使われるようである。小型のものは単体であるが、3'×6'や4'×8'のような大きな鋼板を加工するような大型のものは、裁断機の他に母材を乗せておく台や切り落とした鋼板を搬出するベルトコンベアや搬出された鋼板を受ける台などで構成される。切断寸法はバックゲージの当て物を前後に動かすことによって無段階に調節できる。切断寸法が大きくなるにつれて、機械に投入した鋼板が自重で垂れ下がり正確な寸法が出なくなる。これを防止するために、バックゲージの上側には電磁石の付いたベルトコンベアがあり、鋼板を磁力で吸い付けるようになっている。
関連項目
- 機械加工 (machining)
- 割り出し盤
- CNC (コンピュータ数値制御)
外部リンク
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