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金属加工業界最大級のマッチングプラットフォーム「Mitsuri」を手掛ける企業。
「未来の製造業をつくる」をモットーに、製造業DXを推進している。
「切削加工を依頼したいけど、どのように依頼を出せば良いか分からない・・・」
「切削加工の見積り金額の相場が分からず、頼みづらい・・・」
このようなお悩みをお持ちではないでしょうか。
切削加工は、メジャーな金属加工法の一つですが、加工する素材や形状の複雑さは千差万別です。しかしそれゆえに、メーカーの技術格差は大きく、加工内容によって加工費用の幅も大きいです。
今回の記事では、切削加工の詳細や、依頼する際の手順や流れ、見積り金額の決定要素やコストを下げたいときの注意点について解説していきます。
切削加工とは、切削工具を用いて材料を削り取ることで成形する加工方法です。
回転している材料に固定した工具を当てて動かすことで加工する旋削加工と、回転している工具を固定した材料に当てて動かすことで加工する転削加工があります。
旋削加工は、汎用旋盤やNC旋盤などに備え付けたバイトと呼ばれる単刃工具で、回転させた工作物を連続的に削る加工法です。外丸削りや面削り、中ぐり、穴あけ、突切り、ねじ切りなどの加工を適宜に行って工作物を成形します。
主に丸物の加工に適用され、加工後も丸みを帯びた形状となります。ボルトやシャフト、コネクタなどのサイズが比較的小さく、ある程度の複雑さがある製品を製造するときに採用されます。
転削加工に比べ、完成形状の自由度は低いですが、加工時間が短く、作業工数も少ないです。
転削加工は、汎用フライスやNCフライス、マシニングセンタなどの工作機械に多刃工具を備え付け、回転させた工具を工作物に当てることで削る加工法です。
正面フライス、平フライス、エンドミルなど、様々な種類の多刃工具を駆使し、穴あけや中ぐり、正面削り、ねじ立て、リーマ仕上げなどの加工を行います。複数の刃で構成された工具を用いるため、工作物への刃物の入りと抜けが繰り返される断続切削となります。
転削加工は、旋削加工では加工しづらい複雑な形状の材料も加工可能な方法です。産業機械の一点物の部品など、複雑かつ微細な形状の製品を製造するときなどに採用されます。
作業工程は、旋削加工よりも多くなるため、その分、加工時間も掛かります。
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切削加工依頼を出すまでの流れ
それでは、切削加工を依頼したいとき、どのように希望を伝えれば良いのでしょうか。依頼の提示から、見積りの確認、発注、納品までの流れについて説明します。
依頼を出す際には、ご希望の数量や材質、外形寸法、表面処理や熱処理などの特殊加工を伝えると共に、図面の提示が必要となります。
詳細な図面を描けないなどの問題があれば、いくつかの加工業者におおよその見積りを出してもらって業者を選定し、設計からお願いすることもできるでしょう。
見積りの結果は、依頼内容にもよりますが、通常1～5日程度で取れます。
ここで、見積りがご希望の内容と合っているかをしっかり確認してください。その上で、金額や納期、輸送方法などを確認し、条件に合っていれば発注に移ります。
発注が確定したら、納品です。
納品までの期間は、依頼内容や輸送日数に依存します。数量が多かったり、大きく削り取って成形しなくてはならない加工依頼は、その分時間がかかります。
業者によっては、短納期に対応しているところもあり、内容によっては発注から1～2日程度で納品できる場合もあるので、事前に相談すると良いでしょう。
切削加工の見積り金額は、母材の価格と加工費用、そして表面処理や熱処理などの特殊加工費で決まります。ここでは、これらの見積りを決める要素について説明していきます。
見積り金額の決定要素
見積り金額 = 母材の価格 + 加工費用 + 特殊加工費
まず、見積り金額に含まれるのが母材の価格です。
代表的な金属素材のおおよその価格は、以下のようになっています。しかし、これらの価格は、あくまで削る前の素材の価格であり、完成品の重量の価格ではありません。
見積り金額で、最も高く付くのが加工費用です。加工費用は、加工チャージと加工工数から算出されます。
加工費用の算出式
加工費用 = 加工チャージ × 加工工数
加工チャージは、設備などの使用料と作業員の労務費を足したものです。より詳細には、以下の3つの要素から構成されます。
＜加工チャージの決定要素＞
従って、高価で最新式の工作機械を使用したり、優れた技術を持つ作業員が必要だったりすると、加工チャージは高くなります。切削加工では、おおよそ以下に提示した費用が掛かります。ただし、これらの金額は、あくまで一例です。
加工工数は、切削加工にかかる時間です。
一般的に、依頼した加工内容に業者が慣れているほど、加工工数は少なくなる傾向にあります。それは、得意分野の加工であれば、ノウハウが蓄積されており、作業も最適化されていることが多いからです。
一方、依頼した加工の経験がない業者では、作業を一部手探りで進めなくてはならず、その保険として加工工数も多く見積ることがあります。
切削加工は、材質によりますが、腐食に強い酸化皮膜などを削り取り、母材を露出させてしまう加工法です。そのため、切削加工後は、ほとんどのケースで表面処理や熱処理などを行います。
切削加工後に行う表面処理としては、例えば、以下が挙げられます。
・メッキ…金属の薄膜を形成して、耐食性や装飾性などを高める処理
・塗装…塗料を塗るなどして、耐食性を上げたり色を付けたりする処理
・研磨…砥石などで研磨して、美観を向上させたりする処理
・表面硬化…浸炭や窒化、高周波焼入など、金属表面の化学組成を変えて耐磨耗性などを向上させる処理
また、鉄鋼の場合は、強度や硬度の向上、歪みや残留応力の除去のため、焼なましや焼ならし、焼入れ、焼戻しといった熱処理を行うことが多いです。
なお、表面処理や熱処理にかかる費用としては、切削加工業者は外注することがほとんどなので、これらの専門業者に発注するときの値段がそのまま上乗せされることが多いです。
それでは、 切削加工の見積り依頼をする際には、どんな点に注意すれば良いでしょうか。特に、コストを下げたいときの注意点についてご紹介します。
切削加工のコストを抑えたいときは、加工工程がなるべく少なくなるように図面を描きましょう。
切削加工では通常、工作物を1面づつ削っていきます。そして、1面削る毎に、工作物か工具の配置を替えなければ、次の面の加工には移れません。つまり、多面的な加工が必要な製品ほど加工工程が多くなり、その結果、コストが増大します。
もちろん、3軸加工機や5軸加工機など、一度に様々な方向からの加工が可能な工作機械もあります。ですが、全ての業者が保有しているわけではなく、これらの機械は加工チャージも高いです。
また、旋削加工と転削加工の双方の加工が必要となる製品の加工もコストが多大となります。従って、旋削加工のみで製作する部品と転削加工のみで製作する部品に分割するなどの工夫が必要です。
また、単純に削り取る部分を減らすこともコスト削減につながります。
切削加工では、丸棒や四角い形状の母材を削り取ることで目的の形状に成形します。単位時間に削り取れる量には限界がありますので、母材との形状から離れるほど加工工数が掛かります。
下図は円筒形状の工作物を円の中心で輪切りにしたものを図解したものですが、旋削加工では、下図のように加工しやすい形状（a）と加工しにくい形状（b）があります。細く深い穴や溝は加工が難しく、下図（c）のように形状によっては加工ができないこともあります。こういった場合は、後に組み立てることを前提に、部品を分割した図面を提示することが必要となります。
続いては、Mitsuriオススメの切削加工が得意な工場を2社ご紹介します。
引用元：泉工業株式会社
本社：神奈川県綾瀬市深谷上八丁目4番3号
創業：1985年
加工：切削、板金、レーザー、溶接、組立
素材：鉄、ステンレス、アルミなど
泉工業は、切削加工だけでなく、板金や溶接、組み立てまで、ワンストップで生産できる総合金属加工メーカーです。切削加工と製缶加工を得意としています。真空装置や乾燥機、食品関連の装置、農業用・産業用機械など、幅広い分野の製造実績があります。
参考：泉工業株式会社（神奈川県） | 金属加工のMitsuri
NC旋盤やマシニングセンタはもちろん、5軸制御が可能なマシニングセンタも保有。高精度な部品にも迅速に対応できます。
設計から組み立てまでの一貫した生産体制を整えており、メッキや焼入れ、焼付塗装などの表面処理の外注手配も請け負っています。そのため、個別に依頼する場合に比べて、高品質かつ安価、短納期が実現できます。
また、高度な技術を必要とする薄肉ステンレスや微小部品の溶接も可能です。
ただし、製品実績は多品種少ロット品が多いため、量産品をご依頼する際は、対応可能か事前にお問い合わせください。
旋盤加工で製造した半導体部品の水冷ジャケット。
旋盤加工⇒フライス加工、溶接⇒フライス加工など、複合加工によって製造した製品の例。
一つの金属塊から削り出した食品関連の製造機械部品。
引用元：株式会社メタルファンテック
本社：大阪府東大阪市柏田西3-12-12
創業：昭和53年
加工：切削、板金、溶接、レーザー
素材：鉄、ステンレス、ニッケル、チタンなど
メタルファンテックは、製缶加工を得意とするメーカーですが、汎用旋盤やアイアンワーカーも保有しており、切削加工にも対応しています。ステンレスを始め、ニッケルやチタンなどの加工技術を要し、タンクやキャビネット、機械部品、サニタリー部品など、様々な製品を製作しています。
参考：株式会社メタルファンテック（大阪府） | 金属加工のMitsuri
大学や研究機関との研究実績もあることから、高度な技術を反映した高品質な製品の製作が期待できます。
サイズ15～16ｍ、重量5～6トンにも及ぶ製品の制作実績があるため、大物も安心してご依頼することができます。
ただし、多品種小ロット品のご依頼を中心に受け付けており、量産品のご依頼は受け付けていない場合があります。ロット数が大きい製品のご依頼時には、可能かどうかご相談ください。
ピーリング材を旋盤加工したSUS304製のシャフトスクリュー。
複合加工（板金加工と切削加工）によって製作された真空タンク。
SUS316製の熱交換器。
この記事では、切削加工は何かということや、切削加工をご依頼するときの流れ、見積り金額がどのように算出されるかについて解説しましたが、いかがでしたでしょうか。この記事が、切削加工の見積り依頼を見合わせていた方々の助力となれば幸いです。
また、切削加工の高コストとなる要因や、切削加工を得意とするメーカーについてもご紹介しました。この記事を参考に、ぜひコスト削減に取り組んでいただければと思います。
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