ボール盤は、旋盤と並ぶ機械工場に欠かせない機械です。このタイプの機械は汎用性が高く、主にドリル穴や適切なツールを使用したその他の多くの操作用に設計されています。ボール盤の定義、主要部品、機能、種類、用途について学びましょう。
ボール盤とは？
ドリル プレスとも呼ばれるボール盤は、金属、木材、プラスチックなど、さまざまな材料に穴を開けたり、穴を開けたりするために使用される工作機械です。 これは、ベース、コラム、およびドリルがコラムに沿って上下に移動できるスライド機構に取り付けられたドリルヘッドで構成されています。ドリルヘッドには、ドリルビットを所定の位置に保持するチャックと、ドリルビットを回転させるモーターがあります。ボール盤は、製造、建設、修理など、幅広い用途で一般的に使用されています。
掘削機はどのように機能しますか?
穴あけ機を使用するには、穴あけする材料を機械のテーブルに置き、ドリル ビットをチャックに固定します。次に、ドリルヘッドを材料の上に下ろし、スピンドルを回転させてドリルビットを回転させます。オペレーターは、テーブルを上下に動かして穴の深さを調整でき、機械のコントロールを使用してドリルの速度とトルクを制御できます。一部のボール盤には、使用中にドリルビットを冷却して潤滑するのに役立つクーラントシステムもあります。
ボール盤は、ボルトやネジの取り付け、パイプやワイヤー用の開口部の作成、機械部品用のキャビティの形成など、さまざまな目的で穴を作成するために、製造、建設、およびその他の業界で広く使用されています。さまざまなサイズとスタイルがあり、電気、ガソリン、またはその他のエネルギー源で駆動できます。
ボール盤の機能とは？
ボール盤は非常に汎用性が高く、以下に示すように、あらゆるタイプと形状の穴を作成するために使用できます。
- 穴あけ: ボール盤の主な機能は、金属、木材、プラスチックなど、さまざまな素材に穴を開けることです。機械のドリルヘッドが高速でドリルビットを回転させ、材料を切断して穴を開けます。
- タッピング: 一部のボール盤には、機械が穴にねじ山を作成できるタッピング アタッチメントを装備できます。
- ザグリ加工：ザグリアタッチメントを使用して、穴の上部を特定の直径に拡大することができます。
- 皿もみ: 皿穴アタッチメントを使用して、穴の上部に円錐形のくぼみを作成し、ねじまたはボルトの頭を材料の表面と同一面にすることができます。
- リーミング: リーマアタッチメントを使用して、穴の内部を滑らかにし、正確な直径に拡大することができます。
- つまらない: ボーリング アタッチメントを使用して、既存の穴を特定の直径に拡大することができます。
- 研削: このプロセスでは、砥石を使用してワークピースから材料を除去します。砥石車は回転する研磨工具であり、ワークピースは通常金属でできています。研削作業は、ワークピースから余分な材料を除去するため、滑らかで均一な表面を作成するため、または正確な形状または寸法を達成するために、ボール盤で実行することができます。研削には、平面研削、円筒研削、センタレス研削など、いくつかの種類があります。
- ザグリ: ワークピースに平らな円形の面を作成するために使用される機械加工操作です。通常、ボルトやその他の留め具を取り付けるための滑らかで均一な表面を作成するため、またはベアリングやその他のコンポーネントを載せるための滑らかで均一な表面を作成するために使用されます。
- ラッピング: ラッピングとは、2 つの表面をその間に微細な研磨材を挟んでこすり合わせる機械加工プロセスです。研磨材は、表面から少量の材料を除去するために使用され、滑らかで均一な仕上げを作成します。ラッピングは通常、機械部品の表面や光学部品の表面などの平面で高レベルの表面仕上げと厳密な公差を達成するために使用されます。
- トレパニング: この操作は、回転する切削工具を使用してワークピースに円形の溝または穴を切削するために実行されます。トレパンと呼ばれる切削工具は、通常、ドリル プレスまたはフライス盤に取り付けられ、周囲に一連の歯があり、ワークピースから材料を除去するために使用されます。
掘削機の主要部品
一般的なボール盤の主要部品は次のとおりです。
- ベース
これはマシンの下部で、残りのコンポーネントを安定させ、サポートします。 - 桁
これは、ベースとテーブルを接続する機械の垂直部分です。通常、スピンドルとその他の内部コンポーネントが含まれています。 - テーブル
穴あけする材料を載せる水平台です。通常は調整可能で、オペレーターが上下に動かして穴の深さを制御できます。 - スピンドル
チャックとドリルビットを保持する回転軸です。モーターによって駆動され、ドリルビットを希望の速度で回転させます。 - チャック
ドリルビットを所定の位置に保持するクランプ装置です。通常、キーまたはレバーで操作され、オペレーターは必要に応じてドリルビットを交換できます。 - ドリルヘッド
これは、スピンドルの駆動とドリルビットの回転を担当するモーターとその他のコンポーネントを含む機械の一部です。それは通常、上げ下げできるスライド機構に取り付けられています。 - コントロール
これらは、オペレーターが機械を始動および停止し、ドリルの速度とトルクを調整し、その他の機能を制御できるようにするボタン、レバー、およびダイヤルです。 - その他のコンポーネント ボール盤には、クーラント システム、作業灯、およびチャック キーが含まれる場合があります。
10種類のボール盤
工作物の機能、構造、用途、材質などにより、ボール盤は主に以下の10種類に分けられます。
ポータブルボール盤
ポータブルボール盤は、持ち運びやすく、さまざまな場所で使用できるように設計された電動工具の一種です。これは通常、チャックに取り付けられ、電気モーターまたは内燃エンジンによって駆動されるドリル ビットで構成されます。ハンドヘルドドリルまたはコードレスドリルとも呼ばれるポータブルボール盤は、木材、金属、石材、プラスチックなどのさまざまな素材に穴を開けるために使用されるツールです。小型・軽量で持ち運びが容易で、さまざまなシーンで使用できることから「ポータブル」ボール盤と呼ばれています。
ポータブル ドリルは、サイズや重量が重いために特定のワークピースをワークショップに持ち込めない状況で最も役立ち、多くの時間と輸送コストを節約するのに役立ちます。ポータブルボール盤の汎用性と携帯性により、幅広い作業や産業にとって不可欠なツールとなっています。
センシティブボール盤
としても知られている敏感なボール盤 精密ドリルプレスまたはベンチドリルは、小さな穴を正確かつ正確に穴あけするために設計された特殊なタイプのドリルです。非常に細かい公差に調整できる敏感なスピンドルを備えているため、「敏感な」ボール盤と呼ばれ、ユーザーは穴の深さと位置を非常に正確に制御できます。
繊細なボール盤は、通常、時計製造、ジュエリー製造、電子部品製造、およびその他の精密作業のための穴あけなど、高度な精度が必要な作業に使用されます。また、実験やプロジェクトのために正確な穴あけが必要な教育および研究環境でも一般的に使用されています。
ポータブルでさまざまな設定で使いやすいように設計されたポータブルボール盤とは異なり、高感度ボール盤は通常、より大きく複雑であり、通常、ワークショップまたは実験室で使用されます。ベンチまたはスタンドに取り付けることができ、ハンド クランクを回すか、フット ペダルを押してスピンドルを回転させて操作します。したがって、次の 2 つのタイプで使用できます。
- 卓上ボール盤
- 床置きボール盤
ギャングボール盤
ギャングボール盤は、工作物に複数の穴を同時にあけるために使用される工作機械の一種です。これは、回転スピンドルに取り付けられた一連のドリル ビットで構成されており、「ギャング」形式で配置されています。スピンドルが回転すると、すべてのドリル ビットが同時に回転して前方に移動し、それぞれの穴を開けます。
ギャングボール盤は通常、多数の同一部品を高効率で穴あけする必要がある大量生産環境で使用されます。これらは、自動車、航空宇宙、防衛産業のほか、精密で大量の穴あけが必要なその他の製造部門で一般的に使用されています。
くし穴加工機は高速・高能率で知られ、一度に複数の穴を高精度に加工することができます。それらは通常、他のタイプのボール盤よりも大きく複雑であり、通常、ワークショップや工場で使用されます。
多軸ボール盤
多軸ボール盤は、回転テーブルに取り付けられた一連のドリル スピンドルで構成されており、ワークピースのさまざまな場所に穴を開けるように配置できます。
複数の穴を同時に掘削するために、ギャングボール盤と同様の目的で設計されています。どちらのタイプの機械でも、ドリル スピンドルまたはドリル ビットは、一度に複数の穴を開けることができるように配置されています。ただし、主な違いは、ギャング ボール盤ではすべてのドリル ビットが同じスピンドルに取り付けられているのに対し、マルチ スピンドル ボール盤では、各ドリル ビットが個別のスピンドルに取り付けられていることです。
直立ボール盤
直立ボール盤とも呼ばれる 垂直ボール盤またはピラーボール盤、さまざまな材料に穴を開けるために使用される工作機械の一種です。他のタイプのボール盤のように水平であるのとは対照的に、ドリルビットを保持するスピンドルが垂直であるため、「直立」ボール盤と呼ばれます。それは敏感なボール盤に似ていますが、より強力なエンジンと掘削能力を備えたより大きく、より強力です。使用される列のタイプに基づいて、次の 2 つの異なるカテゴリに分類されます。
- 丸柱直立ボール盤
- ボックスコラム直立ボール盤
通常、直立ボール盤は、大きな穴や深い穴をあける場合や、厚すぎたり硬すぎてポータブル ボール盤では開けられない材料に穴をあけたりする場合に使用されます。それらは、建設、製造、自動車産業、および重負荷の掘削が必要なその他の設定で一般的に使用されています。
直立ボール盤は、その強度と耐久性で知られており、幅広い掘削作業に対応できるように設計されています。それらは通常、他のタイプのボール盤よりも大きく複雑であり、通常、ワークショップや工場で使用されます。
ラジアルボール盤
ラジアルボール盤は、さまざまな材料に穴を開けるために使用される工作機械の一種です。ドリルビットを保持するアームがラジアルスライドトラックに取り付けられているため、「ラジアル」ボール盤と呼ばれ、ワークピースに対してさまざまな角度でドリルを配置できます。
ラジアルボール盤は通常、大きな穴や深い穴をあけたり、特定の角度で穴を開けたり、届きにくい場所に穴を開けたりするために使用されます。汎用性と精度に定評があり、精度の高い穴あけが可能です。ラジアルボール盤は、その設計と機能に基づいて 3 つの一般的なカテゴリに分類できます。
- セミユニバーサルボール盤
- 万能ボール盤
- ボール盤
CNCボール盤
CNC (コンピュータ数値制御) ボール盤は、CNC システムを搭載した工作機械の一種で、高い精度と再現性で穴あけ作業を実行できます。 CNC ボール盤は、さまざまな材料に穴を開けるために使用され、通常、多数の同一部品を高効率で穴あけする必要がある大量生産環境で使用されます。
CNC ボール盤は、コンピュータと特別なソフトウェアを使用してプログラムされており、オペレータは希望する穴あけパターンと位置を機械に入力できます。次に、機械はこの情報を使用して、ドリルビットを自動的に配置し、穴あけ操作を実行します。
CNC ボール盤は、その高速性と精度に定評があり、一度に複数の穴を高精度で穴あけすることができます。それらは、航空宇宙、自動車、防衛産業、および精密で効率的な穴あけが非常に重要な他の製造部門で重要な役割を果たしています。
深穴ボール盤
深穴加工機は、さまざまな材料に深くて狭い穴を開けるために使用される工作機械の一種です。深穴掘削機は、通常、深すぎたり狭すぎたりして従来の掘削機では掘削できない穴を掘削するために使用され、航空宇宙、防衛、自動車産業、およびその他の精密な製造分野で一般的に使用されています。深穴加工が必要です。
深穴加工機には通常、ガンドリルと呼ばれる細長いドリルビットが装備されており、深くて狭い穴を高精度で加工できるように設計されています。また、BTA (Boring and Trepanning Association) ドリル ヘッドなどの特別な機能が装備されている場合もあります。これにより、マシンは穴あけに加えて中ぐりおよびトレパニング操作を実行できます。
このタイプの掘削機は、コネクティング ロッド、バレル、スピンドル、一部の油井掘削装置など、さまざまなコンポーネントに深い穴をあけるのに主に使用されます。次の 2 種類があります。
- 立形深穴ボール盤
- 横型深穴ボール盤
マイクロドリルプレス
マイクロ ドリル プレスは、小さな穴の精密な穴あけに使用される小型のポータブル ドリル プレスです。通常、ジュエリー製作、モデル作成、および小さくて正確な穴が必要なその他の用途に使用されます。マイクロ ドリル プレスは通常、大型のドリル プレスよりもスロートの深さとスイング半径が小さく、スピンドル速度の範囲も狭い場合があります。それらは電気または手動で駆動され、卓上またはベンチに取り付けられたり、手持ち式のツールとして使用されたりします。
タレット式ボール盤
タレット式ボール盤とは、ドリルビットを多数保持するタレットを搭載したタイプのボール盤です。タレットを回転させてさまざまなドリル ビットを所定の位置に配置できるため、手動でドリル ビットを交換する必要なく、機械で複数の穴あけ操作を実行できます。これにより、特に複数の穴を連続して穴あけする必要があるアプリケーションの場合、穴あけプロセスの速度と効率が向上します。タレットタイプのボール盤は、速度と効率が重要な考慮事項である大量生産環境でよく使用されます。金属、木材、プラスチックなど、さまざまな素材に穴を開けるのに使用できます。
掘削機に関するよくある質問
結論
ここでは、ボール盤の定義、動作原理、機能、主要部品、主な10種類のボール盤について詳しく説明しました。このタイプのマシンの基本的な知識があり、プロジェクトに最適なタイプを知っている場合があります。
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