目 次 金 属 加 工 実 施 要 項 工 学 基 礎 実 験 ( 機 械 工 作 実 習 の 意 義 実 習 における 注 意 事 項 ) 基 本 作 業 1) 測 定 について ノギス マイクロメータ 2) 手 仕 上 げ(ケガキ 切 断 ヤスリ タップ 折 り 曲 げ 穴 あけ 作 業 ) 工

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1 金 属 加 工 テ キ ス ト 愛 媛 大 学 工 学 部 実 習 工 場 第 3 版 (2013 年 2 月 )

2 目 次 金 属 加 工 実 施 要 項 工 学 基 礎 実 験 ( 機 械 工 作 実 習 の 意 義 実 習 における 注 意 事 項 ) 基 本 作 業 1) 測 定 について ノギス マイクロメータ 2) 手 仕 上 げ(ケガキ 切 断 ヤスリ タップ 折 り 曲 げ 穴 あけ 作 業 ) 工 作 機 械 1) 切 削 加 工 について 2) 切 削 工 具 ( 工 具 材 料 )について 3) 切 削 油 剤 旋 盤 作 業 フライス 盤 作 業 ボール 盤 作 業 溶 接 作 業 1) アーク 溶 接 図 面 の 表 し 方 実 習 資 料 製 作 図 面 (ペーパーウェイトの 製 作 ) 金 属 加 工 実 習 の 手 順 1) 材 料 切 断 2) 普 通 旋 盤 作 業 3)フライス 盤 作 業 4)ボール 盤 手 仕 上 げ 作 業 5)アーク 溶 接 作 業

3 金 属 加 工 実 施 要 項 ( 各 学 科 共 通 ) 受 講 する 学 生 一 人 一 人 が 与 えられた 課 題 を 多 種 の 工 作 機 械 を 運 転 操 作 して 切 削 加 工 を 行 い 目 的 の 品 物 ( 製 品 )を 製 作 する また 溶 接 の 原 理 や 手 法 を 理 解 する 実 習 を 行 う ものづくりの 実 体 験 をすることにより 工 作 機 械 による 加 工 方 法 や 溶 接 の 基 本 的 な 知 識 操 作 方 法 を 理 解 すると 共 に 製 品 が 出 来 上 がる 工 程 にそって 自 らが 考 え 行 動 すること で ものづくりの 原 点 を 習 得 して 身 につける 工 学 基 礎 実 験 ( 金 属 加 工 )については 下 記 の 実 施 日 程 要 項 に 基 づいて 行 われる 1 実 習 時 間 学 科 ごとに 設 定 された 時 間 帯 2 場 所 工 学 部 実 習 工 場 3 日 程 学 科 ごとの 予 定 日 を 参 照 ( 別 紙 により 配 布 ) 4 実 習 のテーマ Ⅰ 別 紙 に 示 す 設 計 図 面 の 品 物 を 各 種 工 作 機 械 を 使 用 して 一 人 1 個 製 作 する Ⅱ 溶 接 作 業 の 体 験 と 実 技 5 テーマ 担 当 者 ( 実 習 工 場 の 技 術 職 員 が 担 当 します ) 旋 盤 作 業 フライス 盤 作 業 ボール 盤 作 業 溶 接 作 業 金 属 加 工 のテーマ 及 び 予 定 日 ( 学 科 ごとの 予 定 日 を 別 紙 により 配 布 ) テーマ ガイダンス ( 合 同 ) 実 施 日 旋 盤 フライス 盤 ボール 盤 溶 接 発 表 会 ( 合 同 ) 月 日 月 日 月 日 6 その 他 1) 金 属 加 工 は 実 技 であり 安 全 な 作 業 ができるよう 注 意 事 項 を 厳 守 すること 2) 服 装 については 実 習 のできる 服 装 ( 白 衣 は 不 可 )や 履 き 物 に 替 えて 受 講 すること 3) 実 習 中 は 担 当 の 指 導 者 の 指 示 に 従 い 受 講 すること 4) 実 技 であるため 出 席 を 重 視 する 原 則 として 無 断 欠 席 は 認 めない ただし 欠 席 す ることがあらかじめ 判 っている 者 病 気 などで 欠 席 した 者 はすみやかに 担 当 者 に 申 し 出 ること 5) 作 品 の 完 成 未 完 成 を 問 わず 実 技 の 評 価 を 受 ける 6) 受 講 したテーマごとにレポートを 提 出 する レポートについては A4 判 とし 内 容 については 各 指 導 者 から 提 示 される 提 出 日 は 次 回 の 実 習 日 とする 担 当 者 に 直 接 提 出 し 受 理 されること

4 工 学 基 礎 実 験 ( 金 属 加 工 ) 愛 媛 大 学 工 学 部 実 習 工 場 1 機 械 工 作 実 習 の 意 義 機 械 工 作 の 理 論 は 工 作 法 の 講 義 において 理 解 することができるが 金 属 加 工 の 技 術 は 実 習 という 実 技 によって 実 際 に 体 験 して 習 得 しなければない したがって 各 種 工 作 機 械 や 切 削 工 具 を 用 いた 作 業 を 行 う 実 技 実 習 を 通 して 原 理 構 造 操 作 方 法 加 工 手 順 等 を 理 解 熟 知 して 工 作 物 の 材 質 形 状 寸 法 公 差 個 数 などに 応 じた 作 業 条 件 作 業 順 序 を 立 案 検 討 し 安 全 で 合 理 的 な 加 工 手 順 をたてなければならない 実 際 に 工 作 機 械 を 動 かして 品 物 を 作 ることにより 切 削 における 振 動 や 音 臭 い 切 削 熱 などを5 感 で 感 じると 共 に 切 りくず の 発 生 状 況 や 加 工 精 度 機 械 のしくみなどさまざまな 事 項 を 学 ぶことができる 2 実 習 における 注 意 事 項 実 習 中 は 個 人 での 作 業 と 数 人 での 共 同 作 業 になるため 特 に 使 用 上 の 注 意 事 項 や 規 則 を 遵 守 し 安 全 に 心 がけなければならない 動 力 火 力 刃 物 など 危 険 なものを 使 用 するため 下 記 の 事 項 について 特 に 注 意 すること 1 服 装 等 について 1) 実 習 作 業 服 を 着 用 し 腕 や 足 を 露 出 しないもので 身 体 に 合 った 作 業 服 を 着 用 する 上 着 の 端 や 袖 口 のボタンを 止 めること 清 潔 なものを 使 用 する 2) 作 業 をする 時 の 靴 は 革 靴 や 運 動 靴 安 全 靴 を 使 用 すること 下 駄 スリッパ サンダル 素 足 での 作 業 は 厳 禁 とし 工 場 への 立 ち 入 りを 禁 止 する 3) 手 袋 は 使 用 しない ただし 運 搬 など 特 別 な 場 合 は 使 用 を 認 める 4) 危 険 物 刃 物 等 をポケットに 入 れて 作 業 しない 5) 女 性 などの 長 髪 者 の 場 合 髪 が 巻 き 込 まれる 危 険 性 があるので 結 び 覆 うこと 2 安 全 作 業 について 安 全 を 最 優 先 において 作 業 しなければならない 生 産 向 上 の 上 でも 重 要 な 要 素 である 工 作 機 械 を 運 転 中 は 何 時 不 足 の 事 態 が 発 生 するかもしれないので 災 害 防 止 に 気 配 り を して 十 分 にすること 1) 実 習 中 は 指 導 者 の 指 示 に 従 い 正 しい 姿 勢 で 作 業 を 行 うこと 2) 機 械 操 作 をする 場 合 は 必 ず 用 意 されている 保 護 具 保 護 メガネを 着 用 すること 作 業 しない 者 も 必 要 と 認 めるときは 着 用 に 心 がける また 溶 接 作 業 の 光 線 は 保 護 用 具 なしで 直 接 見 ないこと 3) 機 械 の 使 用 方 法 を 十 分 理 解 して 操 作 すること 不 明 な 個 所 疑 問 点 がる 場 合 は 担 当 者 に 質 問 して 理 解 した 上 で 作 業 すること 4) 異 常 や 異 音 が 発 生 したり 発 見 したらスイッチを 切 り 停 止 させること 緊 急 停 止 方 法 スイッチを 熟 知 しておくこと 5) 他 の 機 械 のスイッチ レバーには 手 を 触 れないこと 6) 災 害 防 止 の 点 から 常 に 器 具 工 具 の 整 理 整 頓 をしておくこと 7) 事 故 が 起 きた 場 合 は 適 切 な 処 置 を 行 い 担 当 者 を 呼 び 指 示 を 受 けること 3 その 他 1) 常 に 健 康 面 に 留 意 し 睡 眠 不 足 等 のないよう 十 分 注 意 する 2) 学 生 教 育 研 究 災 害 保 険 もしくは 同 様 な 保 険 に 加 入 することを 勧 める

5 基 本 作 業 機 械 工 作 実 習 ( 金 属 加 工 )において 工 作 物 を 製 作 加 工 している 途 中 や 完 成 時 に それ ぞれ 設 計 図 面 とおりの 寸 法 と 形 状 にできているかを 必 ず 計 測 し 検 査 をしなければならな い 計 測 には 各 種 の 機 器 を 利 用 して 行 い スケール(ものさし)を 使 い 肉 眼 で 読 む 測 定 か ら 光 学 的 な 装 置 を 使 い 精 密 測 定 を 行 うものまで 幅 広 い 測 定 方 法 がある 工 業 の 分 野 では 1/10~1/100mm の 精 度 を 読 む 場 合 がほとんどで 丸 棒 の 直 径 や 穴 の 内 径 深 さなどさまざ まな 形 状 に 対 応 した 測 定 器 がある 今 回 の 実 習 では 長 さを 測 るときに 用 いるノギス マイクロメータを 使 用 するため 基 本 的 な 原 理 やその 使 用 方 法 を 習 得 し 正 確 な 計 測 値 を 読 みとる 1,ノギス ノギスは 作 業 現 場 で 広 く 用 いられている 測 定 工 具 であり 丸 棒 の 直 径 や 内 径 深 さ 厚 みが 測 定 できる 基 本 構 造 としては スケールとパスを 組 み 合 わせた 構 造 であり 本 尺 目 盛 とバーニヤ 目 盛 を 読 みとって 1/20mm(0.05)の 長 さで 測 定 ができる 図 1 ノギスの 各 部 の 名 称 1)ノギスの 構 造 図 1に 示 すノギスは 最 も 広 く 利 用 されているノギスである 本 尺 に 沿 ってスライダー (バーニヤ)が 滑 り 動 くようになっている 外 側 を 測 定 する 場 合 は 外 側 用 ジョウを 使 う 内 側 を 測 定 する 場 合 は 内 側 用 ジョウ(くちばし)を 使 う また 深 さを 測 定 する 場 合 は デプスバーによって 測 定 する いずれも 本 尺 に 刻 まれた 目 盛 とスライダーにあるバーニヤ の 目 盛 が 一 致 するところを 読 みとる 2)ノギスの 読 み 方 ノギスの 本 尺 の 目 盛 とバーニヤの 目 盛 0は 一 致 している 本 尺 の 目 盛 は 1mm ごとに 刻 まれおり 本 尺 の19mm をバーニヤによって20 等 分 してある したがって 本 尺 の1 目 とバーニヤの1 目 盛 の 差 は 次 のようになる 1mm mm = 1 20 mm(0.05mm) したがって 左 図 は 本 尺 5 目 盛 めの 位 置 とバーニヤ5 目 盛 の 位 置 が 一 致 してい るので =0.25mm となる

6 3)ノギスによる 測 定 をする 前 に 次 のような 点 を 確 認 すること 測 定 前 に 本 尺 とバーニヤの0 目 盛 の 位 置 が 一 致 していることを 確 認 すること もし 一 致 していない 場 合 は 使 用 を 避 ける (ジョウが 曲 がったり 変 形 したりしてい る ) 目 盛 を 読 むときは 目 盛 の 正 面 から 正 確 に 読 むこと 測 定 に 際 し 下 記 に 示 す 状 態 に 注 意 しながら 測 定 を 行 う 1 直 径 や 長 さの 測 定 2 内 径 ( 内 側 )の 測 定 3 深 さの 測 定 良 い 悪 い 良 い 悪 い 良 い 悪 い できるだけジョウの 中 央 で くちばしの 根 本 を 測 定 面 に デプスバーを 基 準 面 に 対 して 垂 直 くわえる 当 てる に 立 て 底 面 を 密 着 させる 段 差 測 定 良 い 悪 い 良 い 悪 い 図 2 ノギスの 正 しい 測 り 方 図 2のようにノギスで 測 定 する 場 合 測 定 物 に 直 角 に 当 て 測 定 する その 時 測 定 物 をは さんだままで 値 を 読 む 右 図 3に 示 すノギスの 測 定 値 を 読 み 答 えなさい 答 ( mm) 図 3 ノギス 4)その 他 の 種 類 一 般 には 目 的 に 合 ったノギス 形 状 が 多 種 多 様 にあり 利 用 されている ここで 代 表 的 なダ イヤル 付 きノギスとデジタル 式 ノギスを 示 す これらのノギスは 1/100mm までの 測 定 がで きる ダイヤル 付 ノギス デジタル 式 ノギス

7 2,マイクロメータ マイクロメータはノギスと 同 様 に 作 業 現 場 や 検 査 測 定 等 に 広 く 用 いられている 測 定 器 で ある ネジの 移 動 量 が 回 転 角 に 比 例 することを 利 用 して 長 さを 測 定 する スリーブとシン ブルに 刻 まれた 目 盛 を 読 み 1/100~1/1000mm の 単 位 で 長 さの 測 定 ができる 図 3 マイクロメータの 各 部 の 名 称 図 4 マイクロメータの 原 理 1)マイクロメータの 構 造 図 3に 示 すマイクロメータは 外 側 マイクロメータといい 外 則 の 測 定 を 行 う 図 4に 示 すようにフレームの 基 準 面 (アンビル)とスピンドルの 間 にはさまれた 測 定 物 の 厚 みに 応 じて スピンドルが 移 動 した 距 離 を 読 みとる このねじ1 回 転 に 進 む 量 (ピッチ)が 0.5mm の 時 おねじの 外 周 を 50 等 分 し 1/50 回 転 させと スピンドルは 0.01mm 移 動 する このように 標 準 マイクロメータの 最 少 読 みとり 数 値 は 0.01mm であり ノギスの 0.05mm に 比 べて 小 さく 精 度 の 高 い 測 定 ができる また 工 作 物 にスピンドルを 押 しつける 測 定 圧 を 一 定 にするためにラチェット 機 構 が 設 けられている 2)マイクロメータの 目 盛 の 読 み 方 マイクロメータの 目 盛 は 図 5に 示 すようにスリーブとシ ンブルの 上 に 刻 まれている スリーブ 上 の 目 盛 は 基 線 の 上 側 に1mm 間 隔 に 0~25mm まで 刻 まれ 下 側 に 0.5mm 間 隔 で 目 盛 がある シンブルの 目 盛 は 1 周 を 50 等 分 した 0~50 までの 目 盛 が 刻 まれ 1 目 盛 は 0.01mm を 表 している 図 5 目 盛 の 見 方 3)マイクロメータによる 測 定 上 の 注 意 点 測 定 前 に 基 準 面 (アンビル)とスピンドルを 密 着 させたとき スリーブの 基 線 とシ ンブルの 目 盛 が 一 致 していることを 確 認 する もし 一 致 してない 場 合 は 0 点 の 調 整 法 に 従 い 0 点 調 整 を 実 施 する 測 定 する 場 合 はフレームをしっかり 支 持 し シンブルやラチェットストップを 回 し 測 定 物 に 対 して 水 平 に 密 着 させる ラチェットストップは 一 定 の 測 定 圧 が 加 わると バ ネが 縮 んでスピンドルが 空 転 する 構 造 になっている 丁 寧 に 取 り 扱 い 落 としたりパスがわりにしないこと 使 用 後 は 熱 膨 張 を 考 慮 して アンビルとスピンドルを 開 けておく 使 用 後 はゴミ 類 をきれいな 布 で 清 掃 して 測 定 面 にさび 止 めの 油 をぬり 保 管 する 左 図 に 示 したマイクロメータの 測 定 値 を 読 み 答 えなさい 答 ( )

8 基 本 作 業 ( 手 仕 上 げ) 一 般 的 に 自 動 化 された 工 作 機 械 によってさまざまな 製 品 が 大 量 に 加 工 生 産 されている それらの 製 品 を 組 み 立 てるときに 手 作 業 が 必 要 となる この 作 業 では 容 易 な 工 作 機 械 を 利 用 して 加 工 したり 簡 易 的 な 工 具 類 を 使 用 する 精 密 な 機 械 加 工 ができるようになった 現 在 でも 工 業 製 品 をつくる 上 で 欠 かすことのできない 作 業 である 1, 手 仕 上 げ 作 業 の 種 類 手 仕 上 げ 作 業 には 精 密 な 部 品 を 機 械 作 業 する 上 で 必 要 な 作 業 であると 同 時 に 補 助 的 な 役 割 を 果 たしている 手 仕 上 げには 図 1に 示 すように けがき 切 断 やすり 作 業 ねじ 切 り 作 業 折 り 曲 げ 穴 あけ 等 の 作 業 がある けがき 切 断 やすり 作 業 ねじ 切 り 折 り 曲 げ 穴 あけ 図 1 手 仕 上 げ 作 業 の 種 類 1)けがき 作 業 素 材 から 指 定 された 寸 法 や 形 状 に 加 工 したり 切 り 取 りをする 場 合 目 安 となる 線 を 書 くことを けがきという 一 般 には 先 端 が 針 状 で 硬 く 焼 き 入 れ 処 理 してあり スケール やコンパス トースカンといった 道 具 を 使 って 直 線 や 円 を 描 くことができる 直 線 を 引 く 直 角 に 直 線 を 引 く 円 を 描 く 2) 切 断 切 断 には 薄 い 板 状 の 物 を 切 断 するものと 丸 棒 や 角 材 を 切 断 す るものがある 薄 い 板 やアルミ 板 を 切 断 する 工 具 には 金 切 りば さみを 用 い 丸 棒 角 材 鋼 管 等 には 弓 のこが 用 いられる 弓 のこの 名 称 ( 上 ) 直 刃 ( 下 )やなぎ 刃 金 切 りばさみの 切 断 弓 のこの 切 断

9 3)やすり 作 業 鋼 材 などの 表 面 や 角 部 くぼみ 部 分 をやすりを 用 いて 切 削 を 行 うことをやすり 作 業 とい う やすり 作 業 には 各 種 の 断 面 形 状 をしたものがあり 大 きさもさまざま である 削 りたい 部 分 の 形 に 適 したや すりを 選 択 し 用 いる 各 部 の 名 称 各 種 ヤスリ 直 進 方 目 通 し 4)タップ 作 業 鋼 材 などの 材 料 に ねじ 部 を 作 ることをねじ 切 りまたはねじ 立 てという ねじ 切 りには めねじを 切 るときはタップを 用 い おねじを 切 るときはダイスを 用 いる タップ 各 種 タップハンドル ダイス 各 種 ダイスハンドル タップ 作 業 ダイス 作 業

10 5) 折 り 曲 げ 鋼 板 や 丸 棒 などの 材 料 を 曲 げる 加 工 を 折 り 曲 げという 素 材 を 万 力 などによって 固 定 して 行 われる が 薄 い 鋼 板 やアルミニウム 板 など は 木 づちやプラスチックハンマ を 用 いる 厚 い 材 料 などはハンマ を 用 いて 折 り 曲 げる 折 り 曲 げ 作 業 6) 穴 あけ 鋼 材 などの 材 料 に 穴 をあける 工 具 類 には ハンドドリル 電 気 ドリル 卓 上 ボール 盤 な どがある いずれも 手 で 保 持 したり ハンドル 操 作 をしなければならない ハンドドリル は 木 材 やアルミニウムなどの 柔 らかい 材 料 に 適 している 電 気 ドリルや 卓 上 ボール 盤 は モーターによって 高 速 に 回 転 するため 取 り 扱 いに 注 意 しなければならない また 穴 を あける 材 料 をしっかりと 機 械 用 万 力 やテーブルに 保 持 して 作 業 すること ハンドドリル 穴 あけ 作 業 電 気 ドリル 穴 あけ 作 業 卓 上 ボール 盤 は 主 軸 の 回 転 数 をベルト 車 によって 変 えることができる 手 動 ハンド ルを 回 すことで 主 軸 が 上 下 する テーブル は 回 転 上 下 することができ 工 作 物 の 穴 あけ 位 置 を 変 えることができる 卓 上 ボール 盤 卓 上 ボール 盤 の 各 部 名 称 機 械 万 力 を 使 用 した 例 平 行 台 の 使 用 締 め 付 け 具 使 用 V ブロック 使 用

11 工 作 機 械 工 作 機 械 には その 目 的 にあった 切 削 加 工 を 行 うもので 多 種 多 様 にある 基 本 的 には 素 材 を 目 的 にあった 形 状 に 加 工 するために 不 必 要 な 部 分 を 取 り 除 くものと 切 りくずを 出 さずに 塑 性 変 形 をさせるものとに 大 別 される 一 般 的 には 金 属 材 料 を 切 削 加 工 する 機 械 を 工 作 機 械 と 言 っている 近 年 は 切 削 工 具 材 料 の 進 歩 と 共 にコンピューター 制 御 など 電 子 機 器 を 用 いた 数 値 制 御 (NC) 工 作 機 械 が 主 流 となり 産 業 機 械 として 高 精 度 で 多 種 多 量 の 生 産 加 工 を 行 っている 工 作 機 械 は 機 能 目 的 や 生 産 性 の 違 いによって 区 別 され 汎 用 工 作 機 械 単 能 工 作 機 械 専 用 工 作 機 械 万 能 工 作 機 械 数 値 制 御 工 作 機 械 その 他 に 分 けられる 1, 切 削 加 工 について 切 削 加 工 の 種 類 は 多 く 加 工 しようとする 製 品 によって 刃 物 と 工 作 物 に 運 動 を 与 えて 加 工 する 旋 削 平 削 り フライス 削 り 穴 あけ 作 業 に 大 別 できる それぞれの 加 工 を 代 表 する 工 作 機 械 には 旋 盤 形 削 り 平 削 り 盤 フライス 盤 ボール 盤 などが 上 げられる 基 本 的 には いずれも 工 作 機 械 も 切 削 工 具 と 工 作 物 の 運 動 ( 主 運 動 送 り 運 動 位 置 決 め 運 動 )によって 切 削 加 工 が 行 われている 実 際 には 主 運 動 は 回 転 と 往 復 運 動 が 一 般 的 で あり 送 り 運 動 位 置 決 め 運 動 は 加 工 する 材 質 や 刃 物 の 形 状 切 り 込 み 量 によって 調 整 しなければならない バイト 外 丸 削 り (a) 旋 削 中 グリ (b) 平 削 り 正 面 フライス ド リ ル 工 作 物 (c)フライス 削 り (d) 穴 あけ 1) 旋 削 工 作 物 を 回 転 させ 切 削 工 具 に 送 りと 切 り 込 みを 与 えて 切 削 する 2) 形 削 り 切 削 工 具 に 直 線 往 復 運 動 と 切 り 込 みを 工 作 物 に 送 りを 与 えて 切 削 する 3) 平 削 り 工 作 物 に 直 線 往 復 運 動 を 行 い 送 りと 切 り 込 み 量 を 与 えて 切 削 する 4)フライス 削 り 円 筒 状 に 複 数 の 刃 をもった 切 削 工 具 (エンドミル フライス) 等 を 回 転 させ 工 作 物 に 送 りを 与 える 切 り 込 みは 切 削 工 具 と 工 作 物 に 与 える 場 合 がある 5) 穴 あけ 切 削 工 具 (ドリル)に 回 転 と 送 りを 与 えて 切 削 する 工 作 物 は 固 定 する

12 1) 代 表 的 な 工 作 機 械 普 通 旋 盤 フライス 盤 鋸 盤 形 削 り 盤 平 削 り 盤 ボール 盤

13 2) 切 削 工 具 について 切 削 工 具 は 工 作 機 械 や 加 工 方 法 により 適 した 工 具 が 使 用 されている 機 械 加 工 で 代 表 的 な 切 削 工 具 として 旋 削 形 削 り 作 業 ではバイト フライス 削 りではフライス エンド ミル 穴 あけでは ドリル リーマが 用 いられる その 他 に 高 精 度 仕 上 げや 加 工 形 状 によ っていろいろな 切 削 工 具 が 使 用 され その 種 類 は 多 い (a) 旋 盤 用 切 削 工 具 片 刃 バイト 突 切 りバイト 穴 グリバイト スローアウェイバイト (b) フライス 用 切 削 工 具 類 エンドミル 平 フライス 側 フライス 各 種 (c) ボール 盤 用 切 削 工 具 類 など 正 面 フライス テーパシャンクドリル タップ ダイス ストレートドリル ハンドリーマ 3) 切 削 工 具 材 料 切 削 工 具 の 材 料 は 硬 く ねばり 強 くなければならない また 高 温 での 作 業 環 境 に 耐 えうる 硬 さも 要 求 される 小 型 のナイフやタップ ヤスリ 等 は 炭 素 工 具 鋼 と 言 われる 金 属 で 作 られている 時 代 と 共 に 研 究 開 発 された 切 削 工 具 材 料 が 作 られ 今 では 高 速 度 工 具 鋼 や 超 鋼 合 金 が 最 も 多 く 利 用 されている その 他 にセラミックスや 結 晶 ダイヤモンドの 工 具 材 料 もある (a) 炭 素 工 具 鋼 炭 素 を 含 んだ 鋼 は 焼 き 入 れと 言 う 熱 処 理 を 行 うと 非 常 に 硬 さを 持 つよう になる ここでは 0.6~0.15%の 炭 素 を 含 んだ 工 具 鋼 を 示 す この 材 料 は 安 価 で 刃 物 やヤ スリ タップなどに 使 われ 低 速 の 切 削 領 域 で 用 いられる (b) 高 速 度 工 具 鋼 550~600 の 高 温 領 域 おいてもすぐれた 切 削 が 可 能 である 耐 摩 耗 性 や 粘 り 強 さもあり 比 較 的 成 型 しやすい 工 具 材 料 であるため 全 ての 切 削 工 具 に 用 いられる

14 (c) 超 鋼 合 金 耐 摩 耗 性 高 温 硬 さが 高 速 度 工 具 鋼 よりすぐれており 高 速 で 切 削 がで きる しかし 高 速 度 工 具 鋼 に 比 べ 衝 撃 振 動 に 対 して 弱 いので 作 業 に 適 した 材 種 を 選 ぶ 必 要 がある (d)セラミックスコーティング 高 速 度 工 具 鋼 や 超 鋼 合 金 の 刃 物 表 面 に セラミック スの 膜 を 施 した 工 具 である この 工 具 は 高 温 域 での 硬 さにすぐれ 刃 物 の 寿 命 を 延 ば すことが 可 能 となり 高 速 での 切 削 が 可 能 で 加 工 能 率 が 向 上 した 現 在 主 流 を 占 め 図 2 工 具 材 料 の 切 削 条 件 る 工 具 材 料 である (e) 結 晶 ダイヤモンド 最 も 硬 いダイヤモンドの 粉 末 を コバルトを 媒 介 として 超 高 圧 下 で 焼 き 固 めたものである 結 晶 ダイヤモンドは 超 鋼 合 金 やセラミックスに 比 べ 著 しく 硬 く 耐 摩 耗 性 にすぐれ 刃 先 寿 命 が 長 い 鋼 の 切 削 には 利 用 できず アルミニウムや 銅 の 切 削 に 用 いられる (f) 結 晶 立 方 昌 窒 化 ほう 素 (CBN) 天 然 には 存 在 しない 合 成 された 物 質 で ダイヤモンドを 合 成 する 手 法 で 合 成 された 人 造 の 新 素 材 で ダイヤモンドにつぐ 硬 さを 有 する 合 金 鋼 や 硬 い 金 属 の 切 削 に 用 いられる 4) 切 削 油 剤 金 属 材 料 を 切 削 する 場 合 大 きな 力 が 必 要 で 費 やされる 仕 事 の 大 部 分 が 熱 に 変 わり 切 りくずや 工 作 物 切 削 工 具 が 高 温 になる 切 削 して 出 る 熱 ( 切 削 熱 )は 工 作 物 が 硬 い 場 合 や 切 削 速 度 が 速 い 場 合 に 高 温 になりやすく この 原 因 で 工 具 寿 命 を 低 下 させる よって 金 属 材 料 では 発 熱 を 少 なくしたり 摩 耗 を 減 らしたり 切 削 性 能 を 高 めることが 必 要 とな り 切 削 油 剤 を 用 いる 切 削 油 剤 には 不 水 溶 性 切 削 油 剤 と 水 溶 性 切 削 油 剤 に 大 別 でき 用 いられている 加 工 し ようとする 金 属 によって 選 択 する 必 要 があるが 一 般 の 汎 用 機 械 を 使 って 切 削 を 行 う 場 合 は 不 水 溶 性 切 削 油 剤 ( 鉱 物 油 )を 用 いる 場 合 が 多 く NC 機 械 など 高 速 で 切 削 する 場 合 は 水 溶 性 切 削 油 を 利 用 している 切 削 油 剤 の 効 果 (a) 潤 滑 作 用 によって 切 削 工 具 の 刃 先 面 (すくい 面 )と 切 りくずの 摩 耗 を 減 らし 切 りくず をスムーズに 排 出 して 仕 上 げ 面 を 良 好 にする 摩 耗 を 減 らすので 発 熱 が 少 なくなる (b) 冷 却 作 用 によって 切 削 熱 を 取 り 去 り 切 削 工 具 の 寿 命 を 保 つことができる 切 削 速 度 も 増 すことが 可 能 となった また 工 作 物 を 冷 却 することから 精 度 低 下 を 防 ぐ 効 果 がある

15 旋 盤 作 業 旋 盤 は 工 作 機 械 の 中 で 最 も 多 く 使 われている 18 世 紀 の 産 業 革 命 時 代 蒸 気 機 関 の 発 明 発 展 により 工 作 機 械 が 進 歩 した 頃 イギリス 人 のモーズレイが 発 明 した 工 作 物 を 固 定 して 回 転 させ 刃 物 台 に 取 り 付 けたバイトに 切 り 込 みと 送 りを 与 えて 切 削 する 基 本 的 な 切 削 作 業 は 図 1に 示 す 主 として 外 周 部 や 断 面 部 分 を 加 工 する 作 業 が 多 く 工 作 物 の 取 り 付 けや 切 削 工 具 の 種 類 と 使 い 方 によって 広 範 囲 の 作 業 が 行 える 外 丸 削 り 端 面 削 り 突 切 り 溝 切 り テーパ 削 り 穴 あけ 中 グリ おねじ 切 り めねじ 切 り 正 面 削 り 曲 面 削 り 総 型 削 り ローレット 切 り 図 1 旋 盤 の 基 本 的 切 削 作 業 旋 盤 作 業 は 固 定 された 工 作 物 が 高 速 で 回 転 すること による 切 削 作 業 であり 基 本 操 作 を 十 分 に 理 解 して 運 転 操 作 を 行 うと 共 に 安 全 と 注 意 が 必 要 となる 旋 盤 に 工 作 物 を 取 り 付 ける 場 合 は 工 作 物 の 形 状 や 大 きさ 加 工 部 分 加 工 形 状 によって 確 実 に 取 り 付 けるた め 各 種 の 工 具 付 属 品 や 特 別 な 装 置 を 利 用 する 必 要 が ある 現 在 では 主 軸 部 分 のチャックに 工 作 物 を チャック 作 業 固 定 し 作 業 する 方 法 が 一 般 的 でありチャック 作 業 という 丸 い 材 料 や 円 盤 状 の 外 周 や 内 面 を 加 工 することに 適 している また 長 い 材 料 を 加 工 する 場 合 は 振 れが 生 じるために 右 端 にセンター 穴 をあけ 心 押 し 台 を 利 用 して 支 え 振 れを 無 くして 切 削 を 行 う 旋 盤 作 業 現 場 では 約 60% 以 上 がチャック 作 業 である その 他 の 方 法 として チャック 作 業 で 加 工 できない 形 状 の 工 作 物 は 面 板 といわれるも のに 直 接 またはアングルプレートを 利 用 して 取 り 付 ける 場 合 もある

16 1, 旋 盤 の 主 要 部 構 造 と 機 能 旋 盤 には 作 業 に 応 じた 構 造 を 持 つ 多 種 多 様 の 種 類 がある 一 般 的 には 旋 盤 というと 普 通 旋 盤 ( 図 2-1)のことをいう 普 通 旋 盤 は 各 種 の 旋 盤 のなかで 特 に 作 業 の 領 域 が 広 い 汎 用 工 作 機 械 で 工 作 機 械 の 基 本 構 造 と 機 能 を 持 っている 図 2に 示 すように 主 要 部 分 は 主 軸 台 心 押 台 往 復 台 送 り 機 構 ベッドと 脚 に 分 かれている 図 2 旋 盤 の 主 要 部 名 称 1) 機 構 (a) 主 軸 台 本 体 左 側 に 位 置 し 箱 形 をしており 内 部 には 主 軸 と 主 軸 受 けを 備 え 回 転 を 行 う また 工 作 物 の 材 質 や 大 きさに よって 適 切 な 切 削 速 度 を 得 るために 主 軸 回 転 数 を 変 換 する 装 置 が 内 蔵 している 主 軸 は 動 力 はもとより 切 削 抵 抗 や 振 動 に 耐 えられる 強 度 と 精 度 を 要 求 され 作 られている 主 軸 の 回 転 速 度 変 換 は 変 換 レバーを 動 かして 目 的 の 回 転 数 を 得 るようになっており 変 換 数 は6~12 段 階 が 多 い 図 2-1 普 通 旋 盤 主 軸 台 (b) 心 押 台 心 押 台 は 旋 盤 のベッド 上 にあり ベッド 上 を 工 作 物 の 長 さに 応 じてスライドして 固 定 することができる 長 い 工 作 物 を 支 えたり ドリルを 取 り 付 け 穴 あけ 作 業 ができる 心 押 台 のセンター 部 分 は 主 軸 の 回 転 中 心 位 置 と 高 さが 一 致 し ている また 左 右 に 振 ることも 可 能 で 長 いテーパの 加 工 にも 対 応 できる 構 造 となっている 心 押 台 (c) 往 復 台 往 復 台 は ベッド 上 を 往 復 してバイトを 縦 送 りする 部 分 とその 上 に 横 送 りが 出 きる 部 分 からなるサドルと 送 り 機 構 を 備 えるエプロンによって 構 成 される サドルには 旋 回 台 や 複 式 刃 物 台 が 取 り 付 けられており いずれもハンドルを 手 動 で 回 すことによ って 送 りが 与 えられる また エプロンには 縦 送 りや 横 送 り ね じ 切 りを 機 械 的 に 送 ることのできる 装 置 が 内 蔵 され レバー 操 作 で 作 動 させる 往 復 台

17 2, 旋 盤 用 バイト 旋 盤 用 の 切 削 工 具 (バイト)には 作 業 目 的 に 応 じた 形 状 や 大 きさを 選 び 作 業 が 効 率 よく 行 われように 作 られた 形 状 がある また その 種 類 も 多 い また 加 工 しようとする 金 属 の 材 質 や 切 削 速 度 によって 工 具 材 料 の 選 択 をしなければならない 図 3に 高 速 度 工 具 鋼 付 刃 バイト 図 4に 超 鋼 バイトの 形 状 と 名 称 を 示 す 図 3 高 速 度 工 具 鋼 付 刃 バイト 形 状 図 4 超 鋼 バイトの 形 状 旋 盤 用 のバイトの 刃 先 は グラインダーや 研 磨 機 によって 研 磨 して 刃 先 を 整 え 必 要 があり 刃 先 部 のすくい 角 逃 げ 角 切 り 込 み 角 などを 適 切 な 角 度 に 作 らなければならない ( 図 5) 図 5 バイト 各 部 名 称 と 刃 先 角 3, 切 削 速 度 と 回 転 速 度 切 削 速 度 とは バイトに 対 する 工 作 物 の 被 削 面 の 周 速 度 である よって 加 工 しようと する 外 径 や 内 径 の 大 きさの 変 化 に 適 合 する 速 度 を 与 えなければならない また 工 作 物 の 材 質 や 工 具 材 料 によっても 適 切 な 速 度 を 与 える 必 要 がある この 切 削 速 度 によって 仕 上 げ 面 の 粗 さや 切 削 能 率 バイトの 寿 命 などを 左 右 することになる よって 下 記 に 示 す 計 算 式 によって 切 削 速 度 を 求 める 必 要 がある V = πdn 1000 N = 1000V πd V: 切 削 速 度 [m/min] D: 工 作 物 の 直 径 [mm] N:1 分 間 の 回 転 数 [rpm] 旋 盤 作 業 では 使 用 する 工 具 材 料 に 適 した 切 削 速 度 を 維 持 するために その 工 具 材 料 の 使 用 すべき 切 削 速 度 なり その 速 度 を 得 るために 工 作 物 の 回 転 数 を 算 出 する したがって 回 転 数 N をいくらにしたら 良 いかを 求 める 必 要 がある

18 4, 切 り 込 みと 送 り 切 り 込 み 切 削 作 業 を 行 う 上 で バイトが 工 作 物 に 食 い 込 む 深 さのことを 切 り 込 み と いう 旋 盤 作 業 では バイトの 切 り 込 み 量 が 刃 先 部 分 の 長 さを 意 味 しており 外 径 内 径 の 加 工 において2 倍 の 値 が 切 削 されることになる 切 り 込 みと 送 り 送 り 工 作 物 が1 回 転 したときに バイトが 移 動 する 量 のことを 送 り 量 という 単 位 は mm/rev(1 回 転 )と 表 す この 数 値 が 少 ないほど 表 面 がなめらかになるため 仕 上 げ 面 が 良 好 になる 切 り 込 み 量 と 送 りの 積 を 切 削 面 積 といい これが 大 きいほうが 切 削 能 率 が 上 がるが 刃 先 に 伝 わる 力 ( 切 削 抵 抗 )は 多 くなり 切 削 熱 の 発 生 が 多 くなると 同 時 にバイト 寿 命 が 短 く なる このことから 適 切 な 切 削 面 積 になるよう 調 整 しなければならない 5 表 面 あらさ 切 削 された 工 作 物 の 表 面 は バイトの 通 った 方 向 に 規 則 正 しいすじ 模 様 がついている このすじ 模 様 の 凹 凸 の 高 さが 表 面 粗 さとなって 表 される この 高 さの 度 合 いは 切 削 工 具 の 刃 先 部 分 の 形 状 や 送 り 量 によって 左 右 されるため 求 められる 表 面 粗 さ 得 るためには 刃 先 形 状 や 送 り 量 の 調 整 を 行 う 必 要 がある 図 6に 示 すように 刃 先 の 先 端 半 径 をr 送 り 量 を とすると 幾 何 学 的 に となる 図 6 切 削 加 工 された 仕 上 げ 面 実 際 には 工 具 と 工 作 物 に 振 動 が 生 じたり 工 作 機 械 の 運 動 誤 差 があったり 切 削 力 が 変 動 したりの 要 因 によって 幾 何 学 的 に 求 められた 数 値 より 大 きい 値 となる

19 フライス 盤 作 業 フライス 盤 は 多 数 の 刃 をもったフライス エンドミル 等 を 回 転 させ 工 作 物 に 送 りを 与 えて 切 削 する 工 作 機 械 である いろいろなフライスや 付 属 装 置 を 使 って 図 1に 示 すよう な 作 業 を 行 うことができる 一 般 的 には 立 方 体 や 箱 形 溝 などを 主 とする 加 工 が 多 い フライスは バイトと 比 べて 多 数 の 切 れ 刃 を 持 つことから 単 位 時 間 当 たりの 切 削 量 が 大 きく 能 率 的 である しかし バイトに 比 べて かなり 高 価 な 切 削 工 具 であると 共 に 再 研 磨 の 費 用 が 高 額 になる 近 年 は この 再 研 磨 を 必 要 としないスローアウェイ 工 具 が 多 く 利 用 されている 図 1 フライス 盤 作 業 1 フライス 盤 の 構 造 と 機 能 フライス 盤 には 作 業 に 適 した 構 造 のもの がある もっとも 広 く 使 われているものに 横 フライス 盤 万 能 フライス 盤 立 てフライス 盤 の3 種 類 が 上 げられる (1) 横 フライス 盤 横 フライス 盤 は 平 フライス 側 フライス メタルソーといった 円 筒 外 周 部 に 多 数 の 切 れ 刃 を 持 ったフライスを 使 って 加 工 する 機 械 である 上 部 の 横 になったアーバにフライ スを 取 り 付 け 回 転 を 与 える 工 作 物 は テ 図 2 横 フライス 盤 の 構 造 と 名 称 ーブル 上 に 直 接 固 定 したり 機 械 万 力 を 利 用 したりして 取 り 付 け 加 工 を 行 う テーブル サドル ニーによって 左 右 前 後 上 下 の3 方 向 の 運 動 を 与 えて 切 削 を 行 う 送 り 機 構 は 安 定 した 機 械 送 りが 出 来 る 構 造 のものである 手 動 でも 送 ることができる 構 造 にもなって いる (2) 万 能 フライス 盤 万 能 フライス 盤 は 横 フライス 盤 の 構 造 と 同 じで あるが サドルが 回 転 できる 構 造 となっていること でテーブルが 傾 けられる これにより テーブル 斜 め 送 りが 可 能 となり ねじれ 溝 やはすば 歯 車 の 加 工 ができる 図 3 万 能 フライス 盤

20 (3) 立 てフライス 盤 立 てフライス 盤 は 主 に 正 面 フライスやエンドミルを 使 って 加 工 する 機 械 である 工 具 を 取 り 付 ける 主 軸 が 垂 直 になってい る 以 外 は 他 の 横 フライス 盤 と 同 じである また 主 軸 を 回 転 で きる 構 造 のものもある 立 てフ ライス 盤 は 超 鋼 植 刃 正 面 フラ イスやエンドミルの 発 達 により 高 精 度 で 能 率 的 な 加 工 が 行 える ようになり 利 用 が 多 くなった 図 4 立 てフライス 盤 各 種 2 フライス フライスの 種 類 は 多 く 横 フライスで 盤 では 平 フライス 溝 フライス 側 フライス 角 フライス メタルソーといった 刃 物 があり 目 的 の 合 ったものを 用 いて 加 工 される また 立 てフライス 盤 では 正 面 フライスやエンドミルという 工 具 を 用 いて 加 工 を 行 う いずれ の 刃 物 も 高 速 度 工 具 鋼 や 超 鋼 合 金 といった 工 具 材 料 を 用 いる また フライスの 形 は 多 種 多 様 で 大 きさもさまざまである 平 フライス 側 フライス 等 角 フライス 植 刃 正 面 フライス エンドミル 各 種 3 フライス 盤 作 業 の 切 削 条 件 (1) 切 削 速 度 とフライスの 回 転 数 フライス 削 りの 切 削 速 度 は フライスの 刃 先 の 周 速 度 で 表 すので 次 の 計 算 式 によって 求 める ( 右 図 参 照 ) 通 常 は フライス 盤 作 業 の 場 合 切 削 速 度 から 回 転 数 を 求 める 場 合 が 多 いので 次 の 式 で 求 める V = πdn 1000 N = 1000V πd V: 切 削 速 度 [m/min] D:フライスの 外 径 [mm] N:フライスの 回 転 数 [rpm] V: 切 削 速 度 の 値 は フライスの 材 質 種 類 や 工 作 物 の 材 質 仕 上 げ 面 粗 さによって 決 まる 値 で 一 般 に 軟 質 の 材 料 は 値 を 大 きく 硬 い 材 料 には 小 さくとられる 図 フライス

21 表 1に 各 種 工 具 材 料 のフライスの 標 準 的 な 切 削 速 度 を 示 す 実 際 には 作 業 条 件 によって 適 切 に 変 える 必 要 があり 工 具 寿 命 を 長 くしたい 場 合 に は 低 い 値 をとる 傾 向 がある また 送 り 量 や 切 り 込 み 量 によっても 適 切 な 回 転 数 を 選 択 しなければならない 表 1 フライスの 切 削 速 度 (2) 送 り 速 度 フライス 盤 作 業 の 場 合 工 作 物 に 送 りを 与 えてフライス 削 りを 行 う この 時 送 られる テーブルの 速 度 はフライスの1 刃 当 たりの 送 り 量 を 基 準 として 次 の 式 で 求 められる Vf=Sz Z N Vf : テーブルの 送 り 速 度 [mm/min] Sz :1 刃 当 たりの 送 り [mm/ 刃 ] Z :フライスの 刃 数 N :フライスの 回 転 数 [rpm] 1 刃 当 たりの 送 りの 標 準 値 を 表 2に 示 す この 値 はフライス 盤 や 工 作 物 お よびフライスの 取 り 付 けの 剛 性 から 切 削 能 率 を 主 体 として 荒 削 りの 時 の 値 である 剛 性 不 足 の 場 合 や 仕 上 げ 削 りの 場 合 は 低 い 値 をとらなくてなら ない テーブルの 送 りは 段 階 的 に 変 速 できるものと 無 段 階 変 速 のものが ある 実 際 の 加 工 現 場 では 機 械 の 剛 性 や 工 具 寿 命 などを 考 慮 して 低 い 送 り 速 度 を 選 択 している 表 2 1 刃 あたりのフライス 送 り HS 高 速 度 鋼 フライス C: 超 鋼 合 金 フライス (3) 切 り 込 み 切 り 込 みには 荒 削 りと 仕 上 げ 削 りによって 異 なってくる 一 般 的 に 切 り 込 みを 多 くす ると1 刃 当 たりの 仕 事 量 は 多 く 切 削 能 力 が 増 すが 機 械 の 剛 性 や 動 力 の 大 きさ フライス の 種 類 や 取 り 付 け 状 態 から 判 断 しなければならない 作 業 現 場 では 荒 削 りの 場 合 だいたい5mm 以 下 として 作 業 され それより 多 い 場 合 は 2 回 以 上 に 分 けて 削 っている 仕 上 げ 削 りの 場 合 は 少 なすぎると 切 れ 刃 の 摩 耗 が 多 きくなることから 0.3~0.5mm 以 上 にする 傾 向 がある

22 (4) 上 向 き 削 りと 下 向 き 削 り フライス 削 りをフライスの 回 転 方 向 と 工 作 物 の 送 り 方 向 の 関 係 によって 分 けられる 図 5に 示 すように 切 削 力 がつ ねに 水 平 より 上 を 向 いている 場 合 は 上 向 き 削 り 図 5(a) という また 図 5(b)に 示 すように 切 削 力 がつねに 水 平 (a) 上 向 き 削 り より 下 を 向 いている 場 合 は 下 向 き 削 りという (b) 下 向 き 削 り 図 5 上 向 き 削 りと 下 向 き 削 り 上 向 き 削 りの 場 合 図 6-1 のように 前 の 切 れ 刃 Ⅰが a-b 面 を 削 ったのち あとの 切 れ 刃 Ⅱが c-e-d 面 を 削 る 幾 何 学 的 には 切 れ 刃 Ⅱは c で 工 作 物 に 接 して c-e と 切 削 を 進 行 するに 従 って 切 りくずの 幅 が 増 大 し e で 最 大 になったのち しだいに 減 少 し て d で 工 作 物 から 離 れることにな 図 6-1 上 向 き 削 り 図 6-2 下 向 き 削 り る しかし 実 際 には アーバや 各 部 のたわみによって 切 れ 刃 は c の 位 置 では 切 り 込 ま ず c の 位 置 まで 滑 ってから 切 削 を 始 める この 滑 り 作 用 によって 切 れ 刃 を 摩 擦 させ 熱 を 発 生 させる 滑 り 量 は 切 れ 刃 やアーバのたわみによって 変 化 するほか 切 り 込 みや 送 りが 小 さいほど 多 く 反 対 の 場 合 は 少 なくなる 下 向 き 削 りの 場 合 図 6-2 のように 切 れ 刃 が 滑 ることなく 点 a ですぐに 切 り 込 み 点 b で 切 りくずの 厚 さが 最 大 になる その 後 切 りくずの 厚 さは 減 少 して 点 c で 削 り 終 わる この 場 合 切 削 力 は つねに 工 作 物 を 押 しつけるように 作 用 する 以 上 の 点 から フライス 削 りでは 工 作 物 の 取 り 付 け 切 削 力 工 具 寿 命 仕 上 げ 面 精 度 などを 考 慮 して 上 向 き 削 りか 下 向 き 削 りのどちらが 適 切 かを 選 択 する 必 要 がある (5) 切 削 油 剤 工 作 機 械 で 切 削 加 工 を 行 う 場 合 は 必 ず 切 削 油 剤 を 使 用 する 場 合 が 多 い フライスの 工 具 寿 命 を 長 く 保 ち 良 い 仕 上 げ 面 を 得 られ る 切 削 油 剤 は 潤 滑 性 や 冷 却 性 のすぐれた ものを 用 いられると 共 に 切 りくずの 排 出 な どにも 効 果 のある 洗 浄 性 のものを 用 いる 一 図 7 切 削 油 の 注 ぎ 方 般 的 には 油 圧 ポンプを 使 って 常 に 注 いでいる 状 態 が 多 い

23 ボール 盤 作 業 ボール 盤 は 主 に 主 軸 部 分 に 取 り 付 けたドリルに 回 転 運 動 と 主 軸 を 上 下 させる 送 りを 与 えて 取 り 付 けたドリル 先 端 の 切 れ 刃 によって 工 作 物 を 切 削 しながら 穴 あ け 加 工 をする 工 作 機 械 である ボール 盤 は 使 用 する 工 具 の 種 類 と 使 い 方 によ ってさまざまな 作 業 ができる 基 本 的 作 業 を 図 1に 示 す 図 1 基 本 作 業 ドリル 穴 あけ 1)きりもみ ドリルで 穴 をあける 作 業 でボール 盤 の 基 本 作 業 である 2)リーマ 仕 上 げ きりもみした 穴 の 内 面 をリーマで 仕 上 げる 作 業 をいう ドリルで 加 工 した 穴 は 工 作 精 度 がよくないので リーマ 仕 上 げをして 精 度 と 表 面 を 向 上 させる 3)ねじ 立 て きりもみした 穴 に タップを 用 いてねじを 立 てる 作 業 をいう 4) 中 ぐり すでにきりもみした 穴 を 指 定 の 大 きさの 穴 に 大 きく 広 げる 作 業 をいう 5) 座 ぐり ボルトやナットに 接 する 面 を 丸 く 削 り 取 り 座 面 を 平 らにする 作 業 である 6)さら 座 ぐり さら 小 ねじの 座 面 と 同 じに 円 すい 形 に 面 取 りをする 作 業 である 7) 深 座 ぐり 六 角 穴 付 きボルトなどの 頭 の 部 分 を 沈 めるときに 入 り 口 部 分 を 広 げる 作 業 をいう 1 ボール 盤 の 種 類 と 構 造 ボール 盤 は 主 軸 とこれを 回 転 させる 機 構 これらを 支 える 本 体 および 工 作 物 を 取 り 付 けるテーブルからなる 構 造 である これらの 構 造 の 違 いから 直 立 ボール 盤 ( 図 2-1) 卓 上 ボール 盤 ラジアルボール 盤 多 軸 ボール 盤 などに 分 けられる (1) 直 立 ボール 盤 直 立 ボール 盤 は 図 2に 示 すよう な 構 造 であり 最 も 広 く 使 われ 比 較 的 小 径 の 工 作 物 に 適 している 工 作 物 はテーブルの 上 に 直 接 取 り 付 け たり 機 械 万 力 を 利 用 して 取 り 付 け たりする このテーブルは 上 下 方 向 に 移 動 でき コラムを 中 心 に 円 周 方 向 の 移 動 をできる 工 作 物 の 穴 の 位 置 決 めは テーブル コラム を 動 かして 行 われる 主 軸 の 回 転 速 度 変 換 装 置 は 電 動 機 から 歯 車 へ 動 力 を 伝 達 し 歯 車 箱 のギア 変 換 を 行 っ 図 2 直 立 ボール 盤 名 称 図 2-1 直 立 ボール 盤 て 主 軸 の 回 転 数 を 変 えている

24 (2) 卓 上 ボール 盤 図 3の 示 す 卓 上 ボール 盤 は 作 業 台 の 上 に 据 え 付 けて 使 用 する 小 型 のボール 盤 である 主 軸 の 回 転 数 変 換 は モータの 動 力 をプーリーや V ベルトの 掛 け 替 えで 調 整 することができる ド リル 径 の 直 径 が 比 較 的 小 さい 物 の 加 工 に 適 して いる また 穴 深 さも 長 くあけることができな い (3)ラジアルボール 盤 図 4に 示 すような 構 造 をしており 比 較 的 図 3 卓 上 ボール 盤 図 4 ラジアルボール 盤 大 きな 機 械 である 工 作 物 が 大 きいとか 重 い 場 合 は 工 作 物 を 移 動 させることが 困 難 であることから 直 立 したコラムを 中 心 にアーム が 旋 回 し アームに 沿 って 動 く 主 軸 等 が 水 平 方 向 に 移 動 して 穴 の 位 置 を 決 めることがで きる 2 ドリルとリーマ (1)ドリルの 種 類 ドリルには 図 5に 示 すような 種 類 がある この 中 で 溝 が2 本 ある ね じれドリルが 最 も 多 く 利 用 されてい る また 小 径 のドリルは 0.1mm 単 位 ごとに 市 販 されている 図 5 ドリルの 種 類 (2)ドリルの 各 部 名 称 図 6にねじれドリルの 形 状 と 各 部 名 称 を 示 す このドリルは 切 れ 刃 を2つ 備 えており 先 端 は 円 すい 上 にとがってい る 2 本 のねじれ 溝 が 刃 先 から 本 体 部 に かけてあり この 部 分 から 切 りくずが 排 出 される 構 造 となっている 図 6 ドリルの 名 称 図 6-1はテーパシャンクドリルを 示 す ドリルの 取 り 付 け 部 分 がテーパになってい ることからこう 称 される 図 6-2はストレ 図 6-1 テーパシャンクドリル ートシャンクドリルを 示 す 取 り 付 け 部 分 が ストレート 構 造 であり 直 径 13mm 以 下 の 比 較 的 小 径 のドリルが 用 いられている 図 6-2 ストレートシャンクドリル ドリルの 工 具 材 料 は 高 速 度 工 具 鋼 を 使 ったものが 最 も 多 く 使 用 されている ねじれを 伴 いながらの 切 削 が 多 いことから 適 度 な 硬 さと 靱 性 をもった 工 具 材 料 が 一 般 的 に 使 われ ている

25 (2) 刃 先 部 の 角 度 表 1 ドリルの 刃 部 の 角 ドリルの 先 端 部 の 切 れ 刃 角 度 は 標 準 のド リルで118 である 多 種 の 材 質 に 応 じて 表 1に 示 すように 先 端 角 度 を 研 磨 しなければ ならない 一 般 的 には 柔 らかい 材 料 は 鋭 角 にして 硬 い 材 料 には 鈍 角 に することが 多 い (3)ドリルの 研 削 図 7ドリルの 逃 げ ドリルを 使 ってきりもみをする 場 合 適 切 な 切 削 速 度 や 送 りで 作 業 を 行 っても ドリルはし だいに 摩 耗 をして 切 れ 味 が 悪 くなり 作 業 能 率 も 低 下 する その 場 合 は 直 ちに 刃 先 の 研 磨 を しなければならない 近 年 は ドリル 研 磨 機 が 普 及 したことで 簡 単 に 確 実 に 研 磨 できるように なった 従 来 は グラインダーを 用 いて 手 作 業 ( 手 研 ぎ)による 研 磨 を 行 っていた ドリ ルの 先 端 角 や 逃 げ 角 シンニングなど 適 切 な 角 度 に 研 磨 することは 熟 練 を 要 した 特 に 2つの 切 れ 刃 を 対 象 に 均 一 にすることは 難 しい (4)リーマ ドリルであけた 穴 は 比 較 的 に 粗 く 内 径 心 円 度 心 直 度 仕 上 げ 面 粗 さなどが 精 密 でない これらを 改 善 するためにリーマを 用 いて 精 密 な 穴 を 仕 上 げる 図 8 機 械 リーマ リーマにはハンドリーマと 機 械 リーマがある 機 械 リーマは 旋 盤 やボール 盤 に 取 り 付 けて 使 用 するリーマで 取 り 付 け 部 (シャンク)がストレートのものとテーパのものがあ る リーマは 多 数 (6~8)の 刃 を 周 囲 に 持 っている 形 状 がほとんどで 刃 先 形 状 がストレ ートやテーパー 形 状 になっているものある 3 ボール 盤 の 切 削 条 件 (1) 切 削 速 度 と 送 り 切 削 速 度 はドリルの 外 周 速 度 で 表 している また 送 り 速 度 は1 回 転 当 たりにドリルが 進 む 長 さを 表 す 切 削 速 度 の 値 は ドリルや 工 作 物 の 材 質 ドリルの 直 径 ボール 盤 の 能 力 によって 決 まってくる ドリルの 場 合 は 長 い 穴 を 加 工 する 作 業 が 多 い そのため 深 さが 深 くなるにつれて 切 りくずの 排 出 が 悪 くなり 切 削 性 が 悪 くなる その 場 合 は 切 削 条 件 を 緩 やかにし 送 りを 小 さくした 方 が 効 果 が 上 がる

26 ドリルの 直 径 と 切 削 速 度 が 決 定 された 場 合 の ドリルの 回 転 数 N は 次 の 式 で 算 出 する N = 1000V 表 1 高 速 度 鋼 工 具 鋼 ドリルの 切 削 条 件 πd N:ドリルの 回 転 速 度 [rpm] V: 切 削 速 度 [m/min] D: 工 作 物 の 直 径 [mm] 切 削 速 度 は 工 作 物 の 種 類 によ って 異 なるが 高 速 度 工 具 鋼 ドリ ルを 用 いる 場 合 は 表 1を 参 照 す る V= 切 削 速 度 [m/min]s= 送 り 量 [mm/rev] 同 じく 高 速 度 工 具 鋼 リーマの 切 削 条 件 を 求 める 場 合 は 表 2を 参 照 する リーマ 仕 上 げの 場 合 に は 低 い 切 削 速 度 を 用 い 仕 上 げしろを 小 さくし 送 りを 大 きくすると 良 い 仕 上 げ 面 が 得 られる 表 2 高 速 度 工 具 鋼 リーマの 切 削 条 件 (2) 切 削 油 剤 ボール 盤 作 業 では きりもみ リーマ 仕 上 げ ねじ 立 ての 作 業 がある 全 てに 刃 先 部 分 に 摩 擦 や 切 削 熱 の 発 生 が 起 こり 切 削 性 能 を 低 下 させる また 切 りくずの 排 出 をよくしなければならい したがって 性 能 低 下 を 防 ぐために 切 削 油 剤 を 用 いる 切 削 油 剤 は 摩 耗 を 防 ぎ 刃 先 寿 命 を 向 上 させる 効 果 があると 共 に 切 りくずの 排 出 が 容 易 になる また 仕 上 げ 面 も 向 上 す る 一 般 には 不 水 溶 性 切 削 油 剤 が 用 いられるが NC 機 械 などを 使 った 作 業 では 水 溶 性 切 削 油 剤 を 用 いることが 多 い 4 ボール 盤 の 基 本 作 業 について (1)ボール 盤 の 基 本 操 作 作 業 を 行 う 前 に ボール 盤 の 構 造 や 機 能 を 十 分 理 解 した 後 各 部 のハンドルやレバー 類 の 取 り 扱 いになれてから 作 業 を 実 施 すること ボール 盤 作 業 を 行 う 上 での 注 意 点 1) 使 用 するドリルの 回 転 速 度 や 送 り 速 度 を 決 定 し 主 軸 頭 の 変 速 ギアの 掛 け 替 えやベル ト 車 の 掛 け 替 えを 行 う 2) 機 械 送 りをする 場 合 は 主 軸 ストロークの 行 程 内 で 作 業 できるように 注 意 し 衝 突 な どに 気 を 配 ること 3) 作 業 中 は 手 袋 などを 身 につけない また ウエスなどを 持 っての 作 業 はしない 4) 回 転 しているドリルや 切 りくずには 絶 対 に 手 を 触 れない

27 (2) 給 油 清 掃 と 手 入 れ 保 守 点 検 の 観 点 から 機 械 の 各 部 の 給 油 箇 所 に 給 油 してから 作 業 を 行 う 主 軸 の 取 り 付 け 部 テーパ 穴 やドリルシャンクは きれいに 清 掃 してから 取 り 付 ける ゴ ミが 付 着 すると 取 り 付 けたシャンクに 心 振 れを 起 こし 工 作 精 度 を 悪 くする 作 業 が 終 了 したら 切 りくずや 油 汚 れを 拭 き 取 り 清 掃 を 行 う (3) 作 業 の 安 全 ボール 盤 作 業 では 以 下 の 注 意 事 項 を 厳 守 し 安 全 に 心 がけること 工 作 物 を 機 械 万 力 やテーブルにしっかり 取 り 付 けて 作 業 をする 工 作 物 を 手 で 保 持 する 場 合 は ドリルの 回 転 によって 振 り 回 される 危 険 があるため 機 械 万 力 等 で 保 持 するように 心 がける ドリルを 回 転 して 切 削 中 は 絶 対 に 手 や 顔 を 近 づけたり 切 りくずを 清 掃 したりして はいけ ない 無 理 な 切 削 条 件 や 作 業 は 行 わず 安 全 な 作 業 条 件 で 正 しく 作 業 を 行 うこと 作 業 のできる 服 装 で 行 うこと 薄 い 材 料 に 穴 あけをする 場 合 は 工 作 物 の 下 側 に 敷 物 を 置 いて 同 時 に 加 工 する 5 ボール 盤 作 業 (1) 工 作 物 の 取 り 付 け 方 法 工 作 物 は ボール 盤 のテーブルの 上 でしっかり 固 定 しなければならない 取 り 付 けが 不 十 分 だと 切 削 中 に 工 作 物 が 振 り 回 されたり 飛 ばされたりすることが 多 く 発 生 し 危 険 である その 固 定 方 法 を 示 す 1) 回 り 止 めを 利 用 する 方 法 手 で 保 持 して 加 工 をしなければならない 形 状 や 大 きさの 物 は 右 図 に 示 す 方 法 で 振 り 回 されないように 固 定 して 行 う 2) 機 械 万 力 を 利 用 して 取 り 付 ける 方 法 常 設 の 機 械 万 力 に 工 作 物 を 固 定 する 場 合 は 平 行 台 や V ブロ ック 丸 棒 などを 用 いて 固 定 する と 確 実 に 固 定 できる 回 り 止 めを 利 用 した 方 法 3)テーブルを 利 用 した 方 法 機 械 万 力 を 利 用 した 方 法 機 械 万 力 に 固 定 ができない 工 作 物 は 直 接 テーブルに 固 定 する その 場 合 取 り 付 けボ ルトや 固 定 金 具 アングルプレート 支 持 台 を 用 いて 固 定 すると 確 実 である 各 種 取 り 付 け 例

28 (2)ドリルの 取 り 付 け 取 り 外 し (a)ストレートシャンクドリルの 取 り 付 け 図 8に 示 すドリルチャックによって 確 実 に 固 定 する 一 般 的 に13mm までのドリルを 取 り 付 けるものが 多 い 図 9 ドリルチャック (b)テーパシャンクドリルの 取 り 付 け ドリルのシャンク 部 分 が テーパ になっているものは 主 軸 穴 のテー パ 部 へ 直 接 取 り 付 ける ( 図 9)この 場 合 は 両 方 のテーパ 部 を 清 掃 しな ければならない また テーパ 部 は モールステーパ 番 号 によって 大 き さに 違 いがあるので 適 合 するスリ ーブやソケットを 用 いて 取 り 付 け る 一 般 的 には 13mm 以 上 の 大 図 10 ボール 盤 主 軸 への 取 り 付 け 取 り 外 し きさのあるドリルを 取 り 付 ける 場 合 が 多 い (3) 穴 あけ ボール 盤 作 業 で 穴 をあける 場 合 には 通 し 穴 ( 貫 通 穴 ) 止 まり 穴 下 穴 あけなどの 作 業 がある (a) 通 し 穴 工 作 物 を 穴 あけする 場 合 通 し 穴 を 開 ける 作 業 が 多 い ドリ ル 先 端 が 工 作 物 裏 側 に 抜 ける 瞬 間 は 急 に 抵 抗 が 減 るため 切 れ 刃 が 下 方 に 食 い 込 みやすい この 時 工 作 物 が 振 り 回 されたり ドリルが 破 損 したりする 穴 開 けが 貫 通 する 間 際 は 手 応 えや 切 削 音 によってある 程 度 わかることから 送 を 小 さく 貫 通 する 瞬 間 して 食 い 込 みを 防 ぐ 必 要 がある (b) 止 まり 穴 ドリル 穴 の 深 さを 指 定 された 場 合 は ドリルの 切 れ 刃 外 周 位 置 が 触 れてから 送 りを 与 え 切 削 する この 場 合 深 さを 求 める 決 めるときハンドルの 目 盛 を 読 み 所 定 の 位 置 まで 送 る 方 法 が 一 般 的 である 穴 の 深 さ 穴 の 測 定 また ノギスのデプスを 用 いて 測 定 しながら 加 工 する 方 法 もある (c) 下 穴 あけ 直 径 の 大 きなドリルを 用 いて 穴 を 開 ける 場 合 は 切 削 抵 抗 が 大 きくなると 共 にドリル 長 さが 長 く 不 安 定 であることから あらかじめ 小 さめのドリル を 用 いて 穴 を 開 けておくことをいう この 作 業 を 行 うことによって 作 業 能 率 が 良 く 時 間 短 縮 につながり 穴 の 曲 がりを 防 ぐことができる また 切 りくずの 排 出 も 容 易 になる 下 穴 加 工

29 溶 接 作 業 二 つの 金 属 片 を 接 合 する 方 法 には ボルトやリベット を 用 いた 機 械 的 接 合 法 と 金 属 を 溶 融 して 接 合 する 溶 接 が ある 溶 接 には ガスの 燃 焼 熱 を 利 用 して 溶 接 するガス 溶 接 電 気 のアーク 熱 を 利 用 したアーク 溶 接 抵 抗 溶 接 の 3つが 基 本 的 は 溶 接 作 業 である 近 年 では 従 来 溶 接 が 困 難 とされていた 合 金 鋼 や 特 殊 な 金 属 の 溶 接 も 容 易 になった 1 溶 接 法 溶 接 とは 各 種 な 接 合 法 のうちで 次 のような 特 徴 が 上 げられる 1) 接 合 に 要 する 時 間 が 短 時 間 である 表 1 溶 接 の 種 類 2) 工 作 物 の 材 質 や 形 状 に 制 限 がない 3) 機 密 性 がすぐれている 溶 接 の 種 類 は 多 く これらの 原 理 熱 源 から 分 類 すると 表 1になる 2 溶 接 の 準 備 溶 接 をする 場 合 には 接 合 する 母 材 の 性 質 や 形 状 用 途 などを 考 慮 して 最 も 適 した 方 法 を 選 んで 行 う 必 要 がある (1) 溶 接 継 ぎ 手 船 や 橋 梁 鉄 筋 の 構 造 物 などのよう に 外 力 から 受 ける 圧 力 に 対 して 安 全 な 強 さを 必 要 とする 場 合 は 溶 接 部 の 強 さを 考 えた 継 ぎ 手 で 溶 接 をする こ れは JIS 規 格 でも 規 定 されている 図 1にその 一 部 を 示 す 図 1 溶 接 継 ぎ 手 母 材 の 端 を 削 り 取 って 所 定 の 形 状 にしたものをグループ 化 したものを 図 2に 示 す ま た 母 材 との 隙 間 をルート 間 隔 という 図 3は これらのグループとルート 間 隔 を 示 した ものであり 溶 接 が 効 果 的 に 行 われるための 事 柄 であり 適 切 に 選 択 しなければならな い

30 図 2 グループ 図 3 ルート 間 隔 (2) 溶 接 ジグ 溶 接 ジグは 溶 接 する 構 造 物 を 正 確 な 寸 法 に 仕 上 げるために 組 立 や 仮 付 けの 段 階 で 使 用 する 道 具 である 図 4にその 一 部 を 示 す 溶 接 ジグは 次 のような 利 点 があり 適 材 適 所 で 利 用 する 機 会 が 多 い 1) 溶 接 作 業 が 容 易 になり 溶 接 部 の 信 頼 性 が 高 くなる 2) 仕 上 げ 精 度 が 向 上 する 3) 組 立 が 容 易 になり 高 い 生 産 性 を 生 むことができる 4) 溶 接 ひずみを 抑 え 変 形 を 少 なくする 効 果 がある 図 4 溶 接 ジグ (3) 溶 接 による 変 形 溶 接 作 業 は 母 材 を 加 熱 するのでその 金 属 の 膨 張 収 縮 によって さまざまな 状 態 に 変 化 すること が 多 い 代 表 的 な 溶 接 ひずみ 例 を 図 5に 示 す このような 変 形 が 必 ず 起 きるため 溶 接 するときは その 影 響 を 少 なくする 工 夫 が 必 要 となる (4) 溶 接 姿 勢 溶 接 姿 勢 は 継 ぎ 手 ジグなどによって ま た 母 材 の 大 きさや 形 状 によって 変 わってくる 溶 接 姿 勢 には 図 6に 示 すように 下 向 き 上 向 き 横 向 き および 立 向 きの 姿 勢 があるが 作 業 としては 下 向 きの 姿 勢 が 最 も 安 定 した 状 態 で 溶 接 結 果 も 最 良 のものができる しかし 上 向 きし かできない 場 合 もあることから その 場 合 の 適 切 な 溶 接 条 件 を 選 んで 実 施 しなければならない 図 5 溶 接 によるひずみ 図 6 溶 接 姿 勢

31 3 溶 接 作 業 の 安 全 溶 接 溶 断 作 業 では 温 度 の 高 いものを 取 り 扱 うことが 多 いため 作 業 には 危 険 が 伴 っ ている 従 来 から 装 置 器 具 などの 欠 陥 による 災 害 事 故 も 多 く 発 生 しており やけど 目 の 障 害 引 火 性 危 険 物 の 爆 発 ガス 中 毒 などその 取 り 扱 いを 十 分 注 意 する 必 要 がある したがって 溶 接 作 業 にあたっては 下 記 に 示 す 点 に 注 意 する 表 1 原 因 状 態 と 結 果 対 策 原 因 状 態 結 果 対 策 服 装 のみだれ ガス 溶 接 装 置 の 取 り 扱 い アーク 溶 接 装 置 の 取 り 扱 い 溶 接 後 の 材 料 の 取 り 扱 い ホルダと 溶 接 機 の 取 り 扱 い アーク 溶 接 炎 を 直 接 みる スラグの 取 扱 注 意 ケガ やけど 爆 発 やけど 感 電 やけど 感 電 眼 炎 顔 や 手 に 飛 散 してやけど 袖 口 などの 開 閉 部 の 少 ない 物 を 着 用 保 護 手 袋 足 カバーなどを 身 につける 正 しい 操 作 と 取 り 扱 いをする 色 が 黒 くなっているものでも 熱 いため 完 全 に 冷 やし はしを 用 いてつかむ 保 護 手 袋 を 着 用 保 護 メガネ ヘルメットなどを 着 用 保 護 具 を 身 につける

32 アーク 溶 接 アーク 溶 接 は 電 気 のエネルギーを 用 いてアークを 発 生 させ そのアーク 熱 を 利 用 して 構 造 物 などの 溶 接 を 容 易 にした 近 年 では 自 動 溶 接 機 の 開 発 によって 従 来 溶 接 が 難 し いとされていた 合 金 鋼 なども 溶 接 が 可 能 になった 1 アーク アーク 溶 接 は 電 力 をアークにかえて その 熱 ( 約 4500 )で 溶 接 部 を 溶 かし 溶 接 材 を 加 えて 溶 接 する 方 法 である アークは 適 切 な 電 源 に 接 続 された 二 極 の 電 極 を 接 触 させ てから わずかに 離 し 適 切 な 間 隔 を 保 って 連 続 的 にアーク( 火 花 )を 発 生 させ この 時 の 高 温 の 熱 を 利 用 して 母 材 を 溶 かし 溶 接 する 金 属 アーク 溶 接 の 原 理 図 1に 示 すように 金 属 が 溶 けるのはアーク 熱 が 非 常 に 高 温 であるからで 電 力 の 消 費 も 大 きい 一 般 には 電 圧 が 高 いと 危 険 なので 溶 接 電 圧 は30V くらいにし 発 熱 量 は 電 流 の 大 小 によって 調 整 でき 厚 板 の 場 合 は 大 きく 薄 板 の 場 合 は 小 さく 調 整 する 図 1 アーク 溶 接 の 原 理 2 設 備 器 具 (1)アーク 溶 接 の 種 類 アーク 溶 接 機 には 交 流 アーク 溶 接 機 図 2-1 と 直 流 アーク 溶 接 機 図 2-2 があり 交 流 アーク 溶 接 機 が 多 く 使 用 されている 表 1 に 交 流 アーク 溶 接 機 と 直 流 アーク 溶 接 機 の 比 較 を 示 す 図 2-1 交 流 アーク 溶 接 機 図 2-2 直 流 アーク 溶 接 機 表 1 交 流 アーク 溶 接 機 と 直 流 アーク 溶 接 機 の 規 格

33 (2)アーク 溶 接 機 の 構 造 アーク 溶 接 機 は 一 種 の 変 圧 器 であって 溶 接 に 適 した 電 圧 になるようにもれ 磁 束 の 増 減 によって 電 圧 降 下 を 自 然 に 行 っている 電 流 の 大 きさによって 発 熱 量 がかわるから 電 流 を 調 整 する 装 置 が 必 要 である 電 流 の 大 きさは 図 3の ように 厚 板 溶 接 棒 に 適 し 図 3 電 流 の 大 きさ た 電 流 にする 電 流 の 調 整 方 法 には 図 4のような 方 式 のものがある 図 4 電 源 の 調 整 方 法 (3)アーク 溶 接 器 具 (a) 保 護 具 アークの 紫 外 線 や 溶 融 金 属 および 酸 化 物 の 飛 散 などから 身 体 を 守 る 用 具 であ る 右 図 に 示 す ヘルメット 強 力 なアークの 光 を 完 全 に 吸 収 する 遮 光 ガラスを 装 着 し 眼 を 保 護 し 顔 面 をアーク 熱 から 守 るものである ヘルメット ハンドシールド ヘルメットと 同 じ 役 目 で 手 で 持 つものである ハンドシールド 手 袋 感 電 防 止 とアークの 高 熱 から 手 を 保 護 するものである 手 袋 その 他 前 かけ 腕 カバー 足 カバーなどがあり 身 体 の 保 護 をす る 役 目 を 要 する

34 (b) 工 具 溶 接 の 準 備 と 清 掃 点 検 のときに 使 用 する 工 具 である チッピングハンマ 溶 接 部 のスラグ 取 り 付 着 金 属 取 りに 使 われる チッピングハンマ ワイヤブラシ 溶 接 部 のさび 取 り 清 掃 に 使 われる ディスクグラインダ 溶 接 部 の 仕 上 げに 使 われる ワイヤブラシ ディスクグラインダ (c) 溶 接 ホルダ( 図 5) 単 にホルダともいい 溶 接 棒 の 心 線 部 分 をしっかりとつかみ 溶 接 電 流 をケーブルから 溶 接 棒 に 伝 えるものであり 電 流 が 大 きく 電 撃 を 受 ける 恐 れ があるために 絶 縁 体 でカバーを 施 している 図 5 溶 接 ホルダ 3 アーク 溶 接 棒 アーク 溶 接 棒 には 炭 素 棒 と 金 属 棒 がある 溶 接 棒 は 通 常 は 金 属 棒 ( 図 6)のことをい う アーク 溶 接 棒 は 電 極 であると 同 時 に 母 材 の 補 給 材 であることから 溶 接 部 の 機 械 的 性 質 がよくなるように 次 の 条 件 を 備 える 必 要 がある 1) アークの 発 生 安 定 持 続 がよい 2) 溶 融 した 金 属 が 小 さな 粒 子 になって 一 様 に 溶 接 部 に 移 ること 3) 適 当 な 流 動 性 をもっている 4) 酸 化 窒 化 ができるだけ 少 ない 5) 燃 焼 および 飛 散 しない 以 上 の 点 が 上 げられる 図 6 被 覆 アーク 溶 接 棒 また 母 材 と 同 じ( 類 似 )の 材 質 の 溶 接 棒 を 使 うことが 基 本 である ガス 溶 接 も 同 様 現 在 のアーク 溶 接 の 場 合 は 被 覆 溶 接 棒 が 多 く 使 用 されて いる この 溶 接 棒 は 心 線 とフラックスからできている 心 線 とフラックス 心 線 軟 鋼 溶 接 棒 の 心 線 は 低 炭 素 リムド 鋼 が 多 く 使 われている その 成 分 は 規 定 され ている フラックス フラックスは アークの 高 熱 による 母 材 と 溶 接 棒 の 変 化 を 無 くすための 被 覆 材 である

35 4 アーク 溶 接 装 置 器 具 の 点 検 と 整 備 アーク 溶 接 装 置 ( 図 7)や 器 具 は 安 全 に 作 業 できるように 点 検 整 備 を 実 施 する 1) スイッチや 調 整 ハンドルの 作 動 が 確 実 に 動 くかを 点 検 する 電 源 調 整 ハンドルや 電 流 目 盛 板 の 指 針 が 動 くこと を 確 認 する 2) アースが 正 しく 設 置 されているかを 点 検 する 3) 溶 接 ケーブルの 破 損 や 不 良 個 所 はないかを 点 検 する ケーブルの 断 線 やホルダとの 固 定 箇 所 に 断 線 がないかを 確 認 する 4) ホルダの 点 検 をする 特 に 接 触 部 分 を 調 べる 5) 電 源 を 入 れてアークの 発 生 状 態 を 調 べる 図 7 交 流 アーク 溶 接 機

36 金 属 加 工 実 習 テーマ ペーパーウェイト( 文 鎮 )の 製 作 記 事 1. 丸 棒 の 直 径 φ22mmとφ16mmの 外 周 は 加 工 しなくてよい 2. 本 体 部 分 のデザインは 工 夫 をしてもよい 3. 別 紙 1に 加 工 手 順 を 示 す 参 考 にすること 4. 各 種 工 作 機 械 を 利 用 して 各 自 1 個 製 作 すること 5. 工 作 機 械 を 取 り 扱 う 場 合 は 担 当 者 の 指 示 に 従 い 安 全 に 作 業 すること M8 深 さ10 下 穴 φ6.8 深 さ12 注 : 貫 通 せぬこと 1 断 面 A R5 2 φ16 M8 A つまみ 1 本 体 照 番 品 名 SUS303 1 SUS303 1 材 質 個 数 図 名 ペーパーウェイト( 文 鎮 ) R C1 R5 工 程 尺 度 投 影 法 備 考 1:1 R5 ローレット 加 工

37 金 属 加 工 ( 図 面 2 ) テーマ ペ ー パ ー ウ ェ イ ト ( 文 鎮 ) 記 事 1, 右 図 に 示 すデザインは 旋 盤 作 業 で 行 うものである 2, 作 業 に 適 した 切 削 工 具 類 を 使 用 して 加 工 する 3, 担 当 者 の 指 示 に 従 い 安 全 に 作 業 すること

38 図 面 の 表 し 方 情 報 を 伝 達 する 方 法 には 会 話 や 文 字 絵 などを 用 いる 方 法 がある 工 業 分 野 では 重 要 な 情 報 の 伝 達 手 段 として その 物 の 構 造 や 形 状 寸 法 材 料 加 工 方 法 などを 伝 達 する 図 面 ( 製 図 設 計 図 )を 用 いる この 図 面 を 用 いて 正 確 に 伝 達 するためには 共 通 の 規 格 で 書 かなければならない 日 本 では 工 業 標 準 化 法 にもとづいて 日 本 工 業 規 格 (JIS) に 製 図 の 規 約 が 定 められている 以 下 に 機 械 製 図 における 基 本 的 な 図 面 の 見 かたや 表 し 方 について 示 している 製 図 の 基 礎 知 識 1, 製 図 に 定 められている 規 約 1) 正 面 図 の 選 び 方 品 物 の 位 置 や 形 を 平 面 上 に 正 確 に 示 す 図 ( 投 影 図 )には 正 面 図 左 右 側 面 図 平 面 図 下 面 図 背 面 図 などがある はじめに 品 物 の 形 を 明 瞭 に 表 す 面 を 選 び 正 面 図 として 書 き 正 面 図 で 表 せないところを 平 面 図 側 面 図 によって 補 足 する ( 図 1) 図 1 正 面 図 平 面 図 側 面 図 2, 製 図 用 紙 と 大 きさ 及 び 線 製 図 用 紙 には ケント 紙 トレース 紙 方 眼 紙 などが 用 いられ 大 きさも 作 図 する 図 形 や 図 の 枚 数 によって 選 択 する 線 の 大 きさには 細 線 太 線 極 太 線 ( 線 の 大 きさの 比 率 は1:2:4)を 用 い 線 の 種 類 には 実 線 破 線 一 点 鎖 線 二 点 鎖 線 の4 種 類 があり 用 途 によって 使 うところが 決 められている ( 図 2 表 1) 表 1 用 途 による 線 の 種 類 図 2 線 の 用 途 による 名 称

39 3, 寸 法 数 字 と 寸 法 補 助 線 表 2 寸 法 補 助 記 号 図 面 に 示 す 寸 法 は 仕 上 がり 寸 法 を 表 しことが 原 則 あり 寸 法 の 単 位 は 原 則 と して mm(ミリメートル)としている た だし 単 位 の 記 号 は 記 入 しない 図 3のように 寸 法 線 寸 法 補 助 線 寸 法 補 助 記 号 ( 表 2) 端 末 記 号 などを 用 いて 寸 法 数 字 を 記 入 する (a) 直 径 の 寸 法 記 入 (b) 半 径 の 寸 法 記 入 (c) 球 直 径 半 径 の 寸 法 記 入 (d) 正 方 形 の 寸 法 記 入 (e) 厚 さの 寸 法 記 入 (f)45 面 取 りの 寸 法 記 入 図 3 寸 法 補 助 記 号 による 表 し 方 4, 穴 ねじの 製 図 (1) 穴 切 り 穴 リーマ 穴 などの 区 別 を 示 す 場 合 は 寸 法 のあとに 加 工 方 法 を 指 示 する 穴 の 深 さを 指 定 する 場 合 は ドリルの 先 端 部 は 含 めない ( 図 4) 図 4 穴 の 寸 法 記 入

40 (2)ねじ ねじの 種 類 は 多 種 多 様 にあり 一 般 的 にはメートルねじが 用 いられており 記 号 は M を 用 いる メートルねじには 並 目 ねじと 細 めねじがあるが ねじ 山 のピッチ( 距 離 )が 短 いものを 規 格 したものが 細 めねじである おねじの 外 径 は その 外 径 で 表 し ている め ねじの 大 きさはこれにはめ 合 うおねじの 大 きさで 表 す ( 図 5) 図 5ねじ 込 み 部 の 寸 法 記 入 5 材 料 記 号 図 面 の 品 物 をどのような 材 料 で 製 作 す るかを 示 す 必 要 がある その 場 合 鉄 アルミニウム 銅 といった 一 般 的 な 表 し 方 をせず 表 3に 示 すような 材 料 記 号 を 用 いる 図 6 材 料 記 号 の 例 表 3 おもな 鉄 鋼 材 料 の 記 号 と 意 味 参 考 文 献 1) 機 械 実 習 1 嵯 峨 常 夫 中 西 祐 二 ほか13 名 実 教 出 版 株 式 会 社 2) 機 械 実 習 2 嵯 峨 常 夫 中 西 祐 二 ほか13 名 実 教 出 版 株 式 会 社 3) 新 工 業 基 礎 小 林 一 也 山 下 省 蔵 有 田 禮 二 ほか23 名 実 況 出 版 株 式 会 社 4) 新 機 械 工 作 1 吉 川 昌 範 ほか11 名 実 況 出 版 株 式 会 社 5)JIS にもとづく 機 械 設 計 製 図 便 覧 大 西 清 中 川 照 子 理 工 学 社

41 金 属 加 工 実 習 の 手 順 テーマ ペーパーウェイト( 文 鎮 )の 製 作 目 的 金 属 加 工 では 受 講 する 学 生 一 人 一 人 が 与 えられた 課 題 を 多 種 の 工 作 機 械 を 操 作 して 切 削 加 工 を 行 い 目 的 の 品 物 ( 製 品 )を 製 作 する 体 験 を 通 じて 機 械 加 工 や 溶 接 の 基 本 的 な 知 識 操 作 を 習 得 すると 共 に 製 品 が 出 来 上 がる 工 程 にそって 自 らが 考 え 行 動 することによ り もの 作 りの 原 点 を 知 る 1 金 属 加 工 実 習 では 設 計 図 面 の 品 物 を 製 作 する 完 成 品 はそれぞれに 評 価 される 2 工 作 機 械 や 機 器 工 具 類 を 取 り 扱 うため 真 剣 に 取 り 組 み 安 全 作 業 に 努 めること 3 それぞれの 作 業 手 順 は 担 当 者 より 説 明 される ポイントを 詳 細 に 記 述 すること 4 作 業 中 不 安 や 理 解 不 十 分 な 場 合 は 担 当 者 へ 質 問 を 行 うと 共 に 金 属 加 工 テキストを 参 照 する 1, 基 本 作 業 ( 金 属 加 工 テキスト P3~P12) 1) 測 定 について 2) 測 定 工 具 の 使 い 方 3) 手 仕 上 げ 作 業 切 削 加 工 について 2, 図 面 の 表 し 方 ( 別 紙 2テキスト( 図 面 の 表 し 方 ) 参 照 ) 1) 製 図 の 基 礎 知 識 3,ペーパーウェイト( 文 鎮 ) 図 面 の 確 認 と 作 業 準 備 1) 製 作 しようとする 部 品 の 形 や 寸 法 を 確 認 する 2) 機 械 加 工 するための 取 りしろ 部 分 をどの 程 度 の 長 さにするかを 検 討 する 3) 使 用 する 機 械 を 選 択 する 4) 使 用 する 工 具 を 準 備 選 択 する 5) 製 品 を 加 工 するための 効 果 的 な 作 業 手 順 を 決 定 する 6) 全 ての 作 業 に 対 して 安 全 かどうかを 検 討 する 7) 測 定 工 具 の 選 択 とその 取 り 扱 い 方 を 修 得 しておく 基 本 的 な 作 業 工 程 材 料 切 断 旋 盤 作 業 長 い 棒 から 必 要 な 長 さを 切 断 する 本 体 やつまみ 部 の 加 工 をする ( 使 用 機 械 鋸 盤 高 速 切 断 機 弓 のこ) ( 使 用 機 械 普 通 旋 盤 ) フライス 盤 作 業 本 体 底 面 やつまみ 取 り 付 け 部 分 平 面 を 加 工 する ( 使 用 機 械 立 てフライス 盤 ) ボール 盤 作 業 本 体 の 穴 あけやねじ 立 て つまみ 部 分 のダイス 作 業 を 行 う ( 使 用 機 械 卓 上 ボール 盤 タップ ダイス 作 業 ) 完 成 評 価 検 討 完 成 品 の 検 査 評 価 検 討 を 行 う

42 加 工 手 順 1 ペーパーウェイト( 文 鎮 )の 製 作 材 料 の 切 断 鋸 盤 の 基 本 操 作 (その 他 高 速 切 断 機 弓 のこ 作 業 ) ( 作 業 目 的 ) 1,のこ 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 いを 修 得 する 2, 材 料 の 切 断 作 業 を 行 う 3, 安 全 な 作 業 方 法 を 知 る ( 切 削 工 具 準 備 物 ) のこ 刃 ヤスリ ( 作 業 手 順 注 意 事 項 ) 1,のこ 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 い 方 の 説 明 を 受 ける 機 械 の 点 検 給 油 を 行 う 2, 材 料 を 万 力 に 取 り 付 ける 1 材 料 ( 丸 棒 )を 万 力 の 取 り 付 け 部 分 に 乗 せ かり 止 めする 2 機 械 の 弓 降 下 スイッチを 押 して のこ 刃 を 材 料 に 近 づける 材 料 より 10~20mm 程 度 手 前 で 止 める 3 スケールを 使 って 目 的 の 長 さを 決 める 4 万 力 のハンドルを 回 して 確 実 に 固 定 する 3, 切 断 作 業 を 実 施 する 1 圧 力 レバーを 許 容 範 囲 内 にセットする 2 切 削 油 ポンプスイッチを(ON) 押 す ノズルを 切 削 される 部 分 に 向 け 油 を 注 ぐ 3 起 動 スイッチ(ON)を 押 す スイッチを 押 す 前 に 周 囲 の 安 全 を 必 ず 確 認 する 4 自 動 的 に 弓 が 降 下 を 始 め 切 断 が 開 始 する 5 切 断 が 終 われば 起 動 停 止 スイッチ(OFF)を 押 して 止 める 6 切 削 油 ポンプ 停 止 スイッチ(OFF)を 押 す 停 止 させる 4, 材 料 を 取 り 外 す 切 断 面 周 囲 が 高 温 になっているので 素 手 では 触 れず 布 工 具 等 を 利 用 する 5, 切 りくずや 油 を 取 り 除 き 清 掃 する ( 点 検 清 掃 ) 6, 手 仕 上 げ 作 業 を 行 う 切 断 面 の 角 部 はとがっているため 作 業 台 の 万 力 に 取 り 付 けヤスリを 用 いて 面 取 り 作 業 ( 手 仕 上 げ)を 行 う 実 施 したことの 評 価 反 省

43 普 通 旋 盤 作 業 加 工 手 順 2 ペーパーウェイト( 文 鎮 )の 製 作 旋 盤 の 基 本 操 作 切 削 工 具 の 取 り 付 け 作 業 ( 作 業 内 容 ) 1, 旋 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 いを 修 得 する 2, 切 削 工 具 の 取 り 扱 い 方 取 り 付 け 方 法 を 修 得 する 3, 各 種 旋 盤 作 業 を 実 施 体 験 する 4, 安 全 な 使 用 方 法 を 知 る ( 切 削 工 具 準 備 物 ) 旋 盤 用 各 種 工 具 (バイト) 機 具 類 ノギス 保 護 メガネ ウエス( 布 ) 切 削 油 ( 作 業 手 順 注 意 事 項 ) 1, 旋 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 い 方 の 説 明 を 受 ける 機 械 の 点 検 給 油 を 行 う 機 械 電 源 を 入 れる 2, 切 削 工 具 を 刃 物 台 に 取 り 付 ける 1 敷 板 刃 先 高 さゲージを 準 備 する 2 刃 物 の 下 部 へ 敷 き 板 を 重 ね 刃 先 位 置 がゲージの 高 さと 同 じ 高 さなるように 調 整 して 固 定 する この 場 合 刃 物 の 取 り 付 け 角 度 の 調 整 も 同 時 に 行 う 必 要 がある 3, 工 作 物 をチャックにしっかり 取 り 付 ける 1 丸 棒 の 加 工 する 端 面 側 を 必 要 な 長 さ 量 出 してしっかり 固 定 する ノギス スケールの 測 定 工 具 を 利 用 する 4, 切 削 加 工 を 実 施 する 1 チャック( 主 軸 )の 回 転 数 を 決 め 変 速 レバー 位 置 をセットする 2 起 動 レバーを 正 回 転 方 向 に 回 す チャックハンドルが 取 り 外 されているかを 必 ず 確 認 する 周 囲 が 安 全 かどうかを 確 認 してからレバーを 回 す 3 端 面 を 削 る 刃 物 ( 片 刃 バイト)によって 平 らになるまで 切 削 を 行 う 切 削 の 方 法 は 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 4 R5 部 分 やローレット R2 溝 入 れ 加 工 を 順 次 加 工 する 5 反 対 側 も 同 様 に 加 工 する 指 定 長 さに 仕 上 げることから 測 定 を 行 いながら 作 業 を 行 う 5,つまみ 部 分 の 切 削 加 工 を 行 う 切 削 の 方 法 は 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 設 計 図 にある 指 定 寸 法 に 仕 上 げるため 常 に 測 定 を 繰 り 返 し 精 度 を 高 める 6, 工 作 物 をチャックより 取 り 外 す 切 断 面 周 囲 が 高 温 になっているので 素 手 では 触 れず 布 等 を 利 用 する 7, 切 りくずや 油 を 取 り 除 き 清 掃 する ( 点 検 清 掃 ) 実 施 したことの 評 価 反 省

44 加 工 手 順 3 ペーパーウェイト( 文 鎮 )の 製 作 フライス 作 業 フライス 盤 の 基 本 操 作 ( 作 業 目 的 ) ( 切 削 工 具 準 備 物 ) 1,フライス 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 いを 修 得 エンドミル タックミル 機 具 類 する ノギス 保 護 メガネ ウエス( 布 ) 2, 切 削 工 具 の 取 り 扱 い 方 切 削 方 法 を 知 る 切 削 油 3,フライス 作 業 を 実 施 体 験 する 4, 安 全 な 使 用 方 法 を 知 る ( 作 業 手 順 注 意 事 項 ) 1,フライス 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 い 方 の 説 明 を 受 ける 機 械 の 点 検 給 油 を 行 う 機 械 電 源 を 入 れる 2, 工 作 物 を 機 械 万 力 に 取 り 付 ける 1 正 直 台 ( 平 行 台 )を 工 作 物 下 部 へ 敷 き 高 さを 調 整 する この 場 合 切 削 仕 上 げ 面 が 万 力 口 金 部 分 より 上 にあること 3, 切 削 工 具 は 主 軸 に 取 り 付 けてある 取 り 付 け 作 業 は 本 実 習 では 行 わない ただし 使 用 する 切 削 工 具 の 大 きさや 材 種 によって 回 転 数 や 送 りを 変 速 レバー により 適 切 にセットしなければならない (テキストを 参 照 ) 4, 切 削 加 工 を 実 施 する 1 主 軸 の 起 動 スイッチを 押 す 万 力 に 取 り 付 けられた 工 作 物 周 囲 に 工 具 類 や 不 要 なものが 無 いかを 必 ず 確 認 する 周 囲 が 安 全 かどうかを 確 認 してからスイッチを 押 す 2 指 定 された 部 分 を 切 削 加 工 する 切 削 の 方 法 は 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 指 定 寸 法 に 仕 上 げることから 測 定 を 行 いながら 精 度 を 高 める 5,つまみの 入 る 平 面 部 分 の 切 削 加 工 を 実 施 する 切 削 の 方 法 は 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 指 定 寸 法 に 仕 上 げることから 測 定 を 行 いながら 精 度 を 高 める 6, 工 作 物 をチャックより 取 り 外 す 切 断 面 周 囲 が 高 温 になっていることがあるので 素 手 では 触 れず 布 等 を 利 用 す る 7, 切 りくずや 油 を 取 り 除 き 清 掃 する ( 点 検 清 掃 ) 8, 作 業 台 の 万 力 やヤスリを 用 いて 適 時 角 部 の 面 取 りを 実 施 する 実 施 したことの 評 価 反 省

45 加 工 手 順 4 ボール 作 業 手 仕 上 げ 作 業 タップ ダイス 作 業 ( 作 業 目 的 ) 1,ボール 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 いを 修 得 する 2,ドリルの 取 り 扱 い 方 取 り 付 け 方 法 を 知 る 3, 各 種 ボール 盤 作 業 を 実 施 体 験 する 4, 安 全 な 使 用 方 法 を 知 る ペーパーウェイト( 文 鎮 )の 製 作 ボール 盤 の 基 本 操 作 ドリルの 取 り 付 け 取 り 扱 い ( 切 削 工 具 準 備 物 ) ボール 盤 の 機 具 類 機 械 万 力 ノギス 保 護 メガネ 切 削 油 その 他 タップ ダイス ハンドル 類 5, 手 仕 上 げ 作 業 (タップ ダイス 作 業 ) ( 作 業 手 順 注 意 事 項 ) 1,ケガキ 作 業 を 実 施 する トースカン ハイトゲージ ケガキ 針 スケール ポンチなどの 取 り 扱 い 方 を 修 得 し 穴 を 開 ける 位 置 を 決 める 2,ボール 盤 の 機 械 操 作 取 り 扱 い 方 の 説 明 を 受 ける 3, 切 削 工 具 (ドリル)をドリルチャックに 取 り 付 ける 機 械 の 点 検 給 油 を 行 う 機 械 電 源 を 入 れる 1 使 用 するドリルや 工 作 物 の 材 種 によって ドリル 回 転 数 を 変 換 しなければならな い 卓 上 ボール 盤 は プーリーの 掛 け 替 えで 行 う (テキストの 参 照 ) 2 機 械 万 力 敷 き 板 を 準 備 する 3 工 作 物 の 下 部 へ 敷 き 板 を 重 ね しっかりと 固 定 する 3, 穴 あけ 加 工 を 実 施 する 1 起 動 スイッチを 入 れる チャックハンドルが 取 り 外 されているかを 必 ず 確 認 する 周 囲 が 安 全 かどうかを 確 認 してからスイッチを 入 れる 切 削 の 方 法 については 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 4, 切 りくずや 油 を 清 掃 する ( 点 検 清 掃 ) 手 仕 上 げ 作 業 1, 本 体 部 分 のタップ 作 業 (おねじ)を 行 う 作 業 の 方 法 については 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 2,つまみ 部 分 のダイス 作 業 (めねじ)を 行 う 切 削 の 方 法 は 担 当 者 から 説 明 を 受 ける 3, 切 りくずや 油 を 取 り 除 き 清 掃 する ( 点 検 清 掃 ) 4, 作 業 台 の 万 力 やヤスリを 用 いて 適 時 角 部 の 面 取 りを 実 施 する 5, 切 りくずや 油 を 清 掃 する ( 点 検 清 掃 ) その 他 腐 食 (さび)を 防 ぐ 塗 装 を 行 う 実 施 したことの 評 価 反 省

46 アーク 溶 接 手 順 1 アーク 溶 接 の 基 本 操 作 アーク 溶 接 作 業 アーク 溶 接 機 器 の 基 本 操 作 ( 目 標 ) 1 ア-ク 溶 接 機 の 性 能 を 理 解 する 2 ア-ク 溶 接 機 器 の 取 り 扱 いを 体 得 する ( 順 序 内 容 ) ( 準 備 ) 用 具 ハンドシ-ルド 保 護 手 袋 前 掛 け 足 カバ- 消 耗 品 溶 接 棒 1 溶 接 作 業 の 準 備 をする 1 材 料 の 位 置 に 溶 接 棒 を 近 づける 2 工 具 の 準 備 お よ び 保 護 具 の 着 用 点 検 を す る 3 ア-スを 作 業 台 に 接 続 し ホルダを 所 定 の 位 置 に 置 く 2 ア - ク 溶 接 機 の 各 操 作 部 の 名 称 を 確 か め そ の 働 き を 理 解 す る 1 材 料 の 厚 さにより 溶 接 棒 と 溶 接 電 流 を 選 択 する 2 電 流 調 整 ハンドルにより 電 流 目 盛 板 の 指 針 を 正 しい 電 流 値 にあわせる 3 選 んだ 溶 接 棒 をホルダにはさむ 4 スイッチを 入 れる 3 溶 接 姿 勢 をとる 1 右 手 でホルダの 柄 をにぎる 2 左 手 でハンドシ-ルドもつ 3 溶 接 棒 を 材 料 に 対 してほぼ 直 角 になるようにする 注 右 ひじを 水 平 にするようにしてささえる 4 ア-クを 発 生 させる 1 作 業 台 上 に 材 料 を 準 備 する 2 ハンドシ-ルドで 顔 を 覆 い 溶 接 棒 の 先 端 を 材 料 に 接 触 させて ア-クを 発 生 させる 注 よくア-クが 発 生 しない 時 は たたくか すりつけるようにして 滑 らせる ( 図 4-32) (a)たたく 方 法 (b)すりつける 方 法 5 作 業 の 後 しまつをする ( 上 下 する) ( 横 に 滑 らせる) 図 4-32 実 施 したことの 評 価 反 省

47 アーク 溶 接 手 順 2 アーク 溶 接 の 基 本 操 作 アーク 溶 接 作 業 ビードの 置 き 方 ( 目 標 ) 1,ア-ク 溶 接 の 技 能 を 取 得 する 2,ア-ク 溶 接 の 準 備 計 画 のしかたを 習 得 する ( 順 序 内 容 ) 1 母 材 を 作 業 台 の 上 に 置 く 2 母 材 に 応 じた 溶 接 棒 を 選 ぶ 1 保 護 具 を 付 ける 2 溶 接 電 流 を 調 整 する 2.6mmには85А,3.2mmには105 Аがよい 3 溶 接 棒 をホルダにはさむ 3ハンドシ-ルドを 左 手 にもつ 4ア-クを 発 生 させる 1ハンドシ-ルドをかぶる 2 溶 接 棒 の 先 端 を 母 材 に 近 づけ 接 触 させてア-クを 発 生 させる 3ア-クを 一 定 に 保 つ( 図 4-33) ( 準 備 ) 材 料 軟 鋼 板 6mm(2 枚 ) 用 具 チッピングハンマ ハンドシ-ルド 保 護 手 袋 前 かけ 足 カバ- 消 耗 品 溶 接 棒 2.6, 3.2mm 4 溶 接 棒 の 先 端 は 進 むと 同 時 にとけてしまうので ホルダも 順 次 下 に 下 げていく 注 中 断 したア-クの 再 発 生 は 一 度 もどすようにする ( 図 4-35) 5ビ-ドを 置 く 1 溶 接 棒 は 原 則 として 直 角 進 行 方 向 に 10 くらい 傾 斜 させると 作 業 しやすい 2 始 点 から 左 右 に 小 さく 振 るようにして 進 行 方 向 に 運 棒 する( 図 4-34)(b)~(g) 注 ル-トのせまいときは 図 (a)がよい 6 ア-クを 切 る もとの 方 向 にもどすと 切 れやすい 7 ビ-ドを 検 査 する 8 作 業 の 後 しまつをする 実 施 したことの 評 価 反 省

48 アーク 溶 接 手 順 3 下 向 き 溶 接 スミ 肉 溶 接 アーク 溶 接 作 業 ( 目 標 ) 1,ア-ク 溶 接 の 技 能 を 取 得 する 2,ア-ク 溶 接 の 準 備 計 画 のしかたを 習 得 する 下 向 き 溶 接 の 要 点 準 備 ) 材 料 軟 鋼 板 6mm(2 枚 ) 用 具 チッピングハンマ ハンドシ-ルド 保 護 手 袋 前 かけ 足 カバ- 消 耗 品 溶 接 棒 2.6, 3.2mm 1, 溶 接 棒 の 角 度 はいかなる 場 合 でも 進 行 方 向 に75 ~85 傾 斜 する 2, 左 右 は90 を 保 つこと 3 ストレートビードにおいては 進 行 速 度 を 一 定 に 真 っ 直 ぐ 運 棒 する ( 下 向 き 溶 接 の 姿 勢 では ホルダーを 持 つ 手 を 自 由 に 動 かすことができること ) スミ 肉 溶 接 の 要 点 1,2 枚 の 板 を 直 角 になるように 仮 付 けする 2, 棒 の 角 度 は 図 に 示 すようにして 第 一 層 は 直 線 ビードを 置 く 3,スミ 肉 溶 接 では 板 の 端 部 を 早 く 熔 解 し 板 の 中 央 部 に 相 当 するところは 熔 解 が 遅 くなるのでその 部 分 が 完 全 に 行 われるように 注 意 しなければならない 実 施 したことの 評 価 反 省