技術コラム
NC旋盤とは?最新技術の詳細とメリット

NC旋盤とは?基本構造と仕組みを徹底解説
NC旋盤の定義と数値制御(NC)の基礎
NC旋盤とは、数値制御(Numerical Control:NC)によって自動的に金属や樹脂などの素材を高精度で切削加工できる工作機械です。
従来の手動旋盤と異なり、加工プログラムに基づいて自動で工具やワークを動かすため、複雑な形状や高精度な部品の量産が可能です。
NCは、座標や速度、工具の動きを数値で指示することで、作業者の熟練度に左右されず安定した品質を実現します。
近年はコンピュータ制御(CNC)も主流となり、より複雑な加工や自動化が進んでいます。
・数値制御(NC)による自動加工
・高精度・高再現性の切削が可能
・複雑形状や量産に強い
NC旋盤の主な構造と各部品の役割
NC旋盤は、主軸、チャック、刃物台、送り装置、制御装置(NCユニット)、ベッドなどで構成されています。
主軸はワーク(素材)を回転させ、チャックでしっかり固定します。
刃物台には切削工具が取り付けられ、NC制御により自動で位置や角度を変えながら加工を行います。
送り装置は工具やワークの移動を制御し、制御装置が全体の動作をプログラム通りに指示します。
これらの部品が連携することで、安定した高精度加工が実現します。
・主軸:ワークを回転させる
・チャック:ワークを固定
・刃物台:工具を保持・自動交換も可能
・送り装置:工具やワークの移動制御
・制御装置:全体の動作を数値制御
NC旋盤の操作方法と作業者のポイント
NC旋盤の操作は、加工プログラムの作成・入力、ワークや工具のセット、試運転、量産運転という流れで進みます。
作業者は、正確なプログラム作成や工具の選定・取り付け、加工中の安全確認が重要です。
また、加工条件(回転数・送り速度・切削深さなど)の最適化や、定期的なメンテナンスも高品質な加工には欠かせません。
近年は操作パネルやシミュレーション機能も進化し、初心者でも扱いやすくなっています。
・プログラム作成・入力が基本
・工具・ワークの正確なセット
・加工条件の最適化
・安全確認とメンテナンス
NC旋盤とフライス盤・マシニングセンタの違い
旋盤・フライス盤・NC旋盤の基本構造と比較
旋盤、フライス盤、NC旋盤は、いずれも金属や樹脂の切削加工に用いられる工作機械ですが、加工方法や得意分野が異なります。
旋盤はワークを回転させて工具で削るのに対し、フライス盤は工具を回転させて固定したワークを削ります。
NC旋盤は旋盤の自動化・高精度化バージョンで、複雑な形状や量産に強みがあります。
それぞれの特徴を理解し、用途に応じて使い分けることが重要です。
機械名 加工方法 得意な加工
旋盤 ワーク回転+工具固定 円筒・円錐・ねじ切り
フライス盤 工具回転+ワーク固定 平面・溝・穴あけ
NC旋盤 旋盤の自動化 高精度・複雑形状・量産
NCフライスやCNCフライスとの違い・特徴
NCフライス盤は、フライス盤に数値制御(NC)を組み合わせたもので、工具の動きや加工条件を自動で制御できます。
CNCフライス盤は、さらにコンピュータ制御(CNC)を導入し、より複雑な加工や自動化が可能です。
NC旋盤とNCフライス盤の違いは、主に「ワークと工具のどちらを回転させるか」「得意な加工形状」にあります。
NCフライスは平面や溝、穴あけなどに強く、NC旋盤は円筒やねじ切りなどに適しています。
・NCフライス盤:平面・溝・穴あけ加工が得意
・CNCフライス盤:多軸制御で複雑形状も対応
・NC旋盤:円筒・円錐・ねじ切りなど回転体の加工が得意
機械名 主な特徴
NCフライス盤 数値制御で平面・溝加工
CNCフライス盤 コンピュータ制御で多軸・複雑加工
NC旋盤 円筒・ねじ切りなど回転体の自動加工
NC旋盤・マシニングセンタの違いと使い分け
NC旋盤とマシニングセンタは、どちらも自動化・高精度加工が可能なNC工作機械ですが、得意分野が異なります。
NC旋盤は主に円筒形状や回転体の加工に特化し、ねじ切りや外径・内径加工が得意です。
一方、マシニングセンタはフライス盤の進化形で、多軸制御による平面・溝・穴あけ・立体形状など多様な加工が可能です。
複雑な部品や一体加工が必要な場合はマシニングセンタ、回転体や量産品はNC旋盤が適しています。
機械名 得意な加工 主な用途
NC旋盤 円筒・ねじ切り シャフト・軸・パイプ
マシニングセンタ 平面・溝・穴・立体 金型・複雑部品
旋盤とフライス盤の複合機~複雑加工の実現~
近年は、旋盤とフライス盤の機能を一台に集約した「複合加工機」も普及しています。
これにより、ワークの付け替えなしで旋削・フライス・穴あけなど複数工程を自動で行うことができ、工程短縮や高精度化、コスト削減が実現します。
複雑な形状や多品種少量生産にも柔軟に対応できるため、航空機部品や医療機器、自動車部品など幅広い分野で活用が進んでいます。
・旋削・フライス・穴あけを一台で実現
・工程短縮・高精度化・コスト削減
・多品種少量生産や複雑形状に最適
NC旋盤で製造できる製品や部品の種類
NC旋盤は、主に円筒形状や回転対称の部品を高精度かつ大量に製造するのに適しています。
自動車のシャフトやベアリング、パイプ、ねじ、バルブ、歯車、医療機器部品、航空機部品など、幅広い分野で活用されています。
また、複雑な溝や段付き形状、テーパー、ねじ切りなども自動で加工できるため、従来の手作業では難しい高精度部品の量産が可能です。
試作から量産まで、さまざまなニーズに対応できるのがNC旋盤の大きな特徴です。
・自動車部品(シャフト、ピストン、ベアリングなど)
・機械部品(ねじ、バルブ、歯車など)
・医療機器部品
・航空機部品
・精密機器部品
加工可能な形状・精度と得意な切削加工
NC旋盤は、円筒形状、円錐形状、段付き、溝、ねじ切り、内径・外径加工など、回転体を中心とした多様な形状に対応できます。
また、数値制御による高精度な位置決めが可能なため、ミクロン単位の精度が求められる部品も安定して加工できます。
特に、同じ形状を大量に繰り返し加工する場合や、複雑な輪郭・溝・テーパーなどの加工に強みを発揮します。
高精度・高品質な切削加工が求められる現場で重宝されています。
・円筒・円錐・段付き形状
・溝加工・ねじ切り
・内径・外径の高精度加工
・複雑な輪郭やテーパー加工
旋盤でフライス加工も可能?複合加工のポイント
近年のNC旋盤は、フライス加工機能を搭載した複合機も増えています。
これにより、旋削加工だけでなく、側面の溝加工や穴あけ、平面加工なども一台で実現可能です。
ワークの付け替えや段取り替えが不要となり、工程短縮や精度向上、コスト削減につながります。
複合加工機を活用することで、より複雑な部品や多工程の一体加工が可能となり、現場の生産性が大きく向上します。
・旋削+フライス加工が一台で可能
・工程短縮・精度向上・コスト削減
・多工程の一体加工に最適
NC旋盤のメリットと導入による生産性向上
高精度・高品質な加工の理由
NC旋盤は、数値制御による正確な位置決めと動作制御が可能なため、手作業では難しい高精度・高品質な加工が実現できます。
プログラム通りに繰り返し加工できるため、寸法誤差やバラツキが少なく、安定した品質を維持できます。
また、最新のNC旋盤は温度補正や自動計測機能も搭載されており、さらに精度の高い加工が可能です。
これにより、精密部品や高付加価値製品の製造にも対応できます。
・数値制御による高精度な位置決め
・寸法誤差・バラツキの低減
・自動計測・温度補正機能でさらなる高精度化
自動化・効率化で実現するコスト削減
NC旋盤は、加工プログラムによる自動運転が可能なため、作業者の手間や人件費を大幅に削減できます。
また、段取り替えや工具交換も自動化されている機種が多く、工程の効率化や生産性向上に直結します。
不良品の発生率も低減できるため、材料ロスや再加工コストの削減にもつながります。
結果として、トータルコストの大幅な削減が実現します。
・自動運転による人件費削減
・工程効率化・生産性向上
・不良品・材料ロスの低減
複雑形状や多様なニーズへの対応力
NC旋盤は、複雑な形状や多品種少量生産にも柔軟に対応できるのが大きな強みです。
プログラムを変更するだけで異なる形状やサイズの部品を連続して加工できるため、試作やカスタム部品の製造にも最適です。
また、複合加工機を活用すれば、さらに多様な加工ニーズに応えることができます。
現代の多様化する製造現場において、NC旋盤の柔軟性は大きな武器となります。
・多品種少量生産に対応
・プログラム変更で柔軟な生産
・複合加工で多様なニーズに対応
NC旋盤の選定・メーカー選びと最新技術動向
導入時の注意点と選定基準(サイズ・精度・用途)
NC旋盤を導入する際は、加工するワークのサイズや形状、求められる精度、生産量、設置スペース、操作性などを総合的に考慮する必要があります。
また、将来的な拡張性やメンテナンス体制、サポート体制も重要な選定ポイントです。
用途に合った機種を選ぶことで、最大限の効果を発揮できます。
事前に加工サンプルやデモ運転を確認するのもおすすめです。
・ワークサイズ・形状・精度の確認
・生産量・設置スペースの検討
・操作性・拡張性・サポート体制の確認
NC旋盤に関する用語解説・知っておきたい基礎知識
NC・CNC・マシニングセンタ・汎用…業界用語の整理
NC(Numerical Control)は数値制御の略で、機械の動作を数値で指示する制御方式です。
CNC(Computerized Numerical Control)は、NCにコンピュータ制御を加えたもので、より複雑な加工や自動化が可能です。
マシニングセンタは、フライス盤をベースに多軸制御や自動工具交換機能を持つ高機能な工作機械です。
汎用旋盤や汎用フライス盤は、手動操作で加工する従来型の機械を指します。
これらの用語を正しく理解することで、機械選定や現場でのコミュニケーションがスムーズになります。
・NC:数値制御
・CNC:コンピュータ数値制御
・マシニングセンタ:多機能・多軸制御の工作機械
・汎用:手動操作の従来型機械
フライス盤・旋盤の主要部品・工具の名称と特徴
フライス盤や旋盤には、主軸、チャック、刃物台、送り装置、テーブル、制御装置などの主要部品があります。
主軸はワークや工具を回転させ、チャックはワークを固定します。
刃物台や工具ホルダーには、バイト(旋盤用)、エンドミルやフライスカッター(フライス盤用)などの切削工具が取り付けられます。
各部品や工具の役割を理解することで、より効率的で安全な加工が可能となります。
・主軸:回転の中心
・チャック:ワーク固定
・刃物台・工具ホルダー:工具保持
・バイト・エンドミル:切削工具
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