旋盤による穴あけ加工・中ぐり加工

　旋盤を使えば，材料の中心に正確な穴をあけることができる。穴の直径が小さければドリルを使うことができる。穴の径が大きい場合や加工面（内面）をきれいに仕上げる必要がある場合は中ぐりバイトを使う。

　ドリルチャックにドリルを取り付け，回転している材料にドリルを押しつける。操作はそれほど難しくないが，細いドリルは無理な力がかかると簡単に折れてしまう。ボール盤やフライス盤によるドリル加工と同様，ドリルの溝に切り屑が溜まらないように，切削油を塗り，こまめに切り屑を排出する。
　材料の中心に「へそ」などがあるとドリルが曲がってしまう。ドリルを使う前に，センタードリルと呼ばれる剛性があるドリルで中心に印をつけるのが普通である。

図1　ドリル加工

図2　製作した部品

　中ぐりバイトは，内面を削るのに使用する。例えば，ドリルでは加工できないような大きい穴，あるいは精度が必要できれいな加工面が必要な穴の加工などである。

図3　中ぐりバイト

図4　中ぐりバイトの取り付け

なぜ中ぐり加工は難しいのか 　中ぐり加工は難しいと言われる。以下，その理由をあげてみる。 (1) 加工面が見づらい。 (2) 内部に切り屑が溜まりやすい。切り屑が溜まるときれいな加工面に仕上がらない。 (3) 深い場所が見えないので，底の位置でバイトを止めるのが難しい。ハンドルの目盛と音が頼りである。 (4) 刃先の高さをうまく調整しないと，刃先以外の場所（バイトの下部が多い）が材料に当たる。 (5) バイトを長く出すので，バイトがびびりやすい。これはバイトの太さ（剛性）に関係する。

　魚ロボットUPF-2001のパワーユニットケースを製作した例を紹介する。外径118 mm，長さ191 mmのアルミニウム合金製（A2017）の円柱に，内径103 mm，深さ186 mmの穴をあけた。内面はOリングで水密とするため，きれいな加工面に仕上げなければならない。

(1) ドリルで下穴をあける。できるだけ大きい穴がよい。

(2) 中ぐりバイトで穴を拡げていく。

(3) バイトが材料の底にぶつからないように注意しながら，ひたすら穴を大きくする。

(4) 中に切り屑が詰まると加工面が見えなくなるだけでなく，加工面がきれいに仕上がらなくなる。

(5) 穴が大きくなり，肉厚が薄くなると削りにくくなる。

(6) 中ぐり加工が終了した。きれいな内面に仕上がっている。

薄肉の円筒を中ぐり加工する 　薄肉の円筒を中ぐり加工する場合，材料が振動してしまい，きれいな加工面に仕上げるのが難しい。なるべく旋盤の回転速度を低くするのが基本であるが，それでも振動が収まらないときは材料の周囲に荷造り用ゴムベルトを巻くとよい。図6は，実験用魚ロボットPF-600の胴体を中ぐり加工している様子である。アルミニウム合金製（A2017）の胴体は，外径148 mm，内径138 mmの薄肉円筒形をしている。 図6　薄肉円筒の旋盤加工