板金の穴あけ加工｜使う道具や方法・注意点を解説
一見単純そうに見える穴あけ加工ですが、実は難しく、大きなコストがかかることもあります。
この記事では、そんな穴あけ加工について、板金にフォーカスした内容となっています。
穴あけ加工の概要から板金の穴あけ加工で使用する道具、そして注意点について解説します。
目次
穴あけ加工とは
穴あけ加工とは、その名の通り、板金やパイプなどの鉄に穴をあける加工です。
金属加工における、代表的な切削の方法のひとつになります。
旋盤やマシニング、ボール盤といった工作機械、ドリルやリーマ、タップといった切削工具を使用して行われます。
軸受け穴やネジ穴、位置決め穴など、穴あけ加工は多くの部品に用いられています。
しかし、穴あけ加工は一見単純そうに見えますが、内面のきれいな仕上げや、厳しい嵌め合い公差や幾何公差などが求められることもあり、後々製品に影響を及ぼすこともあります。
そのため、意外にも穴あけ加工は難しく、また要否に応じてかかるコストも大きく変わってくることから、設計段階から重要なポイントとなります。
板金の穴あけ加工で使う道具
板金における穴あけ加工は、以下のような工作機械や切削工具を使用して行われます。
- ドリル
- ボール盤
- リーマ
- レーザー加工機
- タレパン（タレットパンチプレス）
- タップ
それぞれについて、以下で簡単に解説します。
ドリル
穴あけ加工に使用される一般的な切削工具はドリルで、ボール盤などに取り付けて使用されます。
中でも、らせん状の溝のあるツイストドリルがよく使用されますが、他にも穴の形状や径などに応じて、いくつかの種類が使用されます。
ボール盤
上記でも少し触れましたが、ボール盤は、ドリルなどを取り付けて、穴あけ加工を手動で行う工作機械です。
ワークをテーブルに置いてクランプし、回転するチャックにドリルなどの切削工具を取り付け、これをハンドルで上下させることで穴あけ加工を行います。
なお、最近ではNC（数値制御）によって穴あけ加工の行えるNCボール盤、またコンピューターでNCの設定が可能なCNCボール盤も存在します。
リーマ
ドリルなどで穴あけ加工した部分を、広げつつ内面をきれいに仕上げるために使用されるのがリーマです。
ドリル同様、ボール盤に取り付けて使用されます。
レーザー加工機
レーザー加工機は、レーザー光をワークに照射して、熱エネルギーで切断また穴あけ加工を行う工作機械です。
非接触で行われるため薄いワークを加工できたり、レーザー光の出力の調整などによって微細かつ複雑な形状に加工できたりする特徴を持ちます。
タレパン（タレットパンチプレス）
タレパンは、丸型や角型などの汎用金型が自動で交換されながら、金属板をさまざまな形状に打ち抜きまた穴あけ加工することのできる工作機械です。
専用金型を使用せず、回転式の円盤形状のタレット（金型ホルダー）に数十ものパンチを格納していることから、小ロット～大ロットまで、また低コストで対応可能という特徴を持ちます。
タップ
ボルト締めのできるように、ネジ山を付ける際に使用するのが、タップです。
タッピングやネジ切り加工とも呼ばれ、あらかじめあけられた穴を対象に行われます。
ドリルやリーマ同様、タップをボール盤に取り付けて行われる場合もありますが、ハンドルで手作業で行われる場合もあります。
板金の穴あけ加工の注意点
板金における穴あけ加工には、いくつか注意点があります。
まずあげられるのが、穴同士の距離と穴の径です。
一般的に穴同士の距離は板厚の2倍以上、また穴の径も板厚の2倍以上でないと、加工は難しいとされています。
また、最近では不要にもかかわらず図面にリーマ加工の指示が入っていることが多いですが、その場合当然その分コストがかかります。
そのため、そもそも穴あけ加工を行ううえで問題がないかどうか、設計段階から検討することは、注意点であり重要であると言えます。
その他、穴あけ加工を行う際にも注意点があります。
例えば、板金に対してよく使用されるレーザー加工についてですが、溶解したものがワークに付いてしまうドロスが発生することがあります。
また、タッピングを行う際、そもそも板厚が薄いと必要なネジ山を付けることができません。
上記のことについては、レーザー加工ではドロスが適切に排出されるようにしたり、またタッピングではバーリング加工（穴のまわりを立ち上げる加工）を行ったりといった、対策が必要です。
このように、板金の穴あけ加工では、多くの注意点があるのです。
まとめ
この記事では、板金の穴あけ加工について解説してきました。
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なお、板金加工については以下の記事で詳しく解説しています。
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▼板金加工について解説している記事
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