天アキ
25mm

3 編 加工学・加工機器
企画・編集

青 山 藤詞郎菅泰 雄
星 野 和 義上 野滋
堤正 臣
森 脇 俊 道大 谷 利 勝寺 林 隆 夫

小坂田 宏
西 本 和

執 筆 者

青阿
稲岩
黄岡
小垣
葛川
厨
近雀
柴社
杉
清田
塚
土
中難
深
前
松
光
宮
元
柳
湯

赤 松
新 井
稲 村
上 野
大 石
奥 山
小 野
鍵和田
加 藤
神 田
粉 川
濟 木
佐 野
柴 田
白 石
杉 山
瀬 尾
竹 内
堤
中 江
中 村
西 浦
冨 士
益 居
松 原
南村 上
森
山 口
吉 田

勝 也
実豊四郎
滋
進繁 樹
宗 憲
忠 男
光 昭
雄 一
博 之弘 行義 美
順 二昌 武
澄 雄
健 二
芳 美
正 臣
秀 雄
隆
憲 爾
明 良
健
厚二三吉
良 彦
謙一郎
克 彦
一 也

浅 川
池 内
今井田
鵜 飼
大 北小坂田
帯 川
河 西
神 尾
北 嶋
小 林
才 田
塩 崎
島
新 野
鈴 木
高 増
竹 本
寺 崎
中 川
中 村
西 本
藤 原
増 沢
真 鍋
宮 内
村 川
森 脇
山 口
渡 部

小豆島
石 川
今 村
遠 藤
大 竹
鬼 鞍
恩 澤
笠 井
川 井
國 枝
小 松
座 古
篠 崎
清 水
杉 谷
鈴 木
高 見
団 野
寺 澤
中 根
楢 原
長谷川
星 野
桝 田
三 浦
宮 﨑
本 西
諸 貫山 根
和田林

目

次山部
崎部
地崎
野
野
西
嶋川
藤部
坂本村
宮
上本
肥村
波田
川
岡
石
本
松田
浅

藤詞郎
史 枝
一 郎
洋 育
尚 義司
信 市
義 昭
省 五
巖
常 元
一 義
謙
敏 郎
英 二
延 広
紘 一
道 弘
進
俊 郎
和 彦
義 治
康 人
克 廣
信 一
衛
岩 男
隆 一
和 夫
栄 二

基 男
建 二
豊
崇 志
茂
宏 造
利 之
敏 雄
彰 彦
弘 一
紘二郎
一 幸
宏 行
進
秀 憲
哲 也
潔
正俊 夫
宏 史
保
和 俊
彰 彦
隆 久
健 一
建 興
正 夫
俊 道
博 司
武 弘造
俊明
司人
一登
猷男
登
謙 一
正 典
勇
勝
賢 二
伸 二
祐 司
俊 夫
邦 英
敦恒 男
豊
弘 之壽 男
和 義正 美秀 士俊 行
英信 行
八洲男
良 一孝正順尚宏忠

第 1章 加 工 学 一 般
1・1 加工学の体系 …………………………………1
1・1・1 加工工程一般……………………………1
1・1・2 成形工程に用いる加工法………………1
1・1・3 切断・結合工程に用いる加工法………1
1・1・4 除去工程に用いる加工法………………1
1・1・5 仕上工程に用いる加工法………………2

1・2 加工工程の計画法 ……………………………2
1・2・1 生産設計と工程設計……………………2
1・2・2 工程設計の手順…………………………2
1・2・3 生産方式と工程設計……………………3
1・2・4 生産コストと工程設計…………………3
1・2・5 工程設計用データベース………………4

ii

目

第 2章 鋳2・1 鋳造の基礎 ……………………………………52・1・1 溶融金属の性質…………………………52・1・2 鋳造における湯流れと凝固……………72・1・3 凝固組織と状態図………………………72・1・4 鋳造における諸現象……………………82・2 鋳造品の設計 …………………………………92・2・1 凝固と収縮………………………………92・2・2 分割面，天地 …………………………102・2・3 中子と幅木 ……………………………112・2・4 抜けこう配 ……………………………112・2・5 縮みしろ，仕上げしろ ………………122・2・6 角，隅部 ………………………………122・2・7 最小肉厚 ………………………………132・2・8 機械加工を考慮した形状 ……………132・2・9 鋳造品の寸法精度 ……………………142・3 鋳造用模型……………………………………142・3・1 はじめに ………………………………142・3・2 模型の種類 ……………………………152・3・3 模型用材料 ……………………………162・3・4 消失模型 ………………………………172・4 鋳造法各論……………………………………182・4・1 砂型鋳造法 ……………………………182・4・2 金型鋳造法（重力金型鋳造法)………192・4・3 低圧鋳造法 ……………………………192・4・4 高圧鋳造法（スクイーズキャステ

次造ィング法)………………………………192・4・5 ダイカスト法 …………………………202・4・6 精密鋳造法 ……………………………212・4・7 消失模型鋳造法 ………………………222・4・8 真空鋳造法 ……………………………222・4・9 遠心鋳造法 ……………………………222・4・10 鋳造に関連した複合加工法…………232・4・11 半凝固鋳造・半溶融鋳造……………232・5 鋳造品の仕上げと補修………………………242・5・1 鋳造品の仕上げ ………………………242・5・2 鋳造品の補修 …………………………25・2 6 鋳造品の種類…………………………………262・6・1 鉄鋳物 …………………………………262・6・2 非鉄鋳物 ………………………………272・6・3 その他 …………………………………292・6・4 各種部品と使用材質例 ………………292・6・5 鋳造による複合材料 …………………292・7 鋳造工場設備…………………………………302・7・1 鋳造工場のレイアウト ………………302・7・2 溶解設備 ………………………………302・7・3 造型設備 ………………………………312・7・4 砂処理設備 ……………………………312・7・5 仕上設備 ………………………………312・7・6 環境衛生設備 …………………………33第 3 章 溶接・接合および切断
3・1 溶接・接合の基礎……………………………353・1・1 溶接・接合の原理 ……………………353・1・2 溶接熱伝導 ……………………………35
3・1・3 溶接部における材料の変質と溶接欠陥 ……………………………………373・1・4 溶接による変形と残留応力 …………393・1・5 溶接継手の強度特性 …………………413・1・6 溶接設計 ………………………………463・2 融接法…………………………………………49
3・2・1 融接法一般 ……………………………49
3・2・2 被覆アーク溶接 ………………………503・2・3 サブマージアーク溶接 ………………52
3・2・4 ガスシールドアーク溶接 ……………533・2・5 プラズマアーク溶接 …………………54
3・2・6 フラックスコアードアーク溶接 ……543・2・7 エレクトロスラグ溶接 ………………553・2・8 電子ビーム溶接 ………………………563・2・9 レーザ溶接 ……………………………57
3・2・10 ガス溶接………………………………58
3・2・11 テルミット溶接………………………58
3・2・12 肉盛溶接，その他……………………58
3・3 抵抗溶接法……………………………………60

3・3・1 抵抗溶接法の分類 ……………………603・3・2 重ね抵抗溶接 …………………………603・3・3 突合せ抵抗溶接 ………………………633・4 固相接合法……………………………………643・4・1 固相接合一般 …………………………643・4・2 常温圧接 ………………………………643・4・3 拡散接合 ………………………………653・4・4 爆発圧接 ………………………………66
3・4・5 摩擦圧接 ………………………………66
3・4・6 熱間圧接 ………………………………67
3・4・7 その他の方法 …………………………673・5 ろう付け………………………………………67
3・5・1 ろう付けの分類と特徴 ………………67
3・5・2 ろう付け設計 …………………………67
3・5・3 はんだ付け ……………………………693・5・4 硬ろう付け ……………………………703・6 熱切断および火炎加工………………………713・6・1 熱切断の分類 …………………………713・6・2 ガス切断 ………………………………713・6・3 プラズマ切断 …………………………73
3・6・4 特殊切断 ………………………………733・6・5 火炎加工 ………………………………74

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目

3・7 各種材料の溶接………………………………743・7・1 溶接部の材料挙動 ……………………743・7・2 鉄鋼材料の溶接 ………………………75
3・7・3 非鉄金属材料の溶接 …………………80
3・7・4 非金属材料の溶接 ……………………82
3・8 溶接施工管理…………………………………833・8・1 溶接施工管理一般 ……………………83
3・8・2 溶接施工 ………………………………85
3・8・3 溶接管理 ………………………………87
3・8・4 安全および衛生・環境 ………………87
3・9 リベット接合…………………………………88
3・9・1 概要 ……………………………………88
3・9・2 リベットの種類 ………………………88

次3・9・3 リベット接合の特徴 …………………89
3・9・4 リベット接合の強度 …………………89
3・9・5 加工方法 ………………………………89
3・10 接着接合 ……………………………………89
3・10・1 原理と特徴……………………………89
3・10・2 接着剤…………………………………89
3・10・3 種々の接着法…………………………90
3・10・4 接着接合での破壊形態………………903・11 試験および検査 ……………………………903・11・1 試験および検査一般…………………903・11・2 非破壊試験……………………………91
3・11・3 溶接性試験……………………………91

第 4章 塑 性 加 工
4・1 塑性加工の基礎………………………………954・1・1 総論 ……………………………………954・1・2 塑性加工法の分類 ……………………954・1・3 塑性加工製品の精度 …………………964・1・4 塑性加工製品と製造法 ………………964・1・5 各種金属の塑性変形特性 ……………974・1・6 材料の変形抵抗 ………………………974・1・7 塑性加工における摩擦・潤滑 ………984・1・8 塑性加工の解析と解析法……………1004・1・9 塑性加工のシミュレーション………1024・2 素材の製造方法 ……………………………1034・2・1 板の圧延………………………………1044・2・2 各種断面形状品の圧延………………107
4・2・3 棒，管の押出し………………………1094・2・4 線材の引抜き…………………………1114・3 素材の予備加工 ……………………………1134・3・1 矯正加工………………………………1134・3・2 棒の切断………………………………114
4・3・3 板，管の切断…………………………1154・4 板，管の塑性加工 …………………………1164・4・1 板材のプレス成形……………………1164・4・2 回転工具による板の成形……………1184・4・3 管の成形………………………………1194・4・4 液圧成形，ゴム圧成形………………1214・4・5 高エネルギー速度加工法……………1214・5 塊状品の塑性加工 …………………………1224・5・1 半溶融（チクソ）加工………………1224・5・2 自由鍛造………………………………1234・5・3 熱間型鍛造……………………………1244・5・4 冷温間鍛造……………………………1264・5・5 転造・回転加工………………………1284・6 複合塑性加工 ………………………………129
4・6・1 板成形と鍛造の複合…………………129
4・6・2 鋳造と鍛造の複合……………………130
4・6・3 切削と鍛造の複合……………………1304・6・4 接合と塑性加工の複合………………1304・7 粉末およびプラスチック加工 ……………1314・7・1 粉末の圧縮成形………………………1314・7・2 粉末の射出成形………………………1324・7・3 プラスチック成形加工………………133第 5章 切 削 加 工
5・1 切削加工の基礎 ……………………………137
5・1・1 切削加工理論…………………………137
5・1・2 切削工具………………………………140
5・1・3 加工誤差と仕上面の特性……………1415・1・4 切削油剤とその効果…………………1425・1・5 切りくず処理…………………………1435・1・6 難削材加工……………………………1435・1・7 高速・高能率加工……………………1445・1・8 金型加工………………………………1455・1・9 環境対応加工…………………………1455・1・10 経済的切削条件 ……………………1465・2 単刃加工 ……………………………………147
5・2・1 旋削……………………………………147

5・2・2 形削り・立て削り・平削り…………148
5・3 穴あけ・中ぐり加工 ………………………148
5・3・1 ドリル加工……………………………148
5・3・2 中ぐり加工……………………………150
5・3・3 ガンドリル加工………………………150
5・3・4 リーマ加工……………………………150
5・4 フライス加工 ………………………………150
5・4・1 フライス加工…………………………150
5・4・2 エンドミル加工………………………152
5・5 形状創成加工 ………………………………154
5・5・1 ブローチ加工…………………………154
5・5・2 歯切り加工・シェービング加工……155
5・5・3 ねじ切り………………………………156

iii

iv

目

次第 6章 砥 粒 加 工
6・1 研削加工の基礎 ……………………………158
6・1・1 研削加工の基礎理論…………………158
6・1・2 研削工具と砥粒………………………160
6・1・3 研削加工面の幾何学的創成過程……161
6・1・4 研削加工面の性状……………………161
6・1・5 砥石摩耗と砥石寿命…………………161
6・1・6 研削油剤………………………………162
6・1・7 研削条件と研削コスト………………162
6・1・8 倣い研削………………………………162
6・1・9 クリープフィード研削………………163
6・1・10 スピードストローク研削 …………164
6・1・11 超高速研削 …………………………164
6・1・12 難削材の研削 ………………………165
6・2 各種研削加工法 ……………………………166
6・2・1 円筒研削………………………………166

6・2・2 内面研削………………………………1666・2・3 心なし研削……………………………167
6・2・4 平面研削………………………………167
6・2・5 歯車研削………………………………168
6・2・6 ねじ研削………………………………168
6・2・7 工具研削………………………………168
6・2・8 その他の研削…………………………169
6・2・9 ホーニング……………………………169
6・2・10 超仕上げ ……………………………170
6・2・11 研磨布紙加工 ………………………171
6・3 遊離砥粒加工 ………………………………172
6・3・1 ラッピングとポリシング……………172
6・3・2 バレル加工……………………………175
6・3・3 バフ加工………………………………175
6・3・4 超音波加工……………………………175

第 7章 特 殊 加 工
7・1 総論 …………………………………………177
7・2 特殊加工法各論 ……………………………177
7・2・1 光・物理加工…………………………177

7・2・2 電気加工………………………………180
7・2・3 化学加工………………………………181
7・2・4 噴射加工………………………………183

第 8章 表 面 処 理
8・1 表面処理一般 ………………………………185
8・2 金属皮膜処理 ………………………………185
8・2・1 電気めっき……………………………185
8・2・2 溶融めっき……………………………186
8・2・3 拡散めっき……………………………186
8・2・4 溶射……………………………………186
8・2・5 無電解めっき…………………………186
8・2・6 物理蒸着………………………………186
8・2・7 化学蒸着………………………………187
8・2・8 各成膜法の長所と短所………………187
8・3 化成処理，陽極酸化処理 …………………187
8・3・1 化成処理………………………………187

8・3・2 陽極酸化処理…………………………187
・8 4 表面硬化法 …………………………………188
8・4・1 浸炭，窒化など………………………188
8・4・2 高周波焼入れ…………………………188
8・4・3 レーザ焼入れおよび電子ビーム焼入れ……………………………………189
8・4・4 ショットピーニング法………………189
8・4・5 その他…………………………………189
8・5 非金属皮膜処理 ……………………………189
8・5・1 プラスチックライニング……………189
8・5・2 セラミックコーティング……………189

第 9 章 加 工 機 械9 ・1 工作機械一般 ………………………………191
9 ・2 工作機械の種類 ……………………………191
9・2・1 旋盤・ターニングセンタ……………191
9・2・2 フライス盤・マシニングセンタ……192
9・2・3 ボール盤・ドリリングセンタ………193
9・2・4 研削盤・グラインディングセンタ…………………………………………193
9・2・5 放電加工機……………………………193
9・2・6 その他の工作機械……………………194
9 ・3 工作機械の選択 ……………………………194

9・3・1 工作機械の形状創成運動……………194
9・3・2 各種加工方法と工作機械の関連……195
9・3・3 加工要求と工作機械の選択…………196
・9 4 工作機械の性能評価 ………………………196
9・4・1 静的精度………………………………196
9・4・2 位置決め精度・空間精度・円運動
精度……………………………………197
9・4・3 熱変形評価……………………………198
9・4・4 振動・騒音評価………………………198
9・4・5 工作精度および加工能力の評価……198

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目

9 ・5 工作機械の基本構造 ………………………198
9・5・1 構造本体………………………………199
9・5・2 案内および直進駆動機構……………200
9・5・3 主軸構造およびその駆動機構………202
9・5・4 周辺機器………………………………203
9 ・6 工作機械の数値制御および適応制御 ……204
9・6・1 数値制御工作機械一般………………204
9・6・2 数値制御工作機械のソフトウェア…………………………………………204
9・6・3 数値制御工作機械用機器……………206
9・6・4 工作機械の適応制御…………………206

第 10 章 加
10・1 長さの測定…………………………………217
10・1・1 長さの実用標準 ……………………217
10・1・2 加工現場における長さの測定機
器 ……………………………………218
10・1・3 加工現場における長さ測定の問
題点 …………………………………220
10・2 加工部品の測定……………………………222
10・2・1 一般事項 ……………………………222
10・2・2 三次元座標測定機による寸法・形状測定 ……………………………223次v

9 ・7 塑性加工機械 ………………………………207
9・7・1 塑性加工機械一般……………………207
9・7・2 圧延機…………………………………207
9・7・3 プレス…………………………………209
9・7・4 引抜き機械……………………………210
9・7・5 せん断加工機…………………………211
9・7・6 回転加工機……………………………212
9・7・7 曲げ加工機……………………………213
9・7・8 矯正加工機……………………………214
9・7・9 特殊加工機……………………………214

工 測 定
10・2・3 幾何偏差の測定 ……………………225
10・2・4 表面性状の測定 ……………………226
10・2・5 その他の測定 ………………………228
10・3 インプロセス・オンライン計測…………229
10・3・1 一般事項 ……………………………229
10・3・2 切削加工における計測技術 ………230
10・3・3 研削加工における計測技術 ………232
10・3・4 その他の加工における計測技術………………………………………234

第 11 章 三次元造形技術
11・1 概説…………………………………………236
11・1・1 背景（ものづくりの変化：コンカレント，ソリューション)………236
11・1・2 三次元造形とは ……………………236
11・1・3 RP 技術の利用 ……………………236
11・1・4 RP の効果および影響 ……………237
11・2 三次元造形法………………………………237

11・2・1 光造形法 ……………………………237
11・2・2 粉末積層法 …………………………238
11・2・3 溶融物堆積法 ………………………239
11・2・4 シート積層法 ………………………240
11・2・5 その他の造形法 ……………………241
11・2・6 応用，新展開 ………………………241

第 12 章 超精密・超微細加工技術
12・1 概説…………………………………………242
12・2 超精密・超微細加工技術各論……………242
12・2・1 超精密切削加工 ……………………24212・2・2 超精密研削加工 ……………………243
12・2・3 超精密研磨加工 ……………………244
12・2・4 その他のマイクロ加工法 …………246

第 13 章 遠隔加工システム
13・1 遠隔加工システムの概要…………………249
13・2 遠隔加工システムに必要な技術…………249
13・3 遠隔加工システム事例……………………250

13・3・1 遠隔診断・保守 ……………………250
13・3・2 加工システムの遠隔操作 …………250

索引（日本語・英語）………………………………………………………………………………………………巻末