鋳物・鍛造品の切削（追加工）｜素材手配から機械加工まで一括

鋳物加工・鋳物の切削（追加工）は、鋳造や鍛造でつくった素材に旋盤やマシニングセンタで機械加工を施し、図面どおりの寸法・はめあい・面粗さに仕上げる工程です。鋳物や鍛造品は形状が複雑でつかみにくく、黒皮や巣、硬度ムラなど素材特有の課題があります。本ページでは素材の種類と特徴、切削が難しい理由と対策、追加工を依頼するときのポイントを解説し、広島県福山市の本社工場と神奈川県相模原市の相模原工場で追加工を手がけるエヌテックの対応内容をご紹介します。

鋳物・鍛造品の切削（追加工）とは

鋳造は溶かした金属を型に流し込んで形をつくる製法、鍛造は金属をたたいたり押しつぶしたりして形をつくる製法です。どちらも最終形状に近い素材を効率よくつくれる反面、軸受のはめあい部、シール面、ねじ穴、位置決め穴など高い精度が必要な部分はそのままでは仕上がりません。そこで素材をつくった後に機械加工を加えることを「追加工」と呼びます。

追加工では、素材のどこを基準にするか、どこにどれだけ削り代（取り代）があるかを見極めることが品質を左右します。棒材や板材から削り出す加工と違い、素材ごとに形状や寸法のばらつきがあるため、段取りと芯出しに経験が求められる分野です。

素材の種類と特徴

鋳物（砂型鋳造：鋳鉄FC・FCD、鋳鋼、アルミ鋳物AC）

砂型鋳造は、砂で型をつくって溶湯を流し込む方法で、大型品や複雑形状、少量生産に向いています。代表的な材質は次のとおりです。

• ねずみ鋳鉄（FC）：黒鉛が片状に分布した鋳鉄で、振動を吸収しやすく、工作機械のベッドやハウジングなどに使われます。切りくずは細かく砕けやすい性質です。
• 球状黒鉛鋳鉄（FCD、ダクタイル鋳鉄）：黒鉛を球状にして粘り強さを高めた鋳鉄です。FCより強度・靱性に優れ、バルブ本体や機械部品に用いられます。
• 鋳鋼（SC系など）：鋼を鋳造したもので、強度や靱性が必要な大型部品に使われます。鋳鉄に比べて切りくずがつながりやすくなります。
• アルミ鋳物（AC材）：軽量で、ポンプケーシングや装置フレームなどに使われます。重力鋳造や砂型鋳造でつくられ、熱処理で強度を調整する材種もあります。なお、量産向けのアルミダイカスト（ADC材）も追加工の対象になります。

ロストワックス（精密鋳造）

ロストワックスは、ろう（ワックス）で製品の模型をつくり、その周りをセラミックで固めた後にろうを溶かし出して型にする方法です。寸法精度と鋳肌がよく、小型で複雑な形状を最終形に近い状態でつくれるため、追加工は穴あけ、ねじ、はめあい部の仕上げなど限られた部位になることが一般的です。取り代が少ない分、基準の取り方を誤ると削り残しや削りすぎが起きやすい点に注意が必要です。

鍛造品（自由鍛造・型鍛造）

• 自由鍛造：金型を使わず、ハンマーやプレスでたたきながら形をつくる方法です。大型のシャフトやリング、ブロックなどを1個からつくれますが、形状は単純で取り代を多めに見込みます。
• 型鍛造：上下の金型で素材を挟んで成形する方法で、形状の再現性が高く、量産品に向いています。

鍛造は金属組織を緻密にし、鍛流線（ファイバーフロー）を形状に沿わせられるため、強度が求められる部品に選ばれます。

素材比較表

鋳物の切削が難しい理由

黒皮・砂かみ

鋳物の表面には「黒皮」と呼ばれる酸化被膜や、型の砂がかみ込んだ硬い層があります。この層は内部より硬く、工具の刃先を急速に摩耗させます。浅い切込みで黒皮の中を削ると刃先が黒皮だけに当たり続けて傷みやすいため、一般には黒皮の下まで一度に切り込む条件を選び、荒加工用の工具を分けるなどの対策をとります。

巣（ブローホール）

鋳造時のガスや収縮によって内部にできる空洞を「巣」と呼びます。表面からは見えず、削って初めて現れることが多いのが厄介な点です。シール面や圧力がかかる部分に巣が出ると漏れの原因になるため、許容基準を事前に取り決めておくこと、巣が出やすい部位を把握して加工順序を工夫することが大切です。

硬度ムラ・チル

鋳鉄では、薄肉部や角部など急冷された部分が「チル（白銑化）」と呼ばれる非常に硬い組織になることがあります。部分的に硬い箇所があると、工具が欠けたり、仕上げ面が不均一になったりします。素材ごとに硬さが異なることも前提として、工具材種と切削条件に余裕を持たせます。

切りくず（粉）

ねずみ鋳鉄の切りくずは細かい粉状になり、機械の摺動部やクーラントに入り込みやすい性質があります。集じんや清掃、機械の保護を考えた段取りが必要です。また、加工後の部品に粉が残らないよう洗浄にも配慮します。

鍛造品の切削のポイント

鍛造肌と取り代のばらつき

鍛造品の表面にはスケール（酸化皮膜）が付いており、鋳物の黒皮と同様に工具を傷めます。自由鍛造品は形状のばらつきが大きく、取り代が場所によって多かったり少なかったりします。加工前に素材の寸法を測り、全周に削り代が確保できる位置に芯を合わせることが重要です。

熱処理済み素材の加工

鍛造品は、焼入れ焼戻し（調質）などの熱処理を施した状態で支給されることがあります。硬さが上がるほど工具摩耗が進むため、工具材種や切削速度を見直します。また、熱処理後に削ると内部の残留応力が解放されて変形することがあるため、荒加工と仕上げ加工の間に時間や工程を挟むなど、変形を見越した工程設計を行います。

異形状素材の加工基準と段取り

鋳物や鍛造品は丸物でも角物でもない異形状が多く、旋盤のチャックやマシニングのバイスでそのままつかめないことがよくあります。一般的には次のような手順で段取りを決めます。

1. 基準面・基準穴の決定：図面の基準（データム）と素材図を照らし合わせ、最初に削る面を決めます。最初の加工面が以降すべての基準になるため、全体の取り代バランスを見て決めることが大切です。
2. 仮基準での荒加工：素材面をケガキや測定で確認し、仮の基準で一面と穴などを加工します。
3. 加工済み面での本加工：荒加工した面を基準に段取りを替え、精度の必要な部位を仕上げます。

旋盤では4つ爪チャックで各爪を個別に調整して芯を出したり、面板に固定したりします。偏りのある形状では回転バランスにも配慮が必要です（→ 偏芯・異形状加工のページ）。

追加工を依頼するときのポイント（素材図・加工図・取り代）

追加工をスムーズに進めるために、ご依頼時には次の情報があると見積と検討が早くなります。

• 素材図と加工図：素材の寸法と、加工後の寸法・公差・基準が分かる図面。素材図がない場合は、加工図に素材形状の目安を示していただくか、現物写真で補います。
• 取り代の考え方：どの面にどの程度の削り代があるか。少なすぎると黒皮が残り、多すぎると加工時間とコストが増えます。
• 巣・欠陥の許容基準：加工後に巣が見つかった場合の判定基準と扱い（補修可否、不良扱いなど）。
• 素材の手配範囲：素材をご支給いただくのか、加工先で手配するのか。
• 後工程：塗装、めっき、熱処理などの有無。

エヌテックの鋳物・鍛造品の追加工

4つ爪チャック・複合加工機による異形素材の加工

エヌテックは、4つ爪チャック旋盤3台、複合加工機（INTEGREX）3台、立旋盤、NC旋盤10台超、マシニングセンタ（縦・横・5面加工）を保有しています。つかみにくい異形素材は4つ爪チャックで芯を出して旋削し、旋削とフライス加工が必要な部品は複合加工機でワンチャックに近い形で加工するなど、形状に応じて設備を使い分けます。アルミ鋳物の加工にも対応しています（→ アルミ切削加工のページ）。

素材手配から加工・塗装・検査まで一括

素材の手配から機械加工、塗装や表面処理、検査までを一括でお任せいただけます。塗装・表面処理・熱処理は協力会社と連携し、工程の手配から品質の管理までエヌテックが責任を持って行います。工程はバーコードで管理し、20℃恒温の検査室で三次元測定機を使った測定を行い、専任検査員が出荷前検査を実施します。ISO9001の認証も取得しています。鋳物や鍛造のフランジ素材、シャフト素材の追加工もご相談ください（→ フランジ加工のページ／シャフト加工のページ）。

支給素材の加工のみも対応

お客様が手配された鋳物・鍛造素材をご支給いただき、機械加工のみを承ることも可能です。1個から数千個まで、試作から中量産まで対応しており、特に多品種小ロットの追加工を得意としています。

よくある質問

Q. 鋳物の追加工は1個からでも依頼できますか？

A. はい、1個から承ります。試作や補修部品など、1個単位の追加工もご相談ください。数千個規模の中量産にも対応しています。

Q. 鋳物の切削で巣が出た場合はどうなりますか？

A. 巣は削って初めて表面に現れることが多いため、事前に許容基準と発見時の扱いを取り決めておくことをおすすめします。巣が見つかった場合は状況をご報告し、対応をご相談します。

Q. 素材の手配からまとめて依頼できますか？

A. はい、素材の手配から機械加工、塗装・表面処理などの後工程、検査までを一括で承ります。後工程は協力会社と連携し、工程と品質の管理まで当社が行います。

Q. ロストワックス品の追加工にも対応していますか？

A. ロストワックス素材の穴あけ、ねじ加工、はめあい部の仕上げなどの追加工もご相談ください。取り代が少ないため、基準の取り方を図面とあわせて確認したうえで加工します。

Q. 図面がなく、現物しかない鋳物部品でも相談できますか？

A. まずは現物の写真と、分かる範囲の寸法・材質・用途をお送りください。内容を確認したうえで対応可否をご連絡します。

お問い合わせ

鋳物・鍛造品の追加工、素材手配からの一括対応をご検討中の方は、お気軽にご相談ください。図面（素材図・加工図）または現物写真、材質、数量、希望納期をお送りいただければ、内容を確認してご連絡いたします。支給素材の加工のみのご相談も歓迎します。