旋盤の動作原理

ワークピースの回転は、旋削工具が平面内で直線または曲線に沿って移動する切削プロセスです。旋削は、通常、旋盤で実行され、ワー​​クピースの内外の円筒面、端面、円錐面、成形面、およびねじを加工します。
内外円筒面を旋削する場合、旋削工具はワークピースの回転軸と平行な方向に移動する。端面を旋削する場合やワークピースを切断する場合、旋削工具はワークピースの回転軸に垂直な方向に沿って水平に移動する。旋削工具の運動軌跡がワークピースの回転軸に対して斜めになっていると、円錐面を加工できる。旋削によって形成される回転体の表面は、成形工具法または工具先端軌跡法のいずれかを使用して形成することができる。旋削中、工作機械のスピンドルによってワークピースが回転することが主な動作であり、工具ホルダーに固定された旋削工具が送り動作を行う。切削速度 v は、回転するワークピースの加工面と旋削工具との接触点における線速度（メートル/分）である。 切削深さは、各切削ストロークにおける加工対象面とワークピースの既に加工された面との間の垂直距離（ミリメートル単位）であるが、切削および成形旋削においては、送り方向に垂直な旋削工具とワークピースとの間の接触長さ（ミリメートル単位）である。送り速度は、ワークピースの各回転における送り方向に沿った旋削工具の変位（ミリメートル／回転）を表し、これは、旋削工具の毎分送り速度（ミリメートル／分）としても表される。高速度鋼旋削工具で普通鋼を旋削する場合、切削速度は通常25-60メートル／分であり、硬質合金旋削工具は80-200メートル／分に達することができる。コーティングされた硬質合金旋削工具を使用する場合、最大切削速度は毎分300メートル以上に達することができる。
旋削加工は、一般的に荒削りと精密旋削（半精密旋削を含む）の2つに分けられます。荒削りは、切削速度を落とさずに大きな切り込みと大きな送り速度を使用して旋削効率を向上させることを目的としていますが、加工精度はIT11にしか達せず、表面粗さはR 20-10ミクロンです。半精密旋削と精密旋削では、高速で小さな送り速度と切削深さを可能な限り使用し、加工精度はIT10-7、表面粗さはR 10-0.16ミクロンです。非鉄金属部品の高速精密旋削に高精度旋盤で細かく研磨されたダイヤモンド旋削工具を使用すると、IT7-5の加工精度とR {{10}}.04-0.01マイクロメートルの表面粗さを実現できます。このタイプの旋削は「ミラー旋削」と呼ばれます。 ダイヤモンド旋削工具の刃先に0.1-0.2ミクロンの凹凸を切削すると、旋削面に極めて小さく整然と並んだ縞模様ができ、光の回折によりサテンのような光沢を呈します。装飾面としても利用でき、このような旋削加工は「レインボー旋削」と呼ばれています。
旋削加工の際、旋削工具がワークと同じ方向に、対応する速度比で回転すると（通常、工具速度はワーク速度の数倍）、旋削工具とワークの相対運動軌道を変えることができ、多角形（三角形、正方形、角柱、六角形など）の断面を持つワークを加工することができます。旋削工具を縦方向に送りながら、ワークの各回転に対して工具ホルダーに周期的な半径方向の往復運動を加えると、カムやその他の非円形断面の表面を加工することができます。歯逃げ旋盤では、同様の動作原理に従って、特定の多歯切削工具（成形フライスカッターやギアホブカッターなど）の歯の背面を加工することができ、これを「バックリリーフ」と呼びます。