NC工作機械オペレーター

NC工作機械オペレーターとは

NC工作機械オペレーターとは、コンピューターによる数値制御（NC）によりNC工作機械を操作して金属材料を切削加工する職業です。

コンピューターによる数値制御（NC）により運転を行うNC工作機械を操作して金属材料を切削加工する。

工作機械は金属切削工作機械とも呼ばれ、金属加工物を切削（せっさく）や研削（けんさく）によって所定の形状に作り上げる機械で、作業者がハンドルを回して操作する「汎用工作機械」と「NC工作機械」がある。NC工作機械は、加工精度のばらつきが少ない、作業者の技量に依存しない加工が可能で、1人で複数の機械を操作できるため作業員が少なくて済み、加工工程を効率化できるなどの利点があり、現在の日本の工作機械生産額の90％以上（*1）をNC工作機械が占めている。

工作機械は、用途によって細かく分けると約300種類もの機種があるが、主なものとしては、旋盤、穴あけ加工のボール盤、穴の大きさを加工する中ぐり盤、平面・曲面加工するフライス盤、切削工具ではなく砥石車を使う研削盤、歯車の歯を切り出す歯切り盤などがあり、NC機能を装備することによりNC旋盤、NCフライス盤などと呼ばれる。

生産効率が良いことから現在広く使われているのは、複数の旋盤機能を搭載して、ATC機能を装備することにより旋削（せんさく）加工だけでなくフライス削り（フライス盤と言われる手動で軸を動かして加工をする）や穴あけなども1台でこなすターニングセンターや、旋削加工から中ぐり、穴あけ、ねじ立て、リーマ仕上げまで多種類の加工を1台で連続して行えるマシニングセンター（MC）である。

NC工作機械を操作するNCオペレーターの仕事は、プログラミングとオペレーティングの2種類に分かれる。プログラミングとは、工作機械に作業内容を「教える」ティーチング作業であり、オペレーティングは工作機械がプログラミング通りに動くかどうかをチェックする作業で、機械操作や完成品のチェックまで行う。

具体的な作業手順は、まずプログラミングを行う。プログラミングの手順は、図面から加工形状を確認して、使用する治具や工具などを決める。座標系（x,y,zの3軸）を設定し、使用工具の順番、回転方向や回転数、切削速度などの加工手順や切削条件を設定する。次いで図面通りの形状を実現できるように工具を動かす移動指令や、処理が終わったら加工の終了指令を出すように設定するという流れになる。

NCプログラミングには、オペレーターが座標計算シートに座標や移動量などを記入して、それをもとにNCデータを生成するマニュアルプログラミングと自動プログラミングがある。自動プログラミングには、CAD/CAMシステムを使うものとNC装置のプログラミング機能を使うものがある。作業人員やNCデータ作成時間が少なくて済むなどの利点があり、多種類の複雑な加工を行う場合は自動プログラミングを使用するのが一般的である。

プログラミングが完成したら、パソコン上でシミュレーションして、図面通りの加工ができることを確認したら、材料をつけないまま空運転して、干渉などの物理的な問題点がないかチェックして、すべてOKとなったらオペレーティングに移る。

工具の在庫を確認し、摩耗や欠けがないかどうか顕微鏡で確認してから工作機械にセットする。次いで、加工材料を固定する治具(じぐ)をセットし、その治具に加工材料をセットして、機械の軸に対して加工材料の平行や直角の位置調整を行う。高精度計測器のスタイラスで加工材料の中心を測定する。準備がすべて終わったらプログラムを読み込むと、プログラムに従って自動で加工が行われる。ものによっては数十時間かかる場合もあるが、自動運転なので夜間でも加工でき、作業員が常時見ている必要もない。加工が終わったら完成品のチェックを行う。

終業前には、工具の摩耗検査や機械の清掃を手順書に沿って実施する。

*1　一般社団法人日本工作機械工業会ホームページから

◇　よく使う道具、機材、情報技術等

コンピューター、NC工作機械、金属切削工作機械、汎用工作機械、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、切削工具、砥石車、研削盤、歯切り盤、NC旋盤、NCフライス盤、フライス盤、ターニングセンター、マシニングセンター、治具、CAD、CAM、顕微鏡、高精度計測器、スタイラス、切削工具、作業中の保護具（ヘルメット、ゴーグル、グローブ、安全靴等）