生爪について

生爪とは～生爪の特徴と用途・硬爪との違い

生爪（ナマヅメ）とは

「生爪」とは旋盤チャックでワークを把握するために取り付ける「爪」のことで、焼き入れされており爪の成型が出来ない「硬爪」に対し、生材で出来ている爪を「生爪」と呼びます。
生爪は、生材のためワークに合わせて様々な成形が可能で、芯ブレの極めて少ない高精度な加工を行うことが出来るのが特徴で、使用頻度が非常に高い爪です。

生爪と硬爪について

生爪と硬爪の違いとそれぞれの特徴

旋盤で加工する際には、チャックに取り付けた「爪」で固定しますが、その爪には「硬爪（カタヅメ）」と「生爪（ナマヅメ）」と呼ばれる2種類の特徴の異なる爪があります。
それぞれの爪の特徴に合わせて使い分けるのが一般的です。

【硬爪の特徴と用途】

硬爪（カタヅメ）は、その名の通り、焼き入れが施されている「硬い爪」です。硬度を上げるための焼き入れが行われている為、成型をすることは出来ず、加工物に合わせた調整はできません。その為、精度の必要な加工には不向きで、主に荒加工を目的として使用されることが多い爪です。
硬爪は成形を行うことが出来ない為、精度の高い作業には不向きですが、その硬さゆえに使用によって擦り減る様な事はほぼ無く、繰り返し何度でも使用できるというメリットがあります。
硬爪には、内爪・外爪・オニ爪などいくつかの種類があります。

【生爪の特徴と用途】

一方、生爪（ナマヅメ）は焼き入れによって硬度が上がっている硬爪と違い、焼き入れが行われていないそのままの生材が使われていて柔らかいため、ワークに合わせた様々な成型が可能な爪です。ワークに合わせて個別に爪を削って調整する成形を行う事で、複雑なワークであってもズレや芯ブレのない把握が出来る為、精度の必要な加工を行う場合に多く用いられます。
生材の為、成形加工ができる一方、使用によって爪自体が削られていくだけでなく、摩耗やゆがみが起きてくるため消耗品となります。

それぞれの硬さや摩耗などの特徴から、荒加工には硬爪、精度を要する加工・成型・仕上げなどは生爪と用途に合わせ爪を使い分けることが多くなっています。

旋盤加工について

旋盤加工と生爪

旋盤を使用して加工を行うには、ワークを掴むためにチャックに爪を取り付ける必要があります。
チャックに合わせて、様々な形状の爪が存在していますが、特徴で大きく分けると硬爪と生爪の2種類です。
硬爪は、その名の通り焼きの入った硬い爪で、成形は出来ません。対して生爪は生材の為、ワークに合わせた成形ができます。生爪は、ワークに合わせた様々な形状に加工することができるため、高精度な保持をすることができ、精度を必要とする旋盤加工には欠かせない爪となっています。

旋盤チャックとそのメーカー

チャックは旋盤などにワークを固定するための工具です。
チャック本体に取り付けられる爪で把握されることでワークは固定され、作業を行えるようになります。
チャックは様々な形式の物が各メーカーから発売されていますが、爪はチャックの形式に合わせた専用のものを使う必要があります。
主なメーカーには、北川（KITAGAWA）と呼ばれる北川鉄工所、豊和（HOWA）と呼ばれている豊和工業、松本(MMK)と呼ばれる松本機械工業、日鋼(NIKKO)と言われる日鋼プレジオン・日光YPK商事、ソール(SOUL)と言われる帝国チャック、ビクター(VICTOR)の小林鉄工、SMW(SMW-AUTOBLOK)のSMW-AUTOBLOK等があります。

【チャックメーカーと対応した生爪の一覧】

北川用一覧　豊和用一覧　松本用一覧　日鋼用一覧　ソール用一覧　ビクター用一覧　 SMW用一覧

生爪の成形・加工

旋盤加工の際にはワークを爪で掴んで固定しますが、精度の必要な加工を行うためには、取り付ける生爪自体をワークの形状に合わせて成形し、ズレやブレがなくしっかりと把握できるように調整をする必要があります。
この成型の精度が悪いとブレなどが生じ精度の高い加工物は作れませんので、生爪の加工は加工物を作るための初歩的な過程でありながらも非常に重要な作業といえます。
加工自体は、通常は内径バイトで爪全体が当たるように、ワーク径とぴったり同寸に削っていくだけです。
なお、生爪は加工する毎に、削られていく消耗品の為、削る量が多ければその分早く消耗してしまいます。その消耗を減らすために、荒加工と仕上げを分けて行ったり、生爪成形用の治具なを使って削る量を少なくするようなやり方もあります。

生爪の材質

生爪はその名の通り、焼きの入っていない生材で出来ており、成形加工を可能とする爪です。
材質は一般的には鉄で作られていますが、アルミや真鍮などの柔らかいワークも傷をつけず把握するために、アルミ製の生爪もあります。
アルミ製の生爪は、柔らかいためワークを把握しても傷をつけにくく、成形し易い上に、軽量の為、遠心力による把握力の低下を招きづらいといったメリットがある一方、その軟性ゆえに繰り返しの使用によって歪みなどが生じやすく、精度の耐久性は鉄製と比べると劣ってしまいます。
そのためアルミ製の爪は、鉄製と比べて交換頻度が高くなってしまいます。