金属旋盤

機械加工において、金属旋盤または金属加工旋盤は、比較的硬い材料を精密に加工するために設計された旋盤の大きなクラスです。これらはもともと金属を加工するために設計されましたが、プラスチックやその他の材料の出現と、その固有の汎用性により、幅広い用途と幅広い材料で使用されています。機械加工の専門用語では、より広い文脈がすでに理解されている場合、通常は単に旋盤と呼ばれ、そうでなければより具体的なサブタイプ名（工具室旋盤、タレット旋盤など）で呼ばれます。これらの剛性のある工作機械は、ツールビットやドリルビットなどのさまざまな切削工具の（通常は直線的な）動きによって、回転するワークピースから材料を取り除きます。

旋盤の設計は、用途によって大きく異なりますが、基本的な機能はほとんどのタイプに共通しています。これらの機械は、少なくとも主軸台、ベッド、キャリッジ、および心押台で構成されています。優れた機械は、安定性のために広いベアリング面 (スライドウェイ) でしっかりと構築され、非常に正確に製造されています。これにより、機械で製造されるコンポーネントが必要な許容範囲と再現性を満たすことができます。

主軸台 (H1)には、主軸(H4)、変速機構(H2、H3)、および変速ギア(H10)が収納されています。主軸台は、切削力がかかることから、できるだけ頑丈に作られている必要があります。切削力によって、軽量に作られたハウジングが変形したり、ワークピースに伝わる高調波振動が発生し、完成したワークピースの品質が低下したりする可能性があります。

メインスピンドルは、長いバーが作業エリアまで伸びることができるように、通常中空になっています。これにより、準備と材料の無駄が減ります。スピンドルは精密ベアリング内で回転し、チャックやフェースプレートなどのワーク保持装置を取り付けるための手段が取り付けられています。スピンドルのこの端には通常、テーパー（多くの場合、モールステーパー）も付いています。これにより、中空の管状（モールス規格）テーパーを挿入してテーパー穴のサイズを小さくし、センターを使用できるようになります。古いマシン（1950年代）では、スピンドルはフラットベルト プーリによって直接駆動され、ブルギアを操作することで低速にできました。後のマシンでは、専用の電気モーターで駆動されるギアボックスを使用しています。完全な「ギア付きヘッド」により、オペレーターはギアボックス全体を通じて適切な速度を選択できます。

ベッドは、主軸台に接続する堅牢なベースで、キャリッジとテールストックをスピンドルの軸と平行に移動できます。これは、キャリッジとテールストックを設定された軌道に拘束する硬化研磨されたベッドウェイによって容易になります。キャリッジはラックとピニオンシステムによって移動します。正確なピッチの親ねじは、主軸台から駆動されるギアボックスを介して、切削工具を保持するキャリッジを駆動します。

ベッドの種類には、逆 V 字型ベッド、フラット ベッド、V 字型とフラット ベッドの組み合わせなどがあります。V 字型と組み合わせ型ベッドは精密作業や軽作業に使用され、フラット ベッドは重作業に使用されます。^{[引用が必要]}

旋盤を設置する際、最初のステップは水平調整です。つまり、ベッドがねじれたり曲がったりしていないことを確認することです。機械を正確に水平にする必要はありませんが、正確な切削ジオメトリを実現するには、完全にねじれをなくす必要があります。精密水準器は、ねじれを特定して取り除くのに役立つツールです。また、4 つ以上の取り付けポイントがある旋盤の場合は、ベッドに沿ってこのような水準器を使用して曲がりを検出することをお勧めします。どちらの場合も、水準器は絶対基準ではなく比較基準として使用されます。

フィードスクリュー (H8)は、一連のギアでキャリッジ機構を駆動できる長いドライブシャフトです。これらのギアは、キャリッジのエプロンにあります。フィードスクリューとリードスクリュー (H7)は両方とも、チェンジギア(クアドラント上) またはクイックチェンジギアボックス (H6)あるいはノートンギアボックスと呼ばれる中間ギアボックスによって駆動されます。これらの中間ギアにより、ねじやウォームギアを切断するための正しい比率と方向を設定できます。タンブラーギア ( H5によって操作) は、正しい比率と方向のギアトレインを導入できるようにするクアドラントプレートとともに、スピンドルとギアトレインの間にあります。これにより、スピンドルの回転数とリードスクリューの回転数の間に一定の関係が提供されます。この比率により、ダイを使用せずにワークピースにねじ山を切ることができます。

一部の旋盤には、キャリッジ移動の目的すべてに使用できるリードスクリューが 1 つだけあります。ねじ切りの場合、ハーフナットがリードスクリューのねじ山によって駆動されるようにかみ合います。また、一般的な動力供給の場合、キーがリードスクリューに切り込まれたキー溝とかみ合い、旋盤ベッドに沿って取り付けられたラックに沿ってピニオンを駆動します。

リードスクリューは、ヤードポンド法またはメートル法のどちらかの規格に従って製造され、異なるファミリーのねじ山形状を作成するには変換比を導入する必要があります。 1 つのねじ山形状から別のねじ山形状に正確に変換するには、127 歯のギアが必要ですが、旋盤に取り付けるには小さすぎる場合は、近似値を使用できます。 3 と 7 の倍数で 63:1 の比率を使用すると、かなり緩いねじ山を切ることができます。 この変換比は、クイック チェンジ ギアボックスに組み込まれていることがよくあります。

インペリアル (インチ) の親ねじ付き旋盤をメートル (ミリメートル) のねじ山に変換するために必要な正確な比率は、100 / 127 = 0.7874... です。歯の総数が最も少ない場合の最良の近似値は、多くの場合 37 / 47 = 0.7872... です。この転置により、すべての慣用ピッチおよびモデルメーカーのメートル法ピッチ (0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.60、0.70、0.75、0.80、1.00、1.25、1.50、1.75、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、5.50、および 6.00 mm) にわたって一定の -0.020 パーセントの誤差が生じます。

最も単純な形式では、キャリッジはツールビットを保持し、オペレーターの制御下で縦方向 (回転) または垂直方向 (対面) に移動します。オペレーターは、ハンドホイール (5a)を介して手動でキャリッジを動かすか、フィードシャフトをキャリッジフィード機構(5c)に接続して自動的にキャリッジを動かします。これにより、キャリッジの動きがパワーアシストになるため、オペレーターの負担が軽減されます。キャリッジとその関連スライドのハンドホイール(2a、3b、5a)は通常、使いやすさと再現性のあるカットの作成を支援するために調整されています。キャリッジは通常、サドル(4)と呼ばれる上部鋳造物と、エプロン (5)と呼ばれる側面鋳造物で構成されます。

クロススライド (3)はキャリッジ上にあり、主軸軸に対して直角に移動する送りねじが付いています。これにより、面取り作業を実行したり、切削深さを調整したりできます。この送りねじは、ギア トレインを介してフィード シャフト (前述) に噛み合うため、クロススライドに自動「パワー フィード」動作を提供できます。ほとんどの旋盤では、インターロック機構によって 2 番目のギア トレインが遮断されるため、一度に 1 方向しか噛み合うことができません。

クロススライド ハンドホイールは通常、部品の直径でマークされているため、直径 0.001 インチを表す 1 目盛りは、クロススライドの動き 0.0005 インチに相当します。

複合レスト（またはトップスライド）（2）は、通常、ツールポストが取り付けられる場所です。別のフィードスクリューを介して、その軸に沿った小さな動き（クロススライドよりも小さい）を提供します。複合レストの軸は、キャリッジまたはクロススライドとは独立して調整できます。これは、テーパーを回転させたり、ネジ切りや精密面取りの際の切削深さを制御したり、フィードシャフトが許可するよりも細かい送り（手動制御）を取得したりするために使用されます。通常、複合レストのベース（2b）には分度器がマークされており、オペレーターは軸を正確な角度に調整できます。

スライドレスト（最も初期の馬車の形式として知られていた）の歴史は15世紀に遡ります。1718年にロシアの発明家アンドレイ・ナルトフが、ギアセットを備えた工具支持スライドレストを導入し、ロシアの産業で限定的に使用されました。^[1]

初めて完全に文書化された全金属製スライド レスト旋盤は、1751 年頃にジャック ド ヴォーカンソンによって発明されました。これは、モーズレイが自分のバージョンを発明して完成させるずっと前に、百科全書に記載されていました。モーズレイはヴォーカンソンの研究を知らなかった可能性があります。なぜなら、彼のスライド レストの最初のバージョンには、ヴォーカンソン旋盤にはなかった多くのエラーがあったからです。

18 世紀には、スライドレストはフランスの装飾旋盤でも使用されていました。

1780年代にウーリッジの王立兵器廠でヴェルブルガン家が作った一連の砲弾打ち抜き機にもスライドレストがあった。ヘンリー・モーズリーが発明したという話が長い間流布していたが、モーズリーは発明していない（そして決してそう主張していない）。モーズリーがスライドレストを発明したという伝説は、ジェームズ・ナスミスが1841年に書いた「スライド原理の導入に関する注釈」の中で曖昧に記述したことに由来しており、 ^[2]後の著述家が誤解して誤りを広めた。しかし、モーズリーがそのアイデアを広く普及させることに貢献したのは確かである。モーズリーが少年時代に兵器廠で働いていた時にそれを見た可能性は非常に高い。1794年、ジョセフ・ブラマーのもとで働いていた時にモーズリーはスライドレストを1つ作り、自分の工房を持つとそこで製作・販売する旋盤で広く使用した。彼が育てたエンジニアのネットワークと相まって、スライドレストは広く知られるようになり、他の旋盤メーカーに模倣され、英国のエンジニアリング ワークショップ全体に広まりました。リードスクリュー、チェンジ ギア、スライドレストの 3 つを組み込んだ実用的で多用途のネジ切り旋盤は、モーズレイの最も重要な業績でした。

ツールビットは、ツールポスト (1)に取り付けられます。ツールポストは、アメリカンランタンスタイル、従来の 4 面スクエア スタイル、または図に示すマルチ フィックス配置などのクイック チェンジ スタイルのいずれかになります。クイック チェンジ セットアップの利点は、ランタン スタイルでは 1 つのツール、4 面タイプでは 4 つのツールに制限されるのではなく、無制限の数のツール (使用可能なホルダーの数まで) を使用できることです。交換可能なツール ホルダーを使用すると、ホルダーをマシンから取り外しても、すべてのツールの中心の高さが変わらないように事前に設定できます。

テールストックは、主軸の反対側にあるツール（ドリル）とセンターマウントです。スピンドル（T5）は回転しませんが、リードスクリューとハンドホイール（T1）の作用で縦方向に移動します。スピンドルには、ドリルビット、センター、その他のツールを保持するためのテーパーが含まれています。テールストックはベッドに沿って配置し、ワークピースによって指定された位置にクランプ（T6）できます。また、テールストック（T4）をスピンドルの軸からオフセットする機能もあり、これは小さなテーパーを回転させたり、テールストックをベッドの軸に再調整したりするときに便利です。

この図は、ハンドホイールとスピンドルの間にある減速ギアボックス(T2)を示しています。大型ドリルでは、この部分に追加のてこ作用が必要になる場合があります。ツールビットは通常、HSS、コバルト鋼、または超硬合金で作られています。

長いワークピースは、多くの場合、中央で支える必要がある。これは、切削工具がワークピースをセンターが支えられる場所から押し出す（曲げる）可能性があるためである。これは、金属を切削すると、ワークピースを振動させたり曲げたりする傾向がある非常に大きな力が発生するためである。この追加のサポートは、ステディレスト（ステディ、固定ステディ、センターレスト、または紛らわしいがセンターと呼ばれることもある）によって提供される。ステディレストは、ベッド上の固定されたマウントから静止しており、レストの中央でワークピースを支える。通常、3つの接触点は120°離れている。フォロワーレスト（フォロワーまたは移動ステディとも呼ばれる）は類似しているが、ベッドではなくキャリッジに取り付けられているため、ツールビットが移動すると、フォロワーレストが「追従」する（両方とも同じ移動キャリッジにしっかりと接続されているため）。^{[3] [4]}

フォロワーレストは、いつでも切削中のワークピースの領域で、ツールビットのバネ力を直接打ち消すサポートを提供できます。この点では、ボックスツールに似ています。レストは、ベース (ベアリング面)から加工面にワークピースの形状誤差をいくらか伝達します。これはレストの設計によって異なります。伝達率を最小にするには、補正レストを使用します。レストローラーは通常、加工面に追加の形状誤差を引き起こします。

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  安定した休息
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  フォロワーレスト
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  精密研削や旋削のためのレストの修正
• 休憩作業ビデオを修正

金属加工の分野には、さまざまな旋盤があります。一部のバリエーションはそれほど目立たず、その他のバリエーションはニッチな分野です。たとえば、センタリング旋盤はデュアルヘッドマシンで、ワークは固定されたままヘッドがワークピースに向かって移動し、各端にセンタードリル穴を加工します。完成したワークピースは、別の作業で「センター間」で使用できます。金属旋盤という用語の使用も、今日ではやや時代遅れと見なされる場合があります。プラスチックやその他の複合材料は広く使用されており、適切な変更を加えることで、金属に使用されるのと同じ原理と技術をそれらの加工に適用できます。

センター旋盤、エンジン旋盤、ベンチ旋盤という用語は、いずれも一般的な機械工や機械加工愛好家が最もよく使用する金属加工旋盤の原型と考えられる基本的なタイプの旋盤を指します。ベンチ旋盤という名前は、作業台に取り付けられるほど小さい（ただしフル機能を備え、ミニ旋盤やマイクロ旋盤よりも大きい）このクラスのバージョンを意味します。センター旋盤の構造は上記で詳しく説明しましたが、製造年、サイズ、価格帯、または必要な機能に応じて、これらの旋盤でもモデル間で大きく異なる場合があります。

エンジン旋盤は、切削工具への自動送り機能を備えた 19 世紀後半または 20 世紀の伝統的な旋盤に付けられた名前です。これは、手持ち工具が使用された初期の旋盤や、手動送りのみの旋盤とは対照的です。ここでの「エンジン」の使用は、長年標準的な産業用動力源であった蒸気エンジンのような原動機という意味ではなく、機械装置の意味で使用されています。工場には 1 台の大型蒸気エンジンがあり、ベルトのライン シャフトシステムを介してすべての機械に動力を供給します。したがって、初期のエンジン旋盤は一般に「コーン ヘッド」であり、スピンドルには通常、平ベルトを受け入れるように設計されたコーン プーリーと呼ばれる多段プーリーが取り付けられていました。平ベルトをコーン プーリーの異なるステップに移動することで、異なるスピンドル速度を実現できました。コーンヘッド旋盤には通常、コーンの背面にカウンターシャフト (レイシャフト) があり、これを噛み合わせると、直接ベルト駆動で得られる速度よりも低い速度が得られます。これらのギアはバックギアと呼ばれていました。大型の旋盤には、2 速バックギアが付いているものもあり、これをシフトするとさらに低い速度が得られます。

20 世紀初頭に電気モーターが普及し始めると、多くのコーンヘッド旋盤が電動式に転換されました。同時に、ギアとベアリングの最先端の技術が進歩し、メーカーは自動車のトランスミッションに類似したギアボックスを使用して、さまざまなスピンドル速度と送り速度を実現しながら、高速度鋼工具を最大限に活用するために必要な高い動力を伝達する、完全にギア付きの主軸台を作り始めました。切削工具は、人工炭化物の導入により再び進化し、1970 年代に一般産業に広く導入されました。初期の炭化物は、工具ホルダーの機械加工された「ネスト」にろう付けすることで工具ホルダーに取り付けられていました。その後の設計では、先端が交換可能で多面的になり、再利用できるようになりました。炭化物は摩耗することなく、はるかに高い加工速度に耐えます。これにより、加工時間が短縮され、生産量が増加しました。より高速で強力な旋盤の需要が、旋盤開発の方向性を左右しました。

安価な電子機器が利用できるようになったことで、モーター速度を最高速度からほぼゼロ RPM まで連続的に可変できるようになり、速度制御の適用方法が再び変わりました。これは 19 世紀後半に試みられましたが、当時は満足できる結果ではありませんでした。その後の電気回路の改良により、再び実現可能になりました。

ツールルーム旋盤は、ツールルーム作業に最適化された旋盤です。基本的には最高級のセンター旋盤で、コレットクローザー、テーパーアタッチメントなど、より安価なモデルでは省略される可能性のある最高のオプション機能がすべて備わっています。ツールルーム旋盤のベッドは、通常、標準のセンター旋盤よりも幅が広くなっています。また、長年にわたり、選択的な組み立てと追加の取り付けが行われ、ツールルームモデルの構築には細心の注意が払われ、可能な限りスムーズに動作し、最も正確なバージョンのマシンが構築されるようになりました。ただし、1 つのブランド内で、通常モデルとそれに対応するツールルームモデルの品質の違いは、メーカーによって異なり、マーケティング心理学が一部影響している場合もあります。高品質のツールのみを製造する有名ブランドの工作機械メーカーにとって、ベースモデルの製品の品質が「高級モデル」で改善されるほど劣っているとは限らないのです。その他の場合、特に異なるブランドを比較する場合、(1) 価格で競争するように作られたエントリーレベルのセンター旋盤と、(2) 価格ではなく品質のみで競争することを目的としたツールルーム旋盤の品質の違いは、TIR、振動などを測定することによって客観的に実証できます。いずれにしても、ツールルーム旋盤は、オプションリストが完全にチェックされており、(実際または暗黙的に) 高品質であるため、エントリーレベルのセンター旋盤よりも高価です。

タレット旋盤とキャプスタン旋盤は、同じ部品を繰り返し生産するために使用される旋盤の一種です（切削工程の性質上、部品は通常交換可能です）。タレット旋盤とキャプスタン旋盤は、以前の旋盤から進化したもので、タレットが追加されています。タレットは、インデックス可能なツールホルダーで、複数の切削操作をそれぞれ異なる切削工具で簡単かつ迅速に連続して実行でき、オペレーターが途中でセットアップ作業（ツールのインストールやアンインストールなど）を行う必要はなく、ツールパスを制御する必要もありません。（後者は、タレットのスライドとストップによって機械的な制限が課されるジグのような方法、またはCNC旋盤のコンピューター制御のサーボ機構を介して、ツールパスが機械によって制御されるためです。）^[5]

タレット旋盤とキャプスタン旋盤には、さまざまな作業内容を反映して、多種多様な設計があります。

ギャングツール旋盤は、フライス盤のテーブルに似た長くて平らなクロススライド上に工具の列がセットアップされた旋盤です。その考え方は基本的にタレット旋盤と同じです。つまり、複数の工具をセットアップし、各部品切削サイクルで工具間を簡単にインデックスします。タレットのように回転するのではなく、インデックス可能な工具グループは直線的です。

多軸旋盤には複数のスピンドルと自動制御（カムまたは CNC 経由）があり、大量生産に特化した生産機械です。小型のものは通常スクリュー マシンと呼ばれ、大型のものは通常自動チャッキング マシン、自動チャッカー、または単にチャッカーと呼ばれます。スクリュー マシンは通常バー ストックから作業しますが、チャッカーはマガジンから個々のブランクを自動的にチャックします。スクリュー マシンでの一般的な最小収益生産ロット サイズは、セットアップに時間がかかることから、部品数が数千個になります。セットアップが完了すると、スクリュー マシンは、高精度、短いサイクル タイム、およびほとんど人の介入なしで、数千個の部品を連続的に迅速かつ効率的に生産できます。（最後の 2 つの点により、交換可能な部品あたりの単位コストが、これらのマシンがない場合よりもはるかに低くなります。）

コンピュータ数値制御(CNC) 旋盤は、セットアップ、操作、再現性、精度の容易さから、旧式の生産旋盤 (マルチスピンドルなど) に急速に取って代わっています。CNC 旋盤はコンピュータ制御の機械です。従来の旋盤と同様に、旋削や穴あけなどの基本的な加工操作を実行できます。最新の超硬工具を使用し、最新のプロセスを完全に使用できるように設計されています。部品はCAD/CAMプロセスまたはプログラマーによって手動で設計され、ツール パスがプログラムされ、結果のファイルがマシンにアップロードされます。設定と試行が済めば、マシンはオペレーターの監視下で部品を継続的に生産します。

マシンはコンピューター メニュー スタイルのインターフェイスを介して電子的に制御され、プログラムはマシン上で変更および表示され、プロセスのシミュレーション ビューも表示されます。設定者/オペレーターは、プロセスを実行するために高度なスキルを必要とします。ただし、各マシンの詳細な知識が不可欠と考えられていた古い生産マシンと比較すると、知識ベースはより広範です。これらのマシンは、多くの場合、同じ人物によって設定および操作され、オペレーターは少数のマシン (セル) を監視します。

CNC 旋盤の設計はメーカーによって異なりますが、共通する要素がいくつかあります。タレットはツール ホルダーを保持し、必要に応じてインデックスを付けます。スピンドルはワークピースを保持し、タレットが複数の軸で同時に移動できるようにするスライドがあります。機械は、主に労働安全衛生(OH&S) の問題により、完全に密閉されていることがよくあります。

この業界の急速な成長に伴い、さまざまな CNC 旋盤メーカーがさまざまなユーザー インターフェイスを使用しているため、オペレーターはインターフェイスに慣れる必要があり、難しい場合があります。安価なコンピューター、Linuxなどの無料のオペレーティング システム、オープン ソースのCNC ソフトウェアの登場により、CNC マシンのエントリー プライスは急落しました。^{[引用が必要]}

スイス式旋盤は、極めて高い精度（1000分の1インチの数十分の一、つまり数マイクロメートルという小さな許容差を保持することもある）を実現する特殊な設計の旋盤です。スイス式旋盤は、コレットとガイドブッシングの両方を使用してワークピースを保持します。コレットはガイドブッシングの後ろに位置し、工具はガイドブッシングの前にあり、Z軸上で固定されています。部品に沿って縦方向に切断するには、工具が移動し、材料自体はZ軸に沿って前後に移動します。これにより、ガイドブッシング近くのより剛性の高い材料ですべての作業を行うことができます。部品がしっかりと保持され、たわみや振動が発生する可能性がほとんどないため、細長いワークピースの作業に最適です。このタイプの旋盤は、CNC制御でよく使用されます。

今日のほとんどの CNC スイス式旋盤は、1 つまたは 2 つのメイン スピンドルと、1 つまたは 2 つのバック スピンドル (セカンダリ スピンドル) を使用しています。メイン スピンドルは、ガイド ブッシングとともに主要な機械加工操作に使用されます。セカンダリ スピンドルはパーツの後ろにあり、Z 軸に位置合わせされています。単純な操作では、パーツが切断されるとすぐにそれを拾い上げ、2 番目の操作のために受け入れ、ビンに排出するため、標準的な CNC 旋盤センターでよくあるように、オペレーターが各パーツを手動で交換する必要がありません。これにより、これらのマシンはサイクル タイムが高速で、1 サイクルで単純なパーツを製造できるため (つまり、2 番目のマシンでパーツを 2 番目の操作で仕上げる必要がなくなります)、わずか 10 ～ 15 秒で非常に効率的になります。そのため、小径パーツの大量生産に最適です。

多くのスイス式旋盤には第 2 スピンドル、つまり「サブスピンドル」が組み込まれているため、「ライブツール」も組み込まれています。ライブツールは、スピンドルモーターとは独立して小型モーターで駆動される回転切削ツールです。ライブツールにより、スイス式旋盤で製造できるコンポーネントの複雑さが増します。たとえば、主軸 (スピンドルの回転軸) に対して垂直に穴が開けられた部品を自動的に製造することは、ライブツールを使用すると非常に経済的ですが、スイス式旋盤による機械加工が完了した後に第 2 操作として行う場合も同様に不経済です。「第 2 操作」とは、製造プロセスを完了するために、部分的に完成した部品を第 2 の機械に固定する必要がある機械加工操作です。一般に、高度な CAD/CAM ソフトウェアは、メインスピンドルに加えてライブツールを使用するため、CAD システムで描画できるほとんどの部品は、CAD/CAM ソフトウェアがサポートする機械で実際に製造できます。

複合旋盤は、 3-in-1 マシンとも呼ばれ、旋盤の設計にドリル加工やフライス加工の機能が組み込まれています。これらのマシンには、旋盤ベッドの上に上昇するフライス加工コラムがあり、キャリッジとトップスライドをフライス加工コラムの X 軸と Y 軸として使用します。3 -in-1という名前は、旋盤、フライス盤、ドリルプレスのすべてを 1 つの手頃な価格の工作機械にまとめたアイデアに由来しています。これらは、手頃な価格に抑えるためにサイズ、機能、剛性、精度の妥協が避けられないため、趣味やMRO市場専用です。それでも、ニッチな市場の需要を非常によく満たしており、十分な時間とスキルがあれば高精度を実現できます。これらは、時折小さな部品を機械加工しなければならない、特に高価な工具室のマシンの厳格な許容差が、手頃な価格ではないだけでなく、エンジニアリングの観点からも過剰である場合に、小規模で機械に重点を置かないビジネスで見られることがあります。

ミニ旋盤とマイクロ旋盤は、汎用センター旋盤 (エンジン旋盤) の小型版です。通常、直径 3 ～ 7 インチ (76 ～ 178 mm) (つまり、半径 1.5 ～ 3.5 インチ (38 ～ 89 mm)) の作業のみを扱います。これらは、自宅のワークショップや MRO ショップ向けの小型で手頃な価格の旋盤です。これらのマシンには、3-in-1 マシンに関して前述したのと同じ利点と欠点が当てはまります。

英語の他の綴り方と同様に、これらの機械の名前の接頭辞のスタイルにはばらつきがあります。これらは、mini lathe、minilathe、mini-latheと表記されるものと、 micro lathe、 microlathe 、 micro-latheと表記されるものがあります。

自動車やトラックのガレージで ブレーキドラムやディスクの表面を再加工する作業に特化した旋盤。

車輪旋盤は、鉄道車両の車輪の製造と再表面処理に使用される機械です。過度の使用により車輪が摩耗したり損傷したりした場合は、このツールを使用して車輪を再切断して再調整することができます。車輪旋盤にはさまざまな種類があり、鉄道車両に取り付けられたままの車輪を再表面処理するための床下タイプ、緊急の車輪修理のために簡単に持ち運べるポータブルタイプ、コンピュータベースのオペレーティングシステムを使用して車輪の修理を完了するCNCバージョンなどがあります。^[6]

直径は大きいが作業時間は短い旋盤。床のくぼみの上に工作物の下部が入るよう作られており、工具置き場を旋盤工の腰の高さに合わせることができます。この例はケンジントンのロンドン科学博物館に展示されています。

圧力容器や船舶エンジンなど、直径がさらに大きく重い作業の場合、旋盤は回転して、部品を置くターンテーブルの形になります。この向きは、オペレーターにとって不便ですが、大きな部品を支えやすくなります。最大の旋盤では、ターンテーブルは床面と同じ高さに設置され、主軸台は下に凹んでおり、ワークピースの積み下ろしが容易になっています。

CNC 垂直旋盤は、オペレーターのアクセスがそれほど問題にならないため、手動垂直旋盤よりも人気があります。

ドリル ストリングのセグメントなどの長いワークピースを加工するための特殊な旋盤です。油田旋盤には、大口径の中空スピンドル、主軸台の反対側にある 2 番目のチャック、および長いワークピースを支えるための外側の安定装置が装備されていることがよくあります。

切削工具を制御された速度でワークに送り込むためのさまざまな送り機構が存在します。これらの機構の目的は、生産性の向上を最終目標として、生産プロセスの一部を自動化することです。

バーフィーダーは、バーストックを1本ずつ切断機に送り込みます。各パーツが加工されるたびに、切削工具がバーストックからパーツを切り離す最終カットを行い、フィーダーは次のパーツ用のバーを供給し続けるため、機械は連続して稼働します。旋盤加工で使用されるバーフィードには、バーストックの上部と下部をクランプしながら一連のチャネルにバーストックを置く流体力学的バーフィードと、加圧オイルを使用してフィードチューブにバーストックを保持する流体静力学的バーフィードの2種類があります。^[7]

バーローダーは、バーフィーダーの概念のバリエーションであり、複数のバーストックをホッパーに供給し、必要に応じてローダーが各バーストックを供給します。

• Burghardt, Henry D. (1919)、「Machine Tool Operation」、第1巻（第1版）、ニューヨーク、NY、米国：McGraw-Hill、LCCN  20026190。

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