旋盤

旋盤（/ l eɪ ð /）は、工作物を回転軸の周りで回転させ、その軸の周りに対称性のある物体を作成するために工作物に適用される工具を使用して、切断、研磨、ローレット加工、穴あけ、変形、面取り、ねじ切り、旋削などのさまざまな操作を実行する工作機械です。^[1]

旋盤は、 木工旋盤、金属加工、金属スピニング、溶射、再生加工、ガラス加工に使用されます。旋盤は陶器の成形にも使用でき、最もよく知られているデザインはろくろです。最も適切に装備された金属加工旋盤は、ほとんどの回転体、平面、ねじ山またはらせんを作成するためにも使用できます。装飾旋盤は、信じられないほど複雑な 3 次元立体を作成できます。ワークピースは通常、1 つまたは 2 つのセンターによって固定され、通常、少なくとも 1 つのセンターは水平方向に移動できるため、ワークピースの長さを変えることができます。その他のワーク保持方法には、チャックまたはコレットを使用して回転軸の周りにワークを固定するか、クランプまたはドッグ クラッチを使用してフェースプレートに固定する方法があります。

旋盤で製造できる物体の例としては、ネジ、燭台、銃身、キューの棒、テーブルの脚、ボウル、野球のバット、ペン、楽器（特に木管楽器）、クランクシャフトなどがあります。

旋盤は古代の道具です。旋盤に関する最も古い証拠は、紀元前1300年頃の古代エジプトにまで遡ります。 ^[2]また、紀元前13世紀または14世紀にまで遡るミケーネ文明のギリシャの遺跡にも、旋盤が存在したというわずかな証拠があります。^[3]

紀元前6世紀には、回転加工された工芸品の明確な証拠が発見されています。北イタリアのエトルリア人の墓からは木製のボウルの破片が、現代のトルコからは装飾的な回転加工された縁を持つ2つの平らな木製の皿が発見されています。^[3]

紀元前 400年頃の中国の戦国時代、古代中国では回転旋盤を使って工業規模で道具や武器を研いでいた。^[4]

旋盤を描いた最初の絵画は、紀元前3世紀の古代エジプトに遡ります。^[3] プリニウスは後に、著書『博物誌』（第30巻、第44章）で、軟石を旋盤で加工することについて説明しています。

精密金属切削旋盤は産業革命の直前に開発され、当時の機械発明の製造に不可欠でした。最も初期の例としては、1718年にロシアの技術者アンドレイ・ナルトフが開発した機械式切削工具支持台とギアセットを備えた旋盤や、1717年版のフランス百科事典に掲載されたスライドレストを備えた旋盤などがあります。スライドレストは、切削工具の動きを制限して正確な円筒形または円錐形の表面を生成するため、特に重要な開発でした。これは、工具をフリーハンドで操作する必要があった初期の旋盤とは異なります。^[5]

1770年代までには、精密旋盤は実用的かつよく知られるようになった。1772年版の百科事典にはスライドレストが明確に示されており、同年、イングランドのウーリッジにある王立兵器庫にヤン・フェルブルッヘンによって馬力の大砲用旋盤が設置された。フェルブルッヘンの旋盤で削られた大砲は、以前のものよりも強度と精度が高く、アメリカ独立戦争で使用された。その後も旋盤に多くの改良を加えた発明家ヘンリー・モーズリーは、ウーリッジにあるフェルブルッヘンの工房で徒弟として働いていた。^[6]

産業革命の間、水車や蒸気機関によって生成された機械動力は、ラインシャフトを介して旋盤に伝達され、より迅速かつ容易に作業できるようになりました。金属加工旋盤は、より厚く、より硬い部品を備えた、より重い機械に進化しました。19世紀後半から20世紀半ばにかけて、各旋盤の個別の電気モーターが、動力源としてラインシャフトに取って代わりました。1950年代初頭、サーボ機構は、数値制御を介して旋盤やその他の工作機械の制御に適用され、多くの場合、コンピューターと結合されてコンピューター数値制御 (CNC)が実現されました。今日、製造業では、 手動制御旋盤とCNC旋盤が共存しています。

旋盤には脚が付いている場合と付いていない場合があります。脚は床に置かれ、旋盤のベッドを作業高さまで持ち上げます。旋盤は小型で、作業台またはテーブルの上に置かれ、スタンドを必要としない場合があります。

ほぼすべての旋盤にはベッドがあり、ほとんどの場合水平ビームですが、CNC旋盤では一般的に、切りくずやチップがベッドから自由に落ちるように、ベッドに傾斜または垂直ビームが付いています。大型ボウルの旋盤加工に特化した木工旋盤には、ベッドやテール ストックがなく、自立型のヘッドストックと片持ちのツール レストのみが付いていることがよくあります。

ベッドの一方の端 (ほとんどの場合、オペレーターが旋盤に向かって左側) には主軸台があります。主軸台には高精度の回転ベアリングが含まれています。ベアリング内で回転するのは、ベッドと平行な軸を持つ水平車軸で、スピンドルと呼ばれます。スピンドルは中空であることが多く、スピンドルの先端 (つまり、右側/ベッドに向かって面している) に内部モールステーパーがあり、これによってワーク保持アクセサリをスピンドルに取り付けることができます。スピンドルには、特定のタスク用に他のツール配置とともにスピンドルの左側端にワーク保持用の配置がある場合もあります。 (つまり、メインベッドから離れた側) 端、または外側の端にハンドホイールまたはその他のアクセサリ機構がある場合もあります。スピンドルは動力を受けてワークピースに動きを伝えます。

スピンドルは、踏み板とフライホイールからの足の力、または電気モーターや架空線シャフトなどの動力源からのベルトまたはギア駆動によって駆動されます。ほとんどの現代の旋盤では、この動力源は一体型の電気モーターであり、多くの場合、主軸台内、主軸台の左側、または主軸台の下のスタンド内に隠されています。

スピンドルとそのベアリングに加えて、主軸台には、モーターの速度をさまざまなスピンドル速度に変換する部品が含まれていることがよくあります。コーン プーリーやステップ プーリーから、バック ギア付きのコーン プーリー (基本的には低速範囲で、実際の効果はトラックの後部 2 速に似ています)、手動シフトの自動車トランスミッションに似たギア トレイン全体まで、さまざまなタイプの速度変更メカニズムによってこれを実現しています。一部のモーターには電子可変抵抗器タイプの速度制御があり、コーン プーリーやギアが不要になります。

主軸台と対になるのがテールストックで、ベッド上の任意の便利な位置にスライドさせて配置できるため、ルーズヘッドと呼ばれることもあります。テールストックにはバレルが内蔵されており、バレルは回転しませんが、ベッドの軸と平行に、また主軸台のスピンドルと一直線にスライドできます。バレルは中空で、さまざまなタイプの工具を掴みやすいようにテーパーが付いています。最も一般的な用途は、旋削中に細長いシャフトを支えるために使用される硬化鋼の中心を保持すること、またはワークピースに軸方向の穴を開けるためのドリルビットを保持することです。他にも多くの用途があります。^[7]

金属加工旋盤には、キャリッジ（サドルとエプロンで構成）があり、その上にクロススライドがあります。クロススライドはベッドに対して横向きに設置され、ベッドに対して直角に回転できる平らな部品です。クロススライドの上には通常、複合レストと呼ばれる別のスライドがあり、回転と直線の 2 つの追加の動作軸を提供します。その上には、ワークピースから材料を除去する切削ツールを保持するツールポストがあります。ベッドに沿ってクロススライドを動かす 親ねじがある場合とない場合があります。

木工旋盤と金属スピニング旋盤にはクロススライドがなく、ベッド上で横向きに置かれた平らな部品であるバンジョーがあります。バンジョーの位置は手動で調整でき、ギアは使用されません。バンジョーから垂直に上昇しているのはツールポストで、その上部には水平のツールレストがあります。木工旋盤では、手工具をツールレストに固定し、てこで工作物に固定します。金属スピニングでは、さらに別のピンがツールレストから垂直に上昇し、ツールをてこで工作物に固定するための支点として機能します。

ワークピースにスピンドルの内側テーパと完全に一致するテーパが機械加工されている場合、またはスピンドルの外側のねじ山と完全に一致するねじ山がある場合 (この 2 つの条件はほとんど存在しません) を除き、ワークピースをスピンドルに取り付けるにはアクセサリを使用する必要があります。

ワークピースは、スピンドルに取り付けられる大きな平らなディスクであるフェースプレートにボルトまたはネジで固定することができます。あるいは、フェースプレート ドッグを使用してワークピースをフェースプレートに固定することもできます。

ワークピースはマンドレルに取り付けられるか、円形のワークは3 つか 4 つの爪のチャックで固定されます。不規則な形状のワークピースの場合は、通常、4 つの爪 (独立して動く爪) のチャックが使用されます。これらの保持装置は、旋盤の主軸に直接取り付けられます。

精密作業や一部の反復作業では、円筒形のワークピースは通常、スピンドルに挿入されたコレットに保持され、ドローバーまたはスピンドルのコレット閉鎖キャップによって固定されます。適切なコレットは、四角形または六角形のワークピースを取り付けるためにも使用できます。精密工具製作作業では、このようなコレットは通常、ドローイン型で、コレットを締めるとワークピースがヘッドストックにわずかに戻りますが、ほとんどの反復作業では、デッド レングス型が好まれます。デッド レングス型では、コレットを締めてもワークピースの位置が動かないことが保証されるからです。

柔らかいワークピース（木材など）は、主軸台のスパードライブを使用してセンター間に挟み込まれ、木材に食い込んでトルクを与えます。

ワークはセンターとともに回転するため、ヘッドストック スピンドルにはソフト デッド センターが使用されます。センターは柔らかいため、使用前にその場で調整できます。内角は 60° です。伝統的に、ハードデッド センターは、適切な潤滑剤とともにテール ストックでワークを支えるために使用されています。現代の実践では、デッド センターはランニング センターに置き換えられることが多くなっています。ランニング センターはワークとともに自由に回転するため (通常はボール ベアリング上)、摩擦熱が軽減されます。これは、特に高速で重要です。長い材料をクリア フェーシングする場合は、両端を支える必要があります。これは、移動または固定のステディを使用することで実現できます。ステディが利用できない場合は、加工する端面をデッド (固定) ハーフ センターで支えることもできます。ハーフ センターには、先端の直径の半分の幅広部分にわたって機械加工された平面があります。デッド センターの先端の小さな部分は、同心性を確保するために保持されます。この接触点に潤滑剤を塗布し、テール ストックの圧力を下げる必要があります。 2つのセンター間で旋削する際には、旋盤キャリアまたは旋盤ドッグも使用されることがある。^[8]

木工旋盤加工において、ランニング センターの 1 つのバリエーションとしてカップ センターがあります。これは、ワークピースが割れる可能性を減らすために、金属の環状リングで囲まれた金属の円錐です。

スピンドルに取り付けられた、周囲に等間隔の穴があけられた円形の金属板は、「インデックス プレート」と呼ばれます。これを使用すると、スピンドルを正確な角度に回転させて所定の位置に固定することができ、ワークピースに対して繰り返し補助操作を行うことが容易になります。

テーパー旋削アタッチメント、ローレット工具、垂直スライド、固定および移動ステディなどのその他のアクセサリにより、旋盤の汎用性が向上し、実行できる作業の範囲が広がります。

ワークピースが主軸台と心押台の間に固定されている場合、それは「センター間」にあると言われます。ワークピースが両端で支えられている場合、ワークピースはより安定しており、ワークピースが壊れる恐れなく、回転軸に対して直角に工具を介してワークピースにさらに大きな力を加えることができます。

ワークピースが主軸端でのみスピンドルに固定されている場合、その作業は「面作業」と呼ばれます。ワークピースがこのように支えられている場合、回転軸に対して直角に工具を介してワークピースに加えられる力が少なくなり、ワークピースが裂けるのを防ぐことができます。したがって、ほとんどの作業は、主軸に向かって軸方向に、または直角に、しかし慎重に行う必要があります。

ワークピースを特定の回転軸で取り付け、加工した後、新しい回転軸で再度取り付ける場合、これを「偏心旋削」または「多軸旋削」と呼びます。その結果、ワークピースのさまざまな断面は回転対称になりますが、ワークピース全体としては回転対称ではありません。この技術は、カムシャフト、さまざまなタイプの椅子の脚に使用されます。

旋盤は通常、保持できるワークの容量によって「サイズ」が決まります。通常、大きなワークは、主軸台にあるチャックまたはその他のドライブと、心押台にあるセンターのいずれかを使用して両端で保持されます。サイズを最大化するには、センター間の旋削によりワークを主軸台にできるだけ近づけ、旋盤が回転する最長のピースを決定するために使用します。つまり、心押台のベースがベッドの端と一列に並ぶときです。センター間の距離は、旋盤が正式に保持できるワークの最大長を示します。心押台がベッドの端から張り出している場合は、少し長いアイテムを入れることができますが、これは賢明な方法ではありません。延長またはより大きなベッドを購入するのが賢明な代替策です。

ワークピースのもう 1 つの寸法は、中心からどれだけずれるかです。これは「スイング」として知られています (「旋盤のヘッド中心からベッドまたはウェイ、またはレストまでの距離。スイングによって、旋盤で回転できる物体の直径が決まります。これより大きいとベッドに干渉します。この制限はベッドのスイングと呼ばれます。レストのスイングは、ベッドの上にあるレスト上で回転するサイズです。」) ^[9]。これは、ワークが取り付けられている中心から「スイング」するという考えに基づいています。これは、奇妙な形のワークでは理にかなっていますが、旋盤は円筒形のワークで最もよく使用されるため、旋盤が保持できるワークの最大直径を知っておくと便利です。これは、スイング (またはベッドからの中心の高さ) の 2 倍の値です。何らかの理由で、米国ではスイングは直径であると想定されていますが、これは正しくありません。したがって、サイズを明確にするには、寸法を「ベッド上の中心の高さ」として記述する方が適切です。旋盤の部品によって容量が減少するため、「クロススライド上のスイング」などの測定値やその他の名前の付いた部品が見つかる場合があります。

最も小型の旋盤は「宝石旋盤」または「時計職人用旋盤」で、片手で持てるほど小さいことが多いが、通常は作業台に固定されている。^[10]精密切削用に作られた、さらに小型の小型旋盤もまれに存在している。 ^[11]宝石旋盤で加工されるワークピースは金属であることが多いが、他の柔らかい材料も加工できる。宝石旋盤は、手持ち式の「彫刻刀」や、旋盤のベッドに取り付けて工具を固定し、ネジやレバーで動かすことができる「複合レスト」と一緒に使用できる。彫刻刀は、クロススライドや複合レストに固定されるのではなく、通常 T レストで支えられる。ワークは通常コレットで保持されるが、高精度の 3 爪および 6 爪チャックもよく使用される。一般的なスピンドルの内径は、6 mm、8 mm、10 mm である。 WWという用語は、マサチューセッツ州ウォルサムのAmerican Watch Tool Companyによって発明されたWebster/Whitcombコレットと旋盤を指します。一般に時計職人用旋盤と呼ばれるほとんどの旋盤はこの設計です。1909年、American Watch Tool社は​​、同じ基本設計の旋盤であるWebster/Whitcomb Magnusを使用して、Magnusタイプのコレット（本体サイズ10 mmのコレット）を発表しました。（FWDerbyshire, Inc.は、Webster/WhitcombとMagnusの商標を保持しており、現在もこれらのコレットを製造しています。^[12]）2つのベッドパターンが一般的です。WW（Webster Whitcomb）ベッド、切頂三角柱（8 mmと10 mmの時計職人用旋盤にのみ見られます）と大陸Dスタイルのバーベッド（Lorch and Starなどの会社で6 mmと8 mmの両方の旋盤に使用されています）です。 Boley の 6.5 mm 旋盤の一部では三角柱、IME の 8 mm 旋盤では V エッジ ベッドなど、他のベッド設計も使用されています。

宝石用旋盤よりも大きく、ベンチやテーブルの上に置くことができ、ツールホルダーやねじ切りギアトレインなどの機能を備えた小型の金属加工旋盤は、趣味用旋盤と呼ばれ、より大きなバージョンは「ベンチ旋盤」と呼ばれます。この用語は、工具メーカーが1回限りの仕事に使用する特殊なタイプの高精度旋盤にもよく適用されます。^[13]個々の部品を製造または修正するための同様の機能を備えたさらに大きな旋盤は、「エンジン旋盤」と呼ばれます。これらのタイプの旋盤には、反復生産のための追加の不可欠な機能は備わっておらず、むしろ個々の部品の製造または修正が主な役割として使用されます。

このサイズの旋盤は大量生産向けに設計されていますが、エンジン旋盤やベンチ旋盤のような多用途のねじ切り機能を備えていないため、「第 2 操作」旋盤と呼ばれます。

非常に大きなスピンドル穴とスピンドルの両端にチャックを備えた旋盤は、「油田旋盤」と呼ばれます。

カムと歯車列を使用して動きを制御する全自動機械旋盤は、スクリューマシンと呼ばれます。

コンピュータで制御される旋盤はCNC 旋盤です。

スピンドルが水平構成ではなく垂直構成で取り付けられている旋盤は、垂直旋盤または垂直中ぐり盤と呼ばれます。これらは、非常に大きな直径を旋削する必要があり、ワークピースが（比較的）それほど長くない場合に使用されます。

垂直軸を中心に回転し、さまざまな工具を主軸台（およびワークピース）に向けて回転できる工具台を備えた旋盤はタレット旋盤と呼ばれます。^[14]

装飾旋盤 とは、装飾旋削を可能にするためにインデックスプレート、プロファイルカッター、スパイラルまたはヘリカルガイドなどを備えた旋盤のことです。

さまざまな組み合わせが可能です。たとえば、垂直旋盤に CNC 機能も備えることができます ( CNC VTLなど)。

旋盤は、ドリルプレスや垂直フライス盤などの他の工作機械と組み合わせることができます。これらは通常、コンビネーション旋盤と呼ばれます。

木工旋盤は、陶芸用のろくろを除けば、最も古い種類です。他の種類はすべて、この単純な旋盤から派生したものです。材料とオペレーターの間にある調整可能な水平の金属レール、つまりツールレストは、通常手で持つ成形ツールの配置に便利です。成形後、回転している対象物にサンドペーパーを押し当ててスライドさせ、金属成形ツールで作った表面を滑らかにするのが一般的な方法です。ツールレストは、オペレーターの手が回転する木材とツールレストの間にあると危険な場合があるので、研磨中は通常取り外されます。^[要出典]

多くの木工旋盤は、ボウルや皿を作るのにも使用できます。ボウルや皿は、旋盤の片側で底部を押さえるだけで済みます。通常は、スピンドルに取り付けられた金属面板に取り付けられます。多くの旋盤では、この操作は主軸台の左側で行われます。この側にはレールがないため、クリアランスが大きくなります。この構成では、ピースの内側と外側を成形できます。内側を成形する際には、特定の湾曲したツール レストを使用してツールを支えることができます。詳細は、木工旋盤のページをご覧ください。

ほとんどの木工旋盤は毎分200～1,400回転の速度で動作するように設計されており、ほとんどの作業では毎分1,000回転をわずかに超える速度が最適と考えられており、大きなワークピースの場合はより低い速度が必要になります。^[15]

特殊な旋盤の一種に、複製旋盤やコピー旋盤があります。その一部はトーマス・ブランチャードにちなんでブランチャード旋盤と呼ばれています。このタイプの旋盤は標準パターンと同一の形状を作成することができ、 1820年代に発明された際に銃床製造プロセスに革命をもたらしました。[ 16 ^]

ロシアのエルミタージュ美術館には、アンドレイ・ナルトフが1721年に設計した、メダルやギョーシェ模様を作るための装飾旋盤が展示されている。 ^{[17] [18]}

鋳物工場用の型を作るのに使われます。木材が使われることが多いですが、プラスチックの場合もあります。型紙製作機の旋盤は、重い木工旋盤のような見た目をしており、タレットと、タレットを手動で配置するためのリードスクリューまたはラックとピニオンが付いていることが多いです。タレットは、直線を正確に切るのに使われます。多くの場合、自立型のツールレストを使用して、主軸台の反対側の端で非常に大きな部品を回転させるための設備が備わっています。大きな部品を回転させる別の方法は、スライディングベッドです。これは主軸台からスライドして離れるため、主軸台の前に大きな部品用の隙間ができます。

金属加工旋盤では、硬化した切削工具を使用してワークピースから金属が削り取られます。切削工具は通常、ツールポストまたはタレットのいずれかの可動式の固定具に固定され、ハンドホイールまたはコンピューター制御のモーターを使用してワークピースに対して移動されます。これらの切削工具には、用途に応じてさまざまなサイズと形状があります。一般的なスタイルには、ダイヤモンド型、円形、四角形、三角形などがあります。

ツールポストは、さまざまな平面でツールを正確に配置できるリードスクリューによって操作されます。ツールポストは、ワークピースを希望の形状と寸法に加工するために必要な荒削りと仕上げ削りを行うために、またはねじやウォームギアなどを切断するために、手動または自動で駆動されます。また、冷却、潤滑、およびワークピースからの切りくずの除去を行うために、切削液を切削部位に送り込むこともできます。一部の旋盤は、部品の大量生産のためにコンピューター制御で操作されます(「コンピューター数値制御」を参照)。

手動制御の金属加工旋盤には、通常、主リードスクリューを駆動する可変比ギアトレインが装備されています。これにより、さまざまなねじピッチを切削できます。一部の古い旋盤やより手頃な価格の新しい旋盤では、さまざまな歯数のギアをシャフトに取り付けたり取り外したりすることでギアトレインが変更されますが、より新しいまたは高価な手動制御旋盤には、レバー操作で一般的な比率を提供するクイックチェンジボックスがあります。CNC旋盤は、コンピューターとサーボ機構を使用して移動速度を調整します。

手動制御の旋盤では、切削できるねじピッチは、ある意味では、リードスクリューのピッチによって決まります。メートルのリードスクリューを備えた旋盤は、メートルねじ ( BAを含む) を容易に切削できますが、ヤードポンド法のリードスクリューを備えた旋盤は、BSWやUTS (UNF、UNC)などのヤードポンド法ベースのねじを容易に切削できます。この制限は克服できないものではありません。なぜなら、メートルねじピッチとインチねじピッチ間の変換には、トランスポーズギアと呼ばれる 127 歯のギアが使用されるからです。ただし、これはオプションの機器であり、多くの旋盤所有者は所有していません。また、他のチェンジホイールよりも大きいため、旋盤によっては、チェンジホイール取り付けバンジョーが取り付け可能なサイズよりも大きい場合があります。

ワークピースは、センターと呼ばれる 2 つのポイントの間で支えられるか、フェースプレートにボルトで固定されるか、チャックで保持されます。チャックには、ワークピースをしっかりと掴むことができる可動ジョーが付いています。

金属加工旋盤を使用すると、材料の特性にいくつかの影響があります。化学的または物理的な影響はほとんどありませんが、残留応力、微小亀裂、加工硬化、硬化材料の焼き戻しなど、機械的な影響は多くあります。

キュー旋盤は、ターニング旋盤やスピニング旋盤と同様の機能を持ち、ビリヤードキューを完璧に放射状に対称にカットすることができます。また、長年使用して摩耗したキューを再仕上げするためにも使用できます。

ガラス加工旋盤は、他の旋盤と設計は似ていますが、加工物の加工方法が著しく異なります。ガラス加工旋盤は、固定または可変温度の炎の上で中空のガラス容器をゆっくりと回転させます。炎の源は、手で持つことも、旋盤のベッドに沿って移動できるバンジョー/クロススライドに取り付けることもできます。炎は加工するガラスを柔らかくする役割を果たし、加工物の特定の領域のガラスは延性になり、膨張 (「ガラス吹き」) または耐熱ツールによる変形によって成形できるようになります。このような旋盤には通常、チャックがワークを保持する 2 つの主軸台があり、両方が同時に回転するように配置されています。ガラス吹きのために、主軸台のチャック スピンドルから空気を導入できます。ガラスを変形するツールと、ガラスを吹き込む (膨張させる) チューブは、通常、手で持ちます。

ダイヤモンド旋削では、ダイヤモンドチップツールを備えたコンピュータ制御の旋盤を使用して、ガラスまたはその他の光学材料に精密な光学面を作ります。従来の光学研削とは異なり、複雑な非球面も簡単に機械加工できます。金属旋削旋盤のツールスライドで使用される蟻継ぎのウェイの代わりに、ウェイは通常、空気ベアリング上で浮上し、ツールの位置は光学干渉法で測定され、光学作業に必要な精度基準を実現します。完成したワークピースは、レンズに使用するのに適した滑らかな仕上げ面を実現するために、通常、従来の技術による少量の研磨が必要ですが、複雑なレンズの場合は粗研削時間が大幅に短縮されます。

金属スピニングでは、金属板の円盤を旋盤の主軸に対して垂直に保持し、研磨された先端 (スプーン) またはローラー先端の付いた工具を手で持ち、固定された支柱に対して手でてこ作用させることで、回転する金属板を変形させる圧力を発生させます。

金属スピニング旋盤は、木工旋盤とほぼ同じくらいシンプルです。通常、金属スピニングには、ワークピースを形成するテンプレートとして機能する、通常は木製のマンドレルが必要です (非対称の形状も作成できますが、非常に高度な技術です)。たとえば、板金ボウルを作成する場合は、ボウルの形状をした頑丈な木のブロックが必要です。同様に、花瓶を作成する場合は、花瓶の頑丈なテンプレートが必要です。

高速、高圧の工業用金型成形の出現により、金属スピニングは以前ほど一般的ではなくなりましたが、金型成形では経済的でない単発の試作品や小ロット生産には依然として貴重な技術です。

装飾旋盤は、19 世紀の工業用ねじ切り旋盤とほぼ同時期に開発されました。実用的なオブジェクトの作成ではなく、装飾的な作業、つまり装飾旋盤に使用されました。水平および垂直の切断フレーム、偏心チャック、楕円チャックなどのアクセサリを使用することで、さまざまな生成手順によって非常に複雑なソリッドを作成できます。

特殊用途の旋盤であるローズエンジン旋盤は、装飾旋盤、特にエンジン旋盤にも使用され、通常は貴金属、たとえば懐中時計のケースの装飾に使用されます。さまざまな付属品と同様に、これらの旋盤には通常、マンドレルの正確な回転を可能にする複雑な分割配置があります。切断は通常、ワーク自体を直接回転させるのではなく、回転カッターによって行われます。このようなワークを研磨するのは難しいため、木材や象牙などの旋盤の対象となる材料は通常非常に柔らかく、カッターは非常に鋭くなければなりません。最も優れた装飾旋盤は、一般に、19世紀初頭に ホルツァッフェルによって製造されたものであると考えられています。

多くの種類の旋盤には、アイテムを複製できるようにするための付属部品を装備できます。元のアイテムを 1 つのスピンドルに取り付け、ブランクを別のスピンドルに取り付けます。両方が同期して回転すると、アームの一方の端が元のアイテムを「読み取り」、アームのもう一方の端が複製を「彫刻」します。

減速旋盤は、この機能を備えて設計された特殊な旋盤で、パンタグラフに似た機構が組み込まれており、アームの「読み取り」端が (たとえば) 1 インチの詳細を読み取ると、アームの切断端が (たとえば) 1/4 インチの類似の詳細を作成します (4:1 の減速ですが、適切な機械と適切な設定があれば、任意の減速比が可能です)。

縮小旋盤は、コインの製造に使用され、石膏原型（または石膏原型から作られたエポキシマスター、石膏原型から作られた銅殻マスターなど）が縮小旋盤で複製され、縮小されてマスターダイが生成されます。

非常に鋭い刃に丸太を当てて、1 本の連続または半連続ロールで剥がす旋盤。イマニュエル・ノーベル(有名なアルフレッド・ノーベルの父) によって発明されました。米国で最初の旋盤は 19 世紀半ばに設置されました。この製品は木材ベニヤと呼ばれ、合板の製造や、一部のグレードのチップボードの表面装飾用ベニヤとして使用されます。

時計職人用旋盤は、繊細だが精密な金属加工旋盤で、通常はネジ切り機能がなく、テンプ軸の回転などの作業に時計職人によって現在でも使用されています。スライドに取り付けられた工具よりも、ツールレストで支えられたグラバーと呼ばれる手持ち工具が使用されることが多いです。元々の時計職人用旋盤は、可動レストと 2 つの固定されていない主軸台を備えた単純なデッドセンター旋盤でした。工作物は、通常は馬の毛でできた弓を巻き付けて回転します。

転写旋盤または録音旋盤は、音を録音するための溝を表面に作るために使用されます。これらは、ワックスシリンダーに音溝を作成するために使用され、その後、当初はワックスで作られていたが、後には基質にラッカーを塗った平らな録音ディスクに使用されました。当初、カッティング旋盤は、音響録音として知られるプロセスでホーンを通した音の振動によって駆動されていましたが、後にマイクが初めて録音に使用されたときに電流によって駆動されるようになりました。このような旋盤の多くはプロ仕様のモデルでしたが、家庭用録音用に開発されたものもあり、家庭用テープ録音が登場する前は一般的でした。

旋盤の性能評価に使用される定義、環境要件、およびテスト方法を標準化するために、国内および国際規格が使用されています。使用する規格の選択は、サプライヤーとユーザーの間の合意であり、旋盤の設計において重要な意味を持ちます。米国では、ASME が「コンピュータ数値制御旋盤およびターニング センターの性能評価方法」と題する B5.57 規格を開発しました。この規格は、CNC 旋盤およびターニング センターの性能を指定およびテストするための要件と方法を規定しています。^[19]

• ダイヤモンド旋削
• ガンドリル
• マンドレル
• セグメント旋削
• 革命の固体
• ユニマット

• ホルツァッフェル、チャールズ（1843–1897）。旋削と機械的操作第5巻。
• マーロウ、フランク (2008)。マシンショップの基本: Q & A。メタルアーツプレス。ISBN 978-0-9759963-3-1。
• オスカー E. ペリゴ。『現代のアメリカの旋盤加工』。「機械工場の工具の王様」に関する新しくて完全な実用的な作品。1907年。
• ラファン、リチャード (2001)。リチャード・ラファンと木工を学ぼう。トーントン。ISBN 1-56158-417-7。
• ジョシュア・ローズ著『The Complete Practical Machinist: 旋盤作業、バイス作業、ドリルなどを網羅』 フィラデルフィア：HC Baird & Co.、1876年、第2版、1885年。
• Sparey, Lawrence (1947)。アマチュア旋盤。特別興味モデルブック。ISBN 0-85242-288-1。
• ウッドベリー、ロバート S (1961)。『1850 年までの旋盤の歴史』クリーブランド、オハイオ州: 技術史協会。ISBN 978-0-262-73004-4。
• ブレイ、スタン (2004)。コンパクト旋盤(第 2 版)。プール: Special Interest Model Books。ISBN 1854862278. OCLC  63184337.

ウィキメディア・コモンズには、旋盤に関連するメディアがあります。

• 旋盤加工
• 工作機械アーカイブ
• 初期の木工
• スプリングポール旋盤
• 現代の機械工場では、1880 年代の旋盤の設計、構築、使用法を説明する歴史的なビクトリア朝のテキストを練習します。
• 「忘れられた電動工具」ポピュラーサイエンス、1959年12月、149～152ページ。
• ディスクカッティングおよびレコーディング旋盤
• 旋盤の歴史