ローレット加工は、主に金属製の円筒状または円盤状の工作物の表面に、微細な凹凸のパターンを意図的に形成する加工法です。一般には、ナーリングとも呼ばれます。
この加工の最も主要な工学的な目的は、滑り止め（グリップ）機能の付与です。手で操作する工具の取っ手、計測機器のダイヤル、機械の操作ノブなど、確実な保持や精密な操作が求められる部分に適用されます。また、その独特のテクスチャを利用した装飾目的や、圧入部品の嵌合力を高める目的で用いられることもあります。
ローレット加工は、旋盤加工の一種として行われることが多いですが、その加工原理は、一般的な切削加工とは大きく異なります。その本質は、材料を「削り取る」ことではなく、高圧によって材料を「押し流す」塑性変形にあります。
転造ローレット：塑性変形による成形
ローレット加工には、その原理によって「転造式」と「切削式」の二種類が存在しますが、最も広く採用され、この加工法の本質とも言えるのが転造ローレット加工です。
加工の原理
転造ローレット加工は、材料の塑性、すなわち固体が力を受けて永久に変形する性質を利用します。
- 工具: ローレット駒と呼ばれる、非常に硬い工具鋼や高速度工具鋼で作られた、硬質な円盤状のホイールを用います。この駒の外周には、最終的に製品に転写したいパターンの反転形状（山と谷）が、精密に刻まれています。
- プロセス: 旋盤などの工作機械に取り付けたホルダが、このローレット駒を保持します。工作物を低速で回転させ、そこにローレット駒を、旋盤の送り装置を使って半径方向に強く押し当てます。
- 塑性流動: 駒の歯先が工作物の表面に食い込むと、その部分の材料は降伏応力を超え、塑性変形を開始します。このとき、材料は削り取られるのではなく、行き場を求めて「押し流され」ます。
- 山の形成: 駒の歯先によって押し込まれた材料は、谷を形成すると同時に、その両脇へと移動し、駒の谷の部分に対応する位置で山として盛り上がります。
このように、転造ローレット加工は、材料を除去せずに、圧力によって凹凸を成形する無切削加工です。この原理により、以下の工学的な特徴が生まれます。
- 材料の無駄がない: 切り屑が一切発生しないため、材料の歩留まりが非常に高いです。
- 加工硬化による強度向上: 冷間での強大な塑性変形を伴うため、加工された表面層は著しい加工硬化を起こします。これにより、表面の硬度と強度が向上し、耐摩耗性が高まります。
- 直径の増加: 材料が盛り上がるため、加工前の直径よりも、山の頂点の直径はわずかに大きくなります。この特性は、圧入部品の嵌合代を確保する目的で、積極的に利用されることがあります。
切削ローレット：切削による成形
転造ローレット加工とは対照的に、切削ローレット加工も存在します。
- 原理: こちらは、転造駒ではなく、鋭利な切れ刃を持った切削駒を用います。転造式が「押し付ける」のに対し、切削式は、すくい角や逃げ角が設定された刃物で、材料を実際に「削り取って」溝を形成します。
- 工学的な特徴:
- 切り屑が発生します。
- 塑性流動ではなく切削であるため、材料は盛り上がらず、加工後の直径は加工前よりも小さくなります。
- 転造式のように強大な半径方向の力を必要としないため、肉薄のパイプや、剛性の低い細長い工作物など、転造の圧力では変形してしまう恐れのある部品に適しています。
- 鋳鉄のように、塑性変形しにくい材料の加工にも用いられます。
パターンの種類と工具
ローレット加工で得られるパターンは、主に二種類に大別され、それぞれ使用する駒とホルダが異なります。
1. 平目（ひらめ）
工作物の軸方向に対して、平行な直線状の溝を無数に並べたパターンです。
- 工具と加工: 外周に直線状の歯が刻まれた平目駒を一つ用います。これを工作物に押し当て、軸方向に送ることで、連続した溝を転造します。
2. 綾目（あやめ）
クロスハッチとも呼ばれる、ひし形やダイヤモンド形の網目状パターンです。滑り止め効果が最も高く、最も一般的に見られる形状です。
- 工具と加工: 綾目加工は、ひし形のパターンが刻まれた一つの駒で行われるのではなく、ねじれ駒（はすば歯車状の駒）を一対で用いて創成されます。
- 工学的な原理: 専用の綾目用ホルダは、右ねじれの駒と左ねじれの駒を、一対で保持します。この二つの駒を、同時に工作物に押し付けることで、右上がりの螺旋状の溝と、左上がりの螺旋状の溝が、同時に転造されます。この二つの溝が交差することで、綾目（ダイヤモンドパターン）が形成されるのです。
工学的な管理点と課題
ローレット加工を高品質に仕上げるためには、いくつかの重要な工学的パラメータを精密に管理する必要があります。
- 加工速度と送り: ローレット加工は、切削ではなく塑性変形であるため、加工速度（工作物の周速）は、通常の切削加工に比べて極めて遅く設定する必要があります。また、送り速度も、駒のピッチと同期させ、滑らかで均一なパターンが得られるように調整します。
- 潤滑: 駒と工作物の間には、極めて高い圧力と摩擦熱が発生します。潤滑油の適切な供給は、この熱を冷却し、両者の凝着（かじり）を防ぎ、金型である駒の寿命を延ばすために、絶対に不可欠です。
- 工具の芯高: ローレット駒の回転軸は、工作物の回転中心（旋盤の芯高）に、正確に一致させる必要があります。この芯高がずれていると、駒が工作物に正しく食い込まず、不完全なパターンや、片側だけが強く当たるなどの不具合が発生します。
- 工作物の剛性: 特に転造ローレット加工は、工作物に対して非常に大きな半径方向の力を加えます。そのため、工作物が細長い場合、その圧力に負けてたわみ（曲がり）が発生し、加工が失敗するリスクがあります。これを防ぐため、必要に応じて、振れ止め（センター）で工作物の先端を支持するなどの対策が取られます。
- ピッチと直径の関係: の重要な要因が、工作物の円周と、ローレット駒のピッチとの関係です。理想的なパターンを得るためには、工作物の円周が、駒のピッチの整数倍になることが望まれます。この関係が崩れていると、加工の開始点と終了点（一周してきた点）でパターンが重なったり、ずれたりする「追いつき不良」が発生しやすくなります。
まとめ
ローレット加工は、その多くが「削る」のではなく「押し流す」という、塑性変形の原理に基づいた、巧妙な転造技術です。その本質は、旋盤という機械を用いながら、無切削で、高能率に、製品表面に機能的なテクスチャを付与する点にあります。
平目や綾目といったパターンは、単なる装飾ではなく、人間の手と機械との確実なインターフェースを保証するための、重要な機能設計です。転造による加工硬化や、直径の微増といった副次的な効果も、設計次第で有益な機能として利用されます。高速化・自動化が進む現代の製造業において、ローレット加工は、そのシンプルで確実な機能付与の方法として、今後も変わらず重要な役割を担い続けるでしょう。
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