旋盤バイトの種類と選び方｜用途別にわかりやすく解説

旋盤加工におけるバイト（切削工具）は、加工精度や仕上がりを左右する重要な要素です。初心者からベテランまで「どのバイトを使うべきか」「用途に応じた形状や材質は何か」を知りたいというニーズが非常に多く、この記事では**「旋盤 バイト 種類」**に関する情報を徹底解説します。

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1. 旋盤バイトの基本知識・定義

バイトとは？

• 旋盤に取り付け、切削加工を行う工具の総称
• 一般的には刃先部分が金属製で、棒状のシャンクを持つ工具を指す
• 切削対象は主に金属（鉄、アルミ、ステンレス、チタン等）や樹脂、硬質合金など
• 英語では「Turning Tool」「Lathe Tool」と呼ばれる

バイトの役割

• 外径加工：径の削り出し、段付け加工
• 内径加工：穴の加工、内径仕上げ
• 端面加工：材料端面の平面仕上げ
• 溝加工：Oリング溝、キー溝等の加工
• 面取り・R加工：角部の処理
• ネジ切り：雄ねじ・雌ねじの加工
• 突切り：材料の切断

基本構造と専門用語

• シャンク（柄部）：工具本体、旋盤のツールホルダーに固定する部分
• 刃先：実際に切削を行う部分、チップ材質が最も重要
• すくい面：切りくずが流れる面、切削抵抗に大きく影響
• 逃げ面：ワークと接触しないよう角度をつけた面
• 切刃：すくい面と逃げ面の交線、実際の切削部

バイトの幾何学（切削角度）

• すくい角（レーキ角）：切削抵抗と仕上げ面に影響（一般的に5～25°）
• 逃げ角（クリアランス角）：ワークとの干渉を避ける角度（3～15°）
• 切刃角（刃先角）：切刃の方向角（15～90°）
• ノーズ半径：刃先先端の丸み（0.1～2.0mm）

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2. 旋盤バイトの特徴・メリット・デメリット

メリット

• 高い加工自由度：形状・サイズ・材質に応じて最適化可能
• 優秀な切削精度：適切な選定で±0.01mm以下の精度も実現
• 優れた表面仕上げ：適切な条件でRa0.1μm以下も可能
• 材質対応性：軟材から硬材まで幅広い材質に対応
• 経済性：チップ交換式なら低コストでメンテナンス可能
• 汎用性：1本で複数の加工が可能

デメリット

• 選定の複雑さ：材質・形状・条件の組み合わせが膨大
• 技術的要求度：不適切な選定でビビりや工具破損のリスク
• 初期投資：高性能工具は高価格
• メンテナンス性：定期的な刃先点検・交換が必要
• 在庫管理：多種類の工具管理が必要
• 習得時間：最適な使い方をマスターするのに時間がかかる

特徴まとめ（表）

項目	内容	具体例
加工精度	±0.01～0.05mm	外径公差IT6～IT9
表面粗さ	Ra0.1～6.3μm	仕上げ条件により変動
工具寿命	10分～10時間	材質・条件により大きく変動
適用材料	HB50～HRC65	軟鋼からセラミックスまで
切削速度	10～1000m/min	材質・工具により決定

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3. 旋盤バイトの種類・分類

3-1. 取り付け方法による分類

ろう付けバイト（一体型）

• 特徴：超硬チップをろう付けで固定
• メリット：高剛性、振動に強い、低価格
• デメリット：チップ交換不可、再研削が必要
• 適用：試作品、特殊形状、高精度加工

チップ交換式バイト（スローアウェイ）

• 特徴：チップをネジやクランプで機械的に固定
• メリット：チップ交換が容易、多種類のチップが使用可能
• デメリット：初期投資が高い、微小振動の可能性
• 適用：量産加工、標準形状、効率重視

3-2. 形状別バイト詳細分類

外径加工用バイト

正面バイト（右勝手・左勝手）

• 用途：外径削り、段付け加工、端面加工
• 刃先角：15°、30°、45°、90°が標準
• 推奨条件：切込み0.5～3mm、送り0.1～0.5mm/rev

突切りバイト

• 用途：材料切断、深溝加工、アンダーカット
• 刃幅：1～6mm（溝幅に応じて選定）
• 注意点：突出しを最小限にして剛性確保

面取りバイト

• 用途：C面取り、R面取り、角部処理
• 角度：15°、30°、45°面取り用
• ノーズR：0.5～3mm（仕上げ面に影響）

内径加工用バイト

ボーリングバー（中ぐりバイト）

• 種類：
  • 標準ボーリングバー（φ6～φ50mm）
  • 細穴用（φ3～φ10mm）
  • 防振ボーリングバー（ダンパー内蔵）
• 突出し比：直径の3倍以下が理想（防振型は5倍まで可能）
• 最小加工径：バー径の1.2倍以上

内径溝入れバイト

• 用途：Oリング溝、スナップリング溝
• 刃幅精度：±0.02mm以下
• 加工深さ：バー径の40%以下推奨

特殊形状バイト

ねじ切りバイト

• ピッチ別：0.5P～6.0P（メートルねじ）
• 山角：60°（メートルねじ）、55°（ウィットねじ）
• 完全山数：外径ねじ3山、内径ねじ5山が標準

成形バイト

• 用途：球面、楕円面、特殊プロファイル
• 精度：プロファイル精度±0.01mm
• 適用：量産部品、複雑形状

3-3. 材質別バイト分類と特性

高速度鋼（HSS：High Speed Steel）

SKH系（JIS規格）

• SKH9：汎用グレード、コストパフォーマンス良好
• SKH51：耐摩耗性向上、中炭素鋼に最適
• SKH57：高靱性、断続切削に適する

適用条件

• 切削速度：10～50m/min（鋼材）、50～200m/min（アルミ）
• 硬度範囲：HB300以下
• 工具寿命：30分～3時間

超硬合金（Carbide）

P系（鋼材用）

• P10：仕上げ加工用（HB200～HB300）
• P20：中仕上げ加工用（HB150～HB250）
• P30：荒加工用（HB100～HB200）

M系（ステンレス・合金鋼用）

• M10：ステンレス仕上げ用
• M20：耐熱合金・ステンレス汎用
• M30：難削材荒加工用

K系（鋳鉄・非鉄金属用）

• K01：アルミ・銅合金精密加工用
• K10：鋳鉄・アルミ仕上げ用
• K20：鋳鉄荒加工用

適用条件

• 切削速度：50～300m/min（材質により変動）
• 硬度範囲：HRC45以下
• 工具寿命：1～8時間

サーメット（Cermet）

特徴

• 組成：TiC、TiN、TiCNベース
• 優位性：耐摩耗性と仕上げ面の両立
• 適用材質：炭素鋼、合金鋼、鋳鉄

適用条件

• 切削速度：80～250m/min
• 仕上げ面：Ra0.2μm以下も可能
• 工具寿命：超硬の1.5～2倍

セラミック

酸化アルミ系（Al₂O₃）

• 純Al₂O₃：高硬度材専用
• Al₂O₃+TiC：靱性向上型

窒化ケイ素系（Si₃N₄）

• 特徴：高靱性、耐熱衝撃性
• 適用：鋳鉄高速加工、断続切削

適用条件

• 切削速度：200～1000m/min
• 硬度範囲：HRC50～65
• 注意点：衝撃に弱い、剛性の高い機械が必要

CBN（立方晶窒化ホウ素）

低CBN含有率（50～70%）

• 用途：焼入れ鋼（HRC45～60）
• 特徴：経済性とのバランス良好

高CBN含有率（80～90%）

• 用途：超硬合金、焼入れ鋼（HRC60以上）
• 特徴：最高の耐摩耗性

適用条件

• 切削速度：100～500m/min
• 硬度範囲：HRC45以上
• 工具寿命：超硬の5～10倍

PCD（多結晶ダイヤモンド）

特徴

• 組成：人工ダイヤモンド粒子を焼結
• 硬度：HV8000～10000（最高レベル）
• 適用材質：アルミ、銅、樹脂、CFRP

適用条件

• 切削速度：300～2000m/min
• 仕上げ面：Ra0.05μm以下も可能
• 工具寿命：超硬の10～100倍

3-4. 被削材別推奨工具材種

被削材	硬度	1次選択	2次選択	切削速度目安
炭素鋼	HB150～250	超硬P20	サーメット	80～180m/min
合金鋼	HB200～300	超硬P10	サーメット	60～150m/min
ステンレス鋼	HB150～250	超硬M20	サーメット	50～120m/min
鋳鉄	HB150～250	超硬K10	セラミック	100～300m/min
アルミ合金	HB50～150	超硬K01	PCD	200～800m/min
チタン合金	HB300～400	超硬M30	CBN	30～100m/min
焼入れ鋼	HRC45～65	CBN	セラミック	100～400m/min

3-5. コーティング技術

物理蒸着（PVD）コーティング

TiN（窒化チタン）

• 色：金色
• 特徴：汎用性高、耐摩耗性向上
• 膜厚：2～4μm

TiAlN（窒化チタンアルミ）

• 色：紫～黒色
• 特徴：耐熱性優秀、高速加工対応
• 膜厚：2～5μm

CrN（窒化クロム）

• 色：銀色
• 特徴：耐凝着性、ステンレス加工に適する
• 膜厚：2～3μm

化学蒸着（CVD）コーティング

TiC（炭化チタン）

• 特徴：高硬度、耐摩耗性
• 膜厚：5～15μm

Al₂O₃（酸化アルミニウム）

• 特徴：化学的安定性、高温安定性
• 膜厚：3～10μm

多層コーティング

• 構成例：TiC/Al₂O₃/TiN
• 効果：各層の特徴を複合化

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4. 旋盤バイトの選び方・使用上の注意点

4-1. 体系的選定フロー

ステップ1：加工情報の整理

1. 被削材の特定：材質、硬度、熱処理状態
2. 加工内容の確認：外径/内径、粗/仕上げ、精度要求
3. 機械仕様の把握：主軸出力、最高回転数、剛性
4. 生産条件の設定：ロット数、加工時間、コスト目標

ステップ2：工具材種の選定

被削材硬度 → 工具材種候補 → 加工条件 → 最終選定
    ↓              ↓            ↓          ↓
 HB～250    →   P系超硬   →  中～高速  →  P20
HB250～     →   M系超硬   →   中速    →  M20
HRC45～     →    CBN     →   高速    →  BN200

ステップ3：工具形状の決定

• 主分力方向：外径削り、内径加工、突切り
• 刃先角度：15°（仕上げ）～90°（荒加工）
• ノーズ半径：0.4mm（精密）～1.6mm（荒加工）

ステップ4：切削条件の設定

• 切削速度（Vc）：工具材種と被削材で決定
• 送り（f）：仕上げ面要求と工具強度で決定
• 切込み（ap）：機械出力と工具強度で決定

4-2. 材質別詳細選定指針

炭素鋼（S45C、S50C等）

工具選定

• 粗加工：超硬P30、切込み2～5mm、送り0.3～0.8mm/rev
• 仕上げ加工：超硬P10、切込み0.2～1mm、送り0.1～0.3mm/rev
• 高速仕上げ：サーメット、Vc150～200m/min

注意点

• 断続切削では靱性重視（P20～P30）
• 高炭素鋼では切削速度を抑制

ステンレス鋼（SUS304、SUS316等）

工具選定

• 標準加工：超硬M20、シャープエッジ推奨
• 高能率加工：M10コーティング品
• 精密加工：サーメット、大きなすくい角

注意点

• 構成刃先防止のため適切な切削速度維持
• 十分な切削油供給（不水溶性推奨）
• 断続切削は避ける

アルミ合金（A2017、A5052等）

工具選定

• 高速加工：PCD、Vc500～1500m/min
• 汎用加工：超硬K01、シャープエッジ
• 深穴加工：K10、大流量切削油

注意点

• 構成刃先に注意（切削速度とすくい角の最適化）
• 切りくず処理（ブレーカー付きチップ）
• ドライ加工は避ける

鋳鉄（FC200、FCD400等）

工具選定

• 片状黒鉛鋳鉄：超硬K20、セラミック
• 球状黒鉛鋳鉄：超硬K10、M系も適用可
• 高硬度鋳鉄：CBN、セラミック

注意点

• 断続切削に注意（靱性確保）
• 切削油は最小限（黒鉛が潤滑剤）
• 機械への粉塵対策

4-3. 使用上の注意点とメンテナンス

工具セットアップ

1. 工具突出し長さ：最小限に設定（シャンク径の3倍以下）
2. 工具高さ調整：ワーク中心に正確に合わせ
3. 締付けトルク管理：規定値を厳守（過締付け・緩み防止）
4. ランアウト確認：0.01mm以下を維持

切削条件管理

1. 段階的条件アップ：急激な条件変更は避ける
2. 切削音の監視：異常音で即座に条件見直し
3. 切りくず形状確認：適切なブレーカー機能の確認
4. 振動レベル監視：加速度センサーでの定量管理

工具寿命管理

摩耗判定基準

• 逃げ面摩耗：VB=0.3mm（仕上げ）、0.6mm（荒加工）
• 欠け・チッピング：0.1mm以上で交換
• 構成刃先：著しい付着で交換

寿命延長策

• 適切な切削油選定：不水溶性は寿命1.5～3倍
• 切削条件最適化：過負荷回避、適正送り維持
• 定期的工具点検：予防保全による突発故障防止

トラブルシューティング

現象	原因	対策
工具寿命が短い	切削速度過大、摩耗進行	速度低下、工具材種見直し
仕上げ面が悪い	送り過大、工具摩耗、ビビり	送り調整、工具交換、剛性向上
寸法不良	工具摩耗、熱変形、たわみ	工具交換、切削油、支持強化
切りくず処理不良	ブレーカー不適、条件不適	チップ変更、条件調整

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5. 経済性とコスト分析

5-1. 工具コスト構造

工具費の内訳

• 初期工具費：ホルダー、シャンク（1回投資）
• ランニングコスト：チップ、インサート（消耗品）
• メンテナンス費：再研削、コーティング再生
• 管理コスト：在庫管理、品質管理、技術指導

工具材種別コスト比較（Φ20mm外径バイト基準）

工具材種	初期費用	チップ単価	寿命(分)	時間当たりコスト
HSS	3,000円	–	30	100円/時間
超硬P20	8,000円	1,500円	60	1,500円/時間
サーメット	10,000円	2,000円	90	1,333円/時間
CBN	15,000円	8,000円	300	1,600円/時間
PCD	20,000円	12,000円	600	1,200円/時間

5-2. 総合コスト評価（TCO：Total Cost of Ownership）

計算要素

1. 工具費：購入費 + 交換費
2. 機械費：稼働時間 × 機械時間単価
3. 人件費：作業時間 × 人件費単価
4. 品質費：不良コスト + 検査コスト
5. その他費：切削油、電力、メンテナンス

TCO最適化の実例

加工条件：SUS304、外径加工、月産1000個

ケースA：低コスト工具（超硬P20）

• 工具費：150円/個
• 加工時間：8分/個
• 機械費：400円/個（50円/分×8分）
• 総コスト：550円/個

ケースB：高性能工具（CBN）

• 工具費：320円/個
• 加工時間：5分/個
• 機械費：250円/個（50円/分×5分）
• 総コスト：570円/個

ケースC：最適化後（サーメット+条件最適化）

• 工具費：200円/個
• 加工時間：6分/個
• 機械費：300円/個
• 総コスト：500円/個（最経済）

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6. 安全管理とリスク対策

6-1. 作業安全管理

工具取扱い安全規則

1. 保護具着用：安全眼鏡、手袋（切りくず処理時）
2. 工具点検：作業前の目視点検、異常時即停止
3. 適正条件遵守：推奨条件範囲内での使用
4. 緊急停止：異常音・振動時の即座停止

危険因子と対策

危険因子	リスクレベル	対策
工具破損	高	定期点検、適正条件、品質工具使用
切りくず飛散	中	カバー設置、保護具着用
火災（切削油）	中	適正油種、温度管理、消火設備
騒音・振動	低	防音対策、定期健康診断

6-2. 環境・法令対応

化学物質管理

• MSDS管理：切削油、工具材料の安全データシート
• 作業環境測定：油煙、金属粉塵濃度測定
• 廃棄物処理：使用済み工具、切削油の適正処理

国際規格対応

• ISO 14001：環境マネジメントシステム
• REACH規則：化学物質規制（EU）
• RoHS指令：有害物質使用制限

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7. よくある質問（FAQ）

Q1. 工具材種と被削材の関係は？
→ 被削材の硬度と材質特性で決まります。軟鋼（HB200以下）はHSS、中硬度鋼（HB200～300）は超硬P系、硬質材（HRC45以上）はCBNが基本です。ステンレスはM系、アルミはK系またはPCDを選択します。

Q2. チップ交換式と一体型、どちらが良い？
→ 量産加工ではチップ交換式が経済的です（工具費1/3、段取り時間短縮）。試作や特殊形状では一体型が適しています（高剛性、形状自由度）。月間使用時間50時間以上ならチップ交換式を推奨します。

Q3. 外径用バイトで内径加工は可能？
→ 物理的には不可能です。内径加工には専用のボーリングバーが必要です。突出し長さ、刃先角度、逃げ角が全く異なります。無理に使用すると工具破損や加工精度不良の原因となります。

Q4. 工具寿命を延ばす方法は？
→ 以下が効果的です：①適正切削条件（速度過大回避）、②十分な切削油供給、③工具の定期点検と早期交換、④機械剛性の確保、⑤切りくず処理の改善。特に切削油の選択で寿命が2～3倍変わります。

Q5. 高価な工具は本当に経済的？
→ TCO（総保有コスト）で判断する必要があります。CBNやPCDは初期費用は高いですが、工具寿命が長く、加工時間短縮効果で総合的に経済的になる場合が多いです。月間加工時間100時間以上なら高性能工具を推奨します。

Q6. コーティング工具の効果は？
→ 無コーティングと比較して工具寿命1.5～3倍、切削速度20～50%向上が期待できます。TiAlNは汎用性が高く、CrNはステンレス加工に、DLCはアルミ加工に特に効果的です。コストアップは20～40%程度です。

Q7. 切削条件はどう決める？
→ 工具メーカーの推奨条件を起点に、実際の加工で微調整します。基本は「切削速度→送り→切込み」の順で設定。仕上げ面重視なら送りを下げ、能率重視なら切込みを増やします。異常音や振動が出たら即座に条件を下げてください。

Q8. 古い機械でも新しい工具は使える？
→ 機械の出力と剛性が適合すれば使用可能です。ただし、高性能工具の性能を引き出すには、適切な切削速度と送り精度が必要です。出力不足の場合は、送りを下げて対応するか、従来工具の継続使用を検討してください。

Q9. 切削油は必ず使う必要がある？
→ 材質と加工条件によります。鋳鉄は乾式が基本、アルミ・ステンレスは湿式が必須です。炭素鋼は条件により選択。切削油使用で工具寿命2～5倍、仕上げ面も大幅改善するため、精度・品質重視なら使用を強く推奨します。

Q10. 工具の保管方法は？
→ 防錆・防湿が重要です。①専用ケースまたは工具庫で保管、②切削油や切りくずは完全に除去、③高湿度環境は避ける、④定期的な点検（月1回）、⑤チップは衝撃を避けて個別保管。適切な保管で工具寿命10～20%向上します。