フライス加工の種類と特徴と加工方法

フライス加工は、樹脂や金属からなるさまざまな機械部品を製造するために使用される切削加工の一種です。加工プロセス中にさまざまなツールを使用することで、複雑な形状を加工できます。表面加工精度も高い加工方法です。

フライス加工とは何ですか?

フライス加工は、刃物を高速回転させて、作業台に固定されたワークを切削する加工方法です。円筒状の切削工具を総称してフライスと呼びます。主に歯車、金型、機械部品などの加工に使用されます。各種切削工具を使用し、平面、曲面、穴、溝などのさまざまな形状の加工が可能です。一般的には切削工具が上下に移動し、ワークを保持した作業台が前後左右に移動して加工が完了します。ツールやワークテーブルは3次元空間内を移動することができ、複雑な形状を加工することができますが、工作機械によっては加工できる形状とできない形状があることに注意してください。 。工具主軸が作業台に対して垂直なフライス盤をフライス盤といいます。 立型フライス盤 最も一般的なタイプのフライス盤です。主軸が作業台と平行になっているフライス盤をフライス盤といいます。 横型フライス盤.

フライス加工に使用される主な工作機械

フライス加工にはさまざまな種類の工作機械が使用されます。フライス加工に使用される主な工作機械の特徴をご紹介します。

万能フライス盤

汎用フライスとは、オペレータが手動で刃物を取り付けて加工を行うフライス盤を指します。加工されたワークの品質はオペレーターの経験とスキルに左右されます。熟練した作業者が加工を行うと、工作機械を微調整することができ、高精度で高品質な加工結果を得ることができます。そのため、複雑な形状の試作や高精度のワンオフオーダーの加工に適しています。汎用フライス盤は、1820年代から高度経済成長初期まで主に使用されていた工作機械です。機械加工の基本設備とも言えます。

CNCフライス盤

CNCフライス盤 コンピューターを用いて加工条件を数値制御して加工するフライス盤のことを指します。数値制御（NC）はNUMERICAL CONTROLの略です。汎用フライス盤の欠点は、オペレータによって加工されるワークの品質が異なることです。したがって、CNCフライス盤の開発の目的は、加工されるワークの品質のばらつきを少なくすることにあります。一般的なフライス盤は加工工程のあらゆる段階で手作業による調整が必要ですが、CNCフライス盤は数値制御が可能なため、加工の精度と品質が向上します。

マシニングセンター

マシニングセンタとは、CNC工作機械と同様にCNCシステムを通じて加工条件を調整できるだけでなく、工具の交換も自動で行うことができる工作機械です。以前は 1 種類のツールしかインストールできませんでしたが、複数のツールを同時にインストールできるようになりました。工具の交換も自動で行えるため、手作業が不要となり効率が向上します。 CNC技術は現在も発展を続けており、複雑で高精度な加工を可能にしています。

CNC歯車加工工作機械

CNC歯車加工工作機械は歯車加工に使用されるフライス工作機械です。 「ホブ」と呼ばれる専用の刃物を回転させて加工を行います。歯車は複雑な形状をしており、非常に精密な部品です。歯車には平歯車、はすば歯車、ウォームギアなど多くの種類があります。 CNC歯車加工工作機械は歯数などのパラメータを簡単に調整し、歯車のホブ切り加工を自動で行うことができます。

フライス工具の種類

フライス加工では、加工したい形状に応じてさまざまな工具を使用する必要があります。代表的なフライス4種の特徴をご紹介します。

正面フライスカッター

平面フライスは「正面フライス」とも呼ばれます。円の外周に複数の切れ刃が取り付けられており、カッターを回転・平行移動させることで形状面を加工します。一度に切断できる面積が大きいため、切断効率が非常に高くなります。高精度な表面加工が可能です。主に立形フライス盤で使用され、最も一般的に使用される工具タイプです。

平面フライスは「正面フライス」とも呼ばれます。円の外周に複数の切れ刃が取り付けられており、カッターを回転・平行移動させることで形状面を加工します。

エンドミル

エンドミルはドリルのような細長い形状をしています。平面加工、段面加工、溝加工など様々な形状の加工に使用できる多機能工具です。先端が四角いフラットエンドミルのほか、曲面加工に適したボールエンドミルもあります。表面加工。フェースミルは大きな平面を加工でき、エンドミルはより小さく微細な形状を加工できます。 また、平面だけでなく様々な形状の加工が可能となり、工具交換の時間を短縮できます。刃数は2～4枚が一般的で、用途やワークの大きさに応じて選択できます。

スロットミーリングカッター

スロットフライスは高速フライスと同様に、丸い棒状の工具を回転・平行移動させて溝形状を削ります。ブレードの幅と外径により、溝の幅と深さがある程度決まります。エンドミルによる溝加工に比べて切削速度が速く、加工精度が高くなります。この工具は、長くて深い溝を多数加工する場合に特に便利です。

フラットフライスカッター

平フライスとは、フライスの円周上に歯が分布している円筒形のフライスを指します。横型フライス盤に取り付けて表面加工を行います。平面フライスは正面フライスよりも効率的ですが、精度が劣ります。 そのため主に荒加工に使用されます。

フライス加工の種類

フライス加工では、さまざまな種類の工具を使用することで、さまざまな幾何学的形状を加工できます。以下に代表的な処理の種類を紹介します。

平面処理

平坦加工とは、ワークピース上に平坦な形状を切削することを指します。 ワークを固定する作業台は前後左右に移動し、ワークの切断加工を完了します。表面加工は主に正面フライスや平フライスを使用して行われます。 一般的に、工作機械が異なれば使用する切削工具も異なります。正面フライスは立型フライス盤で使用され、平フライスは横型フライス盤で使用されます。エンドミルは表面加工にも使用できますが、大きな領域の加工には適しておらず、通常は小さな表面の加工に使用されます。

側面加工

側面加工とは、工具を上下に動かしてワークの側面を切削することです。表面加工と同様に、通常は正面フライスまたはエンドミルで行われます。また、横型フライスにサイドフライスを取り付けて側面を切削することもでき、主に荒加工に使用されます。

段差面加工

段面加工とは、平面と側面を同時に切削して段状にすることを指します。正面フライスやフラットミルで加工した平面からさらに一段下の部分を削り出します。フェースミルは広い面や段差の少ない形状の加工に使用され、エンドミルは狭い面や段差の多い形状の加工に使用されます。

溝入れ加工

キー溝加工は、ワークに溝を入れる加工です。最も一般的な方法はエンドミルを使用する方法ですが、場合によってはスロットミルも使用されます。エンドミルが指定位置に移動し、ワークテーブルが移動して溝加工が行われます。 T スロット カッターと呼ばれる工具を使用して、より広い底面のスロットを加工することもできます。取付ボルト等の部品はT溝形状となっております。

穴加工

ボール盤のように穴を開けることもできます。まずセンターホールドリルで下穴を開け、刃先から指定の深さまで加工します。また、エンドミルは穴加工にも使用できます。エンドミルは通常、面との位置精度が要求される穴加工に使用されます。工具を交換せずに面や穴の加工ができるため、位置精度の確保が容易になります。

3D処理

加工の基本原理は工具を上下に、ワークを前後左右に移動させることですが、CNCシステムを用いて工具とワークテーブルを同時に制御して移動させることで、三次元形状の加工も可能です。このような処理を「３軸同時処理」と呼びます。

結論

フライス加工は、フライスと呼ばれる加工工作機械を使用して行われる切削加工の一種です。フライス加工工作機械には、手動で操作する一般的なフライス盤のほか、自動制御のCNCフライス盤やマシニングセンターなどがあります。フライス加工では、フェースミル（正面フライス）、エンドミル、スロットミル、フラットミルなど、目的に応じて工具を選択する必要があります。これらのツールを組み合わせて、平面、曲面、側面、および段差面、スロット、穴などの形状を加工します。