プラノミラー（門形ミーリング機）
プラノミラー（門形ミーリング機）とは、大型の平削り盤（プレーナー）の骨格構造を応用し、往復するテーブルと門形に架け渡された主軸ヘッドによって回転工具での削り出しを行う大型工作機械である。もともとプレーナーが担っていたバイトによる直線切削での平面削りを、多刃の回転工具を用いるフライス加工に置き換えることで、加工能率と面精度の両立を図った点に特色があり、単体での搬送や段取り替えが困難なほどの大物部品を、一度の据付けで仕上げまで加工できることが最大の利点となっている。門形の開口部に工作物を収め、上方および側方から同時に複数の主軸で削り出せるため、造船や発電設備、重電機器といった重量物を扱う産業で古くから重用されてきた機械である。
構造
プラノミラーは、左右一対のコラムと、その上部に架け渡されたクロスレール、クロスレール上を左右に移動する主軸ヘッド、そして工作物を固定して前後に往復させる長尺テーブルによって構成される。この門形の骨格は門形マシニングセンタとも共通する発想であり、コラムとクロスレールで囲まれた空間に大きな工作物を収めることで、加工中の熱変位や振動の影響を受けにくい安定した削り出しが可能になる。テーブルの往復送りやクロスレールの昇降にはボールねじと送りモータの組み合わせが用いられることが多く、案内面には重切削に耐える箱型摺動面や、保守性に優れたリニアガイドが採用され、長尺かつ大質量のテーブルを支える剛性設計が求められる。
加工方式と特徴
プラノミラーの加工方式には、工作物を載せたテーブルが往復し門側の主軸ヘッドが固定される形式と、逆にテーブルを固定して門全体または主軸ヘッドを移動させる形式があり、工作物の質量や工場内の搬入経路に応じて選定される。一般的なフライス盤や立フライス盤と比較すると、可動部の質量が大きく低速重切削寄りの設計となる一方、多数の切れ刃を持つフライスを複数の主軸に同時装着することで、広大な面積を効率よく削り出せる点に優位性がある。正面フライスや大径工具を用いた加工により、平面度・平行度の高い基準面を一度の段取りで作り出せることが、後工程の計測や組立精度の確保に大きく寄与する。
沿革
プラノミラーという名称は、平削り盤を意味する「プレーナー」と、フライス削りを意味する「ミラー」を組み合わせた呼称に由来する。産業革命以降、工作機械のベッドや圧延機のハウジングといった大物部品は長らくプレーナーによるバイト削りで平面加工されてきたが、回転工具による切削のほうが能率と面粗さの点で優れることが明らかになるにつれ、既存のプレーナーの骨格に主軸ヘッドを組み込んだ機械が発展し、プラノミラーとして独立した機種名で呼ばれるようになった。その後、数値制御技術の普及とともに自動化が進み、現在の門形マシニングセンタへとつながる系譜の源流に位置づけられる機械である。
用途
プラノミラーは、造船用の大型ベッドプレート、発電設備のフレーム、工作機械そのもののベッドやコラム、圧延機のハウジングなど、質量数トンから数十トンに及ぶ大物部品の平面・段差・溝加工に利用されてきた。同種の重量物加工を担う工作機械としては、水平方向に主軸を配置して穴あけや中ぐりを行う横中ぐり盤や、往復運動によって平面や溝を削り出す形削り盤などがあり、これらと組み合わせて一体の大物部品の粗加工から仕上げまでを分担する運用が一般的である。
関連機との違い
プラノミラーは、円筒・円錐形状の回転対称部品を主対象とする旋盤とは加工対象の形状が根本的に異なり、板状や箱形の角物部品の平面加工を主目的とする点で門形機全般と共通する。また、自動工具交換装置とプログラム制御を備えた現代のマシニングセンタやNC工作機械が普及したことで、単機能のプラノミラーは徐々に自動化された門形機へ置き換えられつつあるが、極めて大型かつ重切削主体の現場では専用機としての姿を残している例も見られる。なお、フライス加工後の基準面をさらに高精度に仕上げる工程では、砥石車を用いる平面研削盤が後工程として併用されることも多い。
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