フライス盤
フライス盤は、工具に回転運動を与え、工作物に直進送り運動を与え加工する機械で、基本的には角物部品の切削を目的として使用される。一般に何枚もの切れ刃を持つ多刃工具が使用される。フライス盤のうち、工具の主軸が縦のものを立てフライス盤、水平のものを横フライス盤という。
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基本構造
フライス盤は、ベース、コラム、ニー、サドル、テーブル、主軸で構成される。立てフライス盤は、主軸頭が設けられ、横フライス盤は、オーバーアームとアーバが設けられる。
基本的なフライス加工
- 正面フライス工具による平面加工
- エンドミル工具を使った側面加工
- 段差加工
- ポケット加工
- 直溝
- 匂配溝
- あり溝
- 穴あけ
- ボーリング加工
- R加工
加工の順番
- 荒削り
- 中削り
- 仕上げ
切削加工：1切削速度と主軸回転数
切削加工の重要事項として、切削速度および主軸回転数、テーブル送り速度、切り込みを考えられる。それらの設定で製品の仕上がりの質が左右されるので、加工には正確な技術が求められる。
1切削速度と主軸回転数
1刃あたりの送りとテーブル送り速度
切込み
単位時間に削れる切り屑の排出量は、【切込み×送り】で切削断面積、それに切削速度を加味して決定される。切削効率を高めるには切り屑の排出を以下に大きくするかである。しかし、フライス盤の能力、剛性でそれらは制限される。一般に加工能率・加工精度に応じて切削速度、送りを決め、ついで切込みが決定される。
フライス盤の種類
フライス盤には大きく立てフライス盤、横フライス盤に分けられる。また近年はCNCと呼ばれるNCプログラムによる自動加工機が主流となっている。
立てフライス盤
立てフライス盤は主軸が地面に対して立て方向のフライス盤で、四角形状の加工に適している。平面の加工能率が高いため、工作物が小さい場合や切削面の筋目方向を問題にしない場合には、平削り盤や形削り盤の代わりに使用される。
横フライス盤
横フライス盤は、主軸が地面に対して横方向のフライス盤で溝加工や切断加工に向いている。
CNC
CNC旋盤(NC)とはNCプログラムによる自動運転でフライス加工が行われる。なかでも、操作形CNCは、ハンドルによる手動運転とNCプログラムによる自動運転の両方が可能とされる。
多刃切削工具
フライス盤で使われる刃は、一つの工具に多くの刃がついたものである。平フライス、側フライス、正面フライス、エンドミルがそれぞれ形が異なっているがそれぞれ平面を作り出すことが出来る加工方法である。
正面フライス
正面フライスは、フェースミル（Facemill cutter）とも呼ばれ、平面加工に使用する。刃先は交換可能なスローアウェイチップを使用している。
角度フライス
角度フライスは、斜めに形づくられた工具の形を工作物に転写して、V字形の溝や傾斜面を形成する工具である。
外丸フライス工具
外丸フライス工具は、丸溝を形成することができる工具である。
エンドミル
エンドミルは、外周および端面に切刃をもった工具で、段や溝加工に使用される。下面と側面が刃になっており、これを使用して多様な形状加工が行われる。エンドミルは種類も多く、刃先も欠けやすい。アップカットやダウンカットの区別が必要になる。
アップカットとダウンカット
フライス盤には、大きく、アップカット（上向き削り）とダウンカット（下向き削り）に分けられる。アップカットは、切れ刃の切削がほとんど切込みゼロの状態エンドミル（凸部）の場合で始まる。切削が開始されるまでの間に材料の表面で刃がすべるため、刃の逃げ面は磨耗、仕上げ面にすべり跡が残る、突き上げる方向に機械を誘発するなどの現象が起こる。ダウンカット（下向き削り）は、切削の開始のときにある程度切れ刃が仕込んだ状態になっており、すべりは少なく、仕上げ面の状態は良好である。また、切削力が送り方向と同じに作用するので、切削の動力は少なくてすみ、発熱も少なく、工具の寿命も長くなる。