あなたのプロジェクトのためにフライス加工を選んでいますか？フライス加工には多くの種類があるため、複雑に感じるかもしれません。適切な作業を選択することで、正確な結果、良好な表面仕上げ、効率的な生産が可能になります。フライス加工の主な種類を知ることで、ミスを防ぎ、より良い作業計画を立てることができます。
フライス加工は、機械がどのように材料を切削し、形を整え、仕上げるかを説明するものである。それぞれのタイプには、独自の用途と利点がある。一般的な加工には、フェースフライス加工、ペリフェラルフライス加工、スロット加工、ミルを使った穴あけ加工などがある。表面仕上げに重点を置く加工もあれば、材料を素早く除去したり、部品を成形したりする加工もある。
フライス加工には多くの選択肢があり、それぞれが特定の目的を果たすものです。これらの種類を理解することで、プロジェクトに適した方法を選びやすくなります。
フライス加工とは？
フライス加工は、回転する切削工具が静止したワークピースから材料を除去する減法的製造プロセスである。この工程では、部品を成形し、特定の形状を作成します。工具の回転とワークピースの直線運動が連動して、目的の切削を行います。
主な考え方は単純で、材料を機械的に除去することである。切削工具の鋭い刃先が小さな切りくずを削り取る。私たちは、速度、送り速度、切り込み深さを制御することで、このプロセスを管理します。これらの設定は、部品の品質、精度、表面仕上げに影響します。
ワークと工具の関係
ワークピースは加工される原材料である。機械テーブルにしっかりとクランプされている。ミルと呼ばれる切削工具が高速スピンドルで回転する。
両者の相互作用は動きによって定義される。工具は素早く回転し、ワークピースは直線上をゆっくりと移動する。この動きはX軸、Y軸、またはZ軸に沿ったものである。工具の形状とその軌跡が直接最終部品を形成する。
フライス加工の種類
フライス加工には様々な形態がある。それぞれのタイプは、特定の目的を果たすものです。以下は、現代の機械加工で使用される主な加工です。
フェイスミル加工
フェイスミル加工 ワークピースの上面を平らにする。垂直フライス加工では、カッターの軸は表面に対して垂直である。外側のエッジはほとんどの材料を除去し、端面は滑らかに仕上げます。面フライス加工は、大きくて平らな部分に最適です。自動車のシリンダーヘッド、ヒートシンク、大きな金属板などによく使用される。
主な利点は、高い材料除去率である。マシニストは通常、最初に荒加工を行い、次に仕上げ加工を行って平滑性を高める。カッターの選択、主軸回転数、送り速度、切り込み深さはすべて、加工面の品質と工具寿命に影響する。
プレーンミリング
プレーンミリングスラブフライスと呼ばれるこの加工は、平らな面に沿って材料を削り取る。カッターの軸はワークピースと平行に走り、カッターの歯はワークピースの移動に合わせて連続的に切削します。プレーン加工は、長くて広い面を効率的に加工し、精密な加工を行う前に材料を除去します。
オペレーターは、材料除去と仕上げ面のバランスをとるために、カッターのサイズと回転速度を選択します。より深いカットのためには、複数回のパスが必要な場合があります。
サイドミリング
側面フライス加工 側面に歯が付いたカッターを使用する。ワークピースの側面から材料を除去し、溝、スロット、またはショルダーを作成します。この加工は、T溝、キー溝、その他の垂直な側壁の特徴によく使われる。
側面フライス加工では、幅と深さを正確に制御できます。小さな精密部品から大きな部品まで、さまざまな直径と厚さのカッターが用意されています。適切なクランプは振動を減らし、精度を向上させます。
ストラドル・ミリング
ストラドルフライス加工は、同じアーバ上に2つ以上のサイドカッターを使用します。平行な面を同時に加工します。これにより、時間を節約し、一貫した間隔を確保することができます。
ストラドルミーリングは、六角棒、マシンガイド、キー溝などによく使用されます。精度と効率が向上し、段取り回数が削減されます。
ギャングミリング
ギャングミルでは、1つのアーバに複数のカッターを取り付けます。各カッターマシンは、1回のパスで異なる表面や形状を加工します。
この操作は、複数の特徴を持つ複雑な部品に最適である。スピードと再現性が重要視される大量生産では一般的です。適切なカッターアライメントにより、寸法精度が保証されます。
アングルフライス
アングルフライス加工は、カッタ軸に対して特定の角度の面を加工します。プロファイルに応じて、シングルアングルまたはダブルアングルのカッターが使用されます。
面取り、V溝、面取りエッジに有効です。工具形状と送り速度を慎重に選択し、びびりを回避して表面品質を維持します。
フライス加工
形状フライス加工は、部品の輪郭に合わせた形状のカッターを使用します。不規則なプロファイル、カーブ、カスタム形状に最適です。
成形フライスは、歯車の歯、凹面、金型などによく使用されます。複雑な形状を一貫して再現できるため、試作や生産に適しています。
エンドミル加工
エンドミル加工 カッターは先端と側面の両方にエッジがあるため、スロット、ポケット、輪郭、複雑な3Dサーフェスなどに多用途に使用できる。
エンドミル加工は、平らな面や不規則な面を精密に成形することができます。金型製作、金型加工、機械部品などに広く使用されています。送り速度、スピンドル速度、切り込み深さは、材料と仕上げの要件に基づいて調整されます。
のこぎり加工
ノコギリフライス加工では、多数の歯を持つ薄型の円形カッターを使用する。狭い溝を切ったり、きれいでまっすぐなエッジで材料を切り離したりする。
部品のトリミングや薄いワークピースの切断に、高速で効率的です。ノコギリフライス加工は金属加工工場では一般的です。
歯車フライス加工
ギヤフライス加工は、フォームカッターやホブ切り工具を使ってギヤの歯を成形します。正確な歯は、適切な歯車のかみ合わせに不可欠です。
この作業は、自動車、航空宇宙、産業機械で重要な役割を果たします。カッターの種類、速度、送りは、歯形と精度を維持するために慎重に選択されます。
ネジ切り
ネジ切り 回転するカッターで、内ねじまたは外ねじを切ります。ねじのサイズ、ピッチ、深さを正確にコントロールできる。
タッピングとは異なり、ねじ切りフライス加工では、1つの工具で複数のねじサイズを作ることができる。右ねじ、左ねじに対応し、ステンレスやチタンのような硬い金属に適しています。
CAMフライス加工
CAMフライス盤は、エンジンやその他の機械装置のカムを加工します。カム状のカッターがプログラムされた経路をたどってプロファイルを形成します。
カムは他の部品の動きを制御するため、精度が不可欠です。CAMフライス加工は、自動車やメカニカルオートメーションで一般的です。複雑な3次元形状を効率的かつ安定的に加工します。
| ミーリング・タイプ | 主な目的 | 主な利点 | 代表的なアプリケーション |
|---|---|---|---|
| フェイスミル加工 | 上面を平らにする | 高い材料除去率、滑らかな仕上げ | シリンダーヘッド、ヒートシンク、大型プレート |
| プレーンミリング | 平らな面から材料を取り除く | 効率的な在庫除去、広範囲をカバー | スラブ、基本平板部品 |
| サイドミリング | 溝、スロット、ショルダーを作る | 正確なサイドカット、制御された幅/深さ | Tスロット、キー溝、ギアキー溝 |
| ストラドル・ミリング | 平行面の加工 | 高精度、時間の節約 | 六角棒、マシンガイド、キー溝 |
| ギャングミリング | 一度に複数の表面を加工 | 効率を改善し、セットアップを軽減 | 大量生産の複雑な部品 |
| アングルフライス | 角度のある面を作る | 精密な面取りとV溝 | 面取りされたエッジ、角度のある部品 |
| フライス加工 | 不規則なプロファイルを加工 | 一貫した複雑な形状 | ギア歯、金型、凹面 |
| エンドミル加工 | スロット、ポケット、輪郭、3D形状のカット | 多用途、高精度 | 金型、金型加工、機械部品 |
| のこぎり加工 | 狭い溝を切ったり、材料を切り離す | クリーンでストレートなカット | 在庫のトリミング、薄い部品、金属加工 |
| 歯車フライス加工 | ギアの歯を切る | 高い寸法精度 | 自動車ギア、機械、航空宇宙 |
| ネジ切り | 内ネジ／外ネジのカット | 正確なねじ切り、1つの工具で複数のサイズに対応 | 高精度部品、ステンレススチール、チタン |
| CAMフライス加工 | カムプロファイルの作成 | 正確なモーションコントロール、3D形状 | エンジン、オートメーション、機械装置 |
フライス加工の選択要因
適切なフライス加工の選択は、いくつかの重要な要素によって決まります。各要因は、工具の選択、機械設定、全体的な効率に影響します。
ワークの材質
材料の種類は、切削速度、工具摩耗、仕上げ面に影響する。ステンレス鋼やチタンのような硬い金属には、より遅い送りと、より丈夫なカッターが必要です。
アルミニウムや真鍮のような柔らかい金属は、より速い切削と高い材料除去率を可能にする。また、耐久性を向上させ、損傷を防ぐために、工具コーティングやチップの材種も材料に応じて選択されます。
精度と公差の要件
厳しい公差と高精度を実現するには、慎重に加工を選択する必要があります。エンドミル加工とフォームミル加工は、細かな形状をより良く制御します。
フェースフライスやギャングフライスは、大量の材料を除去するのに適していますが、正確な寸法を得るには仕上げ加工が必要な場合があります。機械の剛性を維持し、適切なクランプを行い、適切なカッターを選択することが、仕様を満たすために不可欠です。
生産量とコストに関する考察
大量生産では、くし刃フライス加工やCAMフライス加工など、材料を素早く除去し、段取りを減らす加工が好まれる。
少量生産やプロトタイプの加工では、工具を交換することなくさまざまな形状に対応できるよう、エンドミル加工のような柔軟性の高い方法を使用することができる。コスト要因には、工具の摩耗、加工時間、パス数が含まれます。適切な加工を選択することで、速度、精度、全体的なコスト効率のバランスをとることができます。
結論
フライス加工には様々な加工方法があり、それぞれが特定の作業向けに設計されています。フェースフライス加工とプレーンフライス加工は、平らなサーフェスと高速な材料除去に最適です。サイドミル、ストラドルミル、ギャングミルでは、複数のサーフェスや精密な形状を効率的に加工できます。アングルミル、フォームミル、エンドミルでは、複雑な形状や輪郭を加工します。ノコギリ加工、ギア加工、ネジ切り加工は、特殊な切削加工に対応し、CAMフライス加工は、精密なモーションコントロールパーツを作成します。
適切な操作の選択は、ワークの材質、要求される精度、生産量によって決まる。 お問い合わせ 生産効率を向上させ、次のプロジェクトで正確な結果を得たいとお考えなら、ぜひ弊社にご相談ください。お客様のニーズに最適なフライス加工をご提案いたします。
ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
