フライス加工とは

読み: ふらいすかこう

フライス加工とは、複数の刃を持つ回転工具(フライス)を主軸で回転させ、テーブルに固定した素材に当てて平面・溝・段差などを削り出す切削加工である。

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概要

フライス加工は、円板状または円筒状の工具に複数の刃を並べたフライスを主軸に取り付けて回転させ、テーブルに固定した素材に当てながら削る加工方式である。工具側が回転し、素材はテーブルに固定されたまま移動するという点で、素材を回転させる旋盤加工とは機構が逆になる。

複数の刃が入れ替わり切削に関わるため、1枚刃の工具に比べて能率よく材料を除去でき、平面出しから溝加工、輪郭加工まで幅広い形状に対応できる。

原理と切削の向き

フライス加工では、工具の回転方向と送り方向の組み合わせにより、ダウンカット(工具の回転方向と送り方向が同じ側)とアップカット(逆側)に分けられる。ダウンカットは切りくずが薄い状態から厚くなっていく削り方で仕上げ面が良好になりやすく、アップカットは工具への負荷のかかり方が異なるため粗加工でよく使われるなど、加工目的に応じて使い分けられる。

旋盤加工との違い

フライス加工と旋盤加工は、どちらも切削加工でありながら回転させる対象が逆である。旋盤加工は素材を回転させ刃物は固定気味に送るのに対し、フライス加工は工具を回転させ素材を固定して動かす。

この違いから、旋盤加工は回転対称な外径・内径面に強く、フライス加工は平面・溝・非対称な輪郭形状に強い。同じ部品でも、外形は旋盤、端面のねじ穴や横穴はフライス加工(マシニングセンタ)というように工程を分けることがよくある。

加工方式の種類

フライス加工には、工具の刃の付き方や動かし方によって複数の方式がある。工具の底面と外周の刃で広い平面を削る正面フライス、細い工具で溝・輪郭・立体形状を削るエンドミル加工などが代表的である。それぞれ得意とする形状・面積が異なるため、部品の形状に応じて工具と加工方式を選ぶ。

深穴加工の前工程としての役割

フライス加工は、深穴加工の前工程としても使われる。素材が黒皮材のままだと深穴の位相合わせがしにくいため、あらかじめフライス加工で基準面や端面を作っておくことで、後の深穴加工工程の精度・工数に良い影響が出る。

深江特殊鋼では、旋盤加工ではやりにくい素材端面のタップ加工や横穴加工を、自社保有の横型マシニングセンタ(フライス加工機能を持つ設備)で対応し、深穴加工と組み合わせた一貫対応を行っている。

よくある誤解

✕ フライス加工は平面しか削れない。

○ 工具をエンドミルなどに変えることで、溝、段差、輪郭形状まで幅広く対応できる。平面加工はフライス加工の一つの用途にすぎない。

✕ フライス加工と旋盤加工は同じ切削加工だから互換できる。

○ フライス加工は工具が回転し素材が固定される点で、素材が回転する旋盤加工と機構が逆であり、得意とする形状も異なる。回転対称な外径・内径は旋盤、平面・非対称な穴配置はフライス加工が向く。

✕ フライス加工で基準面を作れば深穴の真直度も自動的に出る。

○ 基準面はあくまで深穴加工の位相合わせの土台であり、穴自体の真直度は深穴加工側の工法・切削条件によって決まる。基準面の精度と穴の真直度は別々に管理が必要である。

よくある質問

フライス加工と旋盤加工はどちらを先に行うべきですか。+

部品の形状によります。回転対称な外形をまず旋盤で仕上げ、その後端面のねじ穴や横穴、非対称な溝をフライス加工で仕上げるという順序が多く使われますが、部品の設計によって順序は変わります。

フライス加工だけで深穴もあけられますか。+

浅い穴であれば対応できる場合がありますが、L/Dの大きい深穴は切りくず排出と工具剛性の両立が難しく、ガンドリル加工やBTA加工などの専用工法が必要になります。フライス加工は基準面作りなど前後工程を担うことが多くなります。

フライス加工の見積で伝えるべき情報は何ですか。+

材質、素材寸法、加工する面・溝・穴の形状と公差、数量です。深穴加工と組み合わせる場合は、どちらの工程を先に行うか、基準面をどこに取るかも合わせて伝えると検討がスムーズです。

出典

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