フライス加工：精密機械加工所が金属を複雑部品へ変える方法

フライス加工は、その汎用性の高さからCNC機械加工で最も一般的なプロセスの一つです。単一の工具で、ワークピース表面にほぼ無限の形状を作り出せます。フライス加工は、金属素材をほぼあらゆる複雑さの完成品へ完全に変えることができます。

CNC機械加工におけるフライス加工プロセスは、回転切削工具で材料を除去することで構成されます。 旋削とは異なり、フライス加工ではワークピースを回転させる必要はありません。場合によってはワークピースが切削工具に対して直線的に動き、他の場合ではワークピースが静止したまま切削工具が動きます。

フライス加工の種類

CNCフライス加工は、加工される特徴、使用される特定工具、ワークピース表面に沿った切削工具の動きに基づいて、いくつかのサブタイプに分類できます。フライス加工のサブタイプには以下が含まれます：

• フェイスミリング
  最も一般的なフライス操作の一つで、フェイスミリングはワークピース表面に垂直な回転軸を持つ切削工具を用います。フェイスミリングは精密な平面や精密な形状の浅い溝を作るためによく実行されます。
• ショルダーミリング
  ショルダーミリングでは、回転切削工具がワークピースのエッジに沿って移動し、特定の幅を持つL字型の「ショルダー」を残します。多くの場合、2つの外向き面の間に90度の角度を実現するために実施されます。
• プロファイルミリング
  回転切削工具が垂直または傾斜した面に沿ってパスを切削する場合、プロファイルミリングと呼ばれます。プロファイルミリングは、ワークピース表面に対して垂直または平行な軸を中心に回転する切削工具を用いて、様々な方法で実行できます。隣接する非平面面を回り込む動きが関わることが多々あります。
• スロットミリング
  スロットミリングはワークピースに溝を形成し、多くの場合ディスク形状の切削工具を用います。しかし、ワークピースに垂直な軸を中心に回転する切削工具でも実行可能です。
• チャンファーミリング
  チャンファーミリングは、ワークピースに接触する工具部分が角度を持つチャンファーと呼ばれる特定の切削工具で実行されます。結果として角度付き表面が得られ、多くの場合90度のエッジを置き換えたり、穴を囲んだりします。
• ネジ切りミリング
  穴の中や外側の表面にネジを機械加工する方法の一つがネジ切りミリングです。タッピングの代替手段で、回転しながらネジを切る面に沿って移動する切削工具を用います。タッピングとは異なり、ネジ切りミリングは様々な直径の面にネジを作れます。

フライス加工に使用される工具

フライス盤、しばしば単に「ミル」と呼ばれるのが、フライス加工で使用される最も基本的な工具です。しかしフライス盤は多岐にわたり、多くはマシニングセンターに統合されています。フライス盤またはマシニングセンターでは、製品の形状はワークピースまたは切削工具の動きによって、3つの直線軸（X、Y、Z）と最大3つの回転軸（ピッチ、ヨー、ロール）で決定されます。

かつては、機械加工所がワークピースを旋盤、フライス盤、鋸、ドリル盤の間で手動で移動させて完成品を作っていました。今日では、同一ワークピース上で複数のプロセスを実行できる汎用設備がより高い効率を提供します。ミル/ターンセンターは、例えばフライス機能と旋削、ボーリングを組み合わせます。多くはモータライズドタレットとライブツーリングを備え、回転切削と直線運動を組み合わせることができます。CNC技術と3Dソフトウェアは、エンジニアが精密で正確な機械加工製品を可能な限り効率的に製造するための最良の戦略を選択するのを助けます。

従来のフライス盤であろうと6軸マシニングセンターであろうと、フライス加工プロセスは同じです：回転切削工具がワークピースに接触し、材料をチップとして削り取ります。 結果の形状は、回転速度、切削工具の形状、ワークピース表面に沿った切削工具の動きに依存します。

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