平削り盤(プレーナー)とは:定義、構成部品、種類を徹底解説
平削り盤(プレーナー)とは
平削り盤は、工作物と単点切削工具の直線的な相対運動を利用して工作物を切削する金属加工工作機械の一種です。平削り盤はシェイパー(整形盤)に似ていますがより大型で、工作物が動くのに対し、シェイパーでは切削工具が動きます。
平削り盤は、工作物を水平テーブルにしっかり固定し、それが単点切削工具の下を前後に往復運動させる金属切削機械です。
工具保持装置はクロスレールに取り付けられており、テーブルの每通過終了時に工具をテーブルに沿って小さな離散的な横送り動作で送る(移動させる)ことができます。
切削工具をほぼ任意の角度に動かせるため、さまざまな溝や面を生成できます。テーブル移動の長さと速度も調整可能です。
機械式平削り盤、またはサーフェーサーは、木材を均一な厚さに平滑化するためにも使用されます。平削り盤はフレーム、上下動可能なベッド、送りロール、送り機構、3枚以上のナイフを保持する円筒形切削ヘッドで構成されます。
モデルは、一度に板の1面を平滑化する単一平削り盤から、複数の面を同時に仕上げられる機械まで多岐にわたります。平削り盤のサイズは、加工可能な作業幅で示され、45〜125cm(18〜50インチ)の範囲です。
平削り盤の部品
平削り盤は一般的に以下の部品で構成されます:
- ベッド: 一般的に鋳鉄製の箱型の重い構造体です。表面にテーブル移動用のスロット(一般にV溝)があります。コラムを支持し、すべての加工荷重を負担し、テーブル移動機構も内蔵しています。
- テーブル: 高品質鋳鉄製の長方形構造体です。主な機能は工作物を支持し、ベッドのスロットに沿って往復運動することです。テーブル上面は非常に精密に機械加工されており、平削り作業中に工作物に寸法誤差が生じないようにしています。
- コラム(ハウジング): ベッドの両側に垂直に設置された箱型の垂直構造体です。主な機能はサイド工具ヘッドの収納とクロスレールの支持です。このほか、クロスレールの移動機構も内蔵しています。
- クロスレール: コラムの支持によってベッド上に水平に架かる構造体です。クロスレールにはバーチカル工具ヘッドが収納され、マシンに追加の剛性を与えます。コラム内蔵のリードスクリューにより上下動可能です。
- 工具ヘッド: 一般的に平削り盤には3つの工具ヘッドが装備されています。上部工具ヘッドは工作物上面の加工用、サイド工具ヘッドは工作物側面の加工用です。
平削り盤の種類
1. 複柱平削り盤(ダブルハウジングプレーナー)
これはほとんどの工場で使用されている最も一般的なタイプの平削り盤です。精密に機械加工されたガイドウェイを持つ長い重いベースで構成され、その上をテーブルが往復運動します。ベースの長さはテーブル長さの2倍です。
ベッドの中間付近の両側に1つずつ、2つの垂直ハウジングが取り付けられ、上部でクロスメンバーによって接続されています。
水平クロスレール上に2つの工具ヘッドがハウジングの垂直面を滑るように配置されています。これらの工具ヘッドは動力または手動でクロスワイズまたは垂直方向に操作して送りを与えられます。
さらに、ハウジングの垂直面に2つの工具ヘッドが配置され、垂直および水平方向に動いて送りを与えられます。この平削り盤のテーブル駆動には、機械式または油圧式装置が使用されます。
2. 片柱平削り盤(オープンサイドプレーナー)
これらの平削り盤は、ベースの片側にのみ1つのハウジングを持ちます。複柱型が2つの工具ヘッドを可能にするのに対し、この機械では3つの工具ヘッドを搭載でき、単一のハウジングが全体を支えます。しかし、剛性と頑健さがあり、力に耐えられます。
クロスレールが工具ヘッドを担い、垂直および水平移動が可能で、ハウジングのガイドウェイに沿って垂直にスライドできます。もう1つの工具ヘッドはハウジングに取り付けられ、同じ方向に動きます。
3. ピット型平削り盤
ピット型平削り盤は大規模な構造を持ち、テーブルがピット内で固定位置に保たれます。クロスレールを担うコラムが、テーブル両側の水平レール上を往復運動します。
この機械のテーブルは床面とレベルを合わせて設計されており、非常に重い工作物を容易に積載できます。クロスレールは2つの工具ヘッドを担い、垂直および水平移動で切削を行います。この機械では駆動ネジを用いてモーターによりコラムを駆動します。
4. エッジプレーナー(板端平削り盤)
エッジプレーナーはプレートプレーナーとも呼ばれます。造船工事や各種圧力容器で使用される鋼板の端部を正方形にしたりベベル加工したりするために使用されます。工作物を載せるテーブルは固定され、工作物はエアークランプで固定されます。
ベース前面の2つの水平ガイドウェイ上をキャリッジに取り付けられた工具ヘッドが移動します。キャリッジには操作者が同乗するスペースがあります。キャリッジの工具が板の端部を通過して往復切削します。
5. 分割テーブル平削り盤
この機械はベッド上に2つのテーブルを持ち、それぞれ別々にまたは同時に往復運動できます。この機能により操作が高速化し、同一加工を行う量産作業に適しています。
一方のテーブルに工作物を載せ、もう一方が切削工具を通過して仕上げ加工を行います。作業完了後テーブルが停止し、テーブルを端までシフトさせて工作物を取り出します。
重切削や大型工作物の場合、2つのテーブルをクランプで固定し、工具下で往復運動させて加工します。
平削り盤の利点
平削り盤の利点は以下の通りです:
- 優れた表面仕上げが得られる
- メンテナンスが少ない
- 高精度
- 同時に2〜3本の工具(単点切削工具)を使用でき、作業が速い
- 1本の工具だけを使用することも可能
平削り盤の欠点
平削り盤の欠点は以下の通りです:
- 価格が高い
- 単点切削工具のみ使用可能
- 熟練工(機械知識必須)が操作に必要
- 消費電力が大きい
平削り盤の用途
平削り盤の用途は以下の通りです:
- 良好な平面の生成に使用
- 複数の工具が装着されているため、一度に大量の材料を高精度で除去可能
- 多数の切削スロット加工
- 角度切削にも使用可能
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