マシニングの基礎：Fusion 360でフライス盤をマスターする

「マシニングの基礎」シリーズを開始します。機械加工の現場で働く方も、これから始める方も、CAM知識をブラッシュアップできるコンテンツです。各エピソードは社内機械技師がホストを務め、工具やプロセスを詳細に解説します。第1弾はフライス盤入門：フライス盤をFusion 360ワークフローでいつ、どう使うかの基礎を学びます。

フライス盤は、切削工具を保持するスピンドルと、ワークを保持するワークホールディングで構成されます。スピンドルが回転して切削パスを描き、ワークホールディングがパーツを固定します。動画では大型バイスを使用していますが、小型バイスや、個別パーツ専用の「ソフトジョー（柔らかいジョー）」といった特注ワークホールディングもあります。ソフトジョーは個別部品専用で、その形状に合わせて削り出されたジョーです。バイス汎用性が高く、実務ではより一般的です。

フライス盤用切削工具は種類が豊富です。動画で扱う主要ツールを紹介します：

スクエアエンドミル（フラットエンドミル）

まずスクエアエンドミルです。工具長に沿ったストレート溝とフラットな先端を持ちます。フラット先端は荒取り（大量材料を高速除去）に最適で、パーツの垂直壁に綺麗な直線を残せます。ただし、大量荒取りか垂直壁の仕上げに用途が限定されます。

フェイスカッター

フェイスカッターは、ホルダーに個別チップをネジ止めした構造です。先ほどのエンドミルが超硬ソリッドなのに対し、本体はスチール、チップは超硬です。フラット面に非常に高い面粗度を出せます。

ボールノーズカッター（ボールエンドミル）

曲面を作りたいならボールノーズカッターです。先ほどのエンドミルに似ていますが、フラット先端ではなく、全周にわたる完全な半径（ボールの半分）を持ちます。複雑な自由曲面をなぞって非常に綺麗な仕上げを出せます。ただし時間がかかるため、通常は仕上げ専用です。

他にもドリル、リーマ、セットアップ・検査用のプローブなど多くの工具タイプがあります。それでは機械全体を見てみましょう。

動画の機械は、もともと3軸機（X：左右、Y：前後、Z：上下）でした。ここに追加軸を搭載してフル5軸化した過程を見てみます。

元のテーブルにトライユニオン（傾斜回転テーブル）をボルト固定しました。これにより回転軸が追加され、より複雑で高精度なパーツを、さまざまな姿勢で加工できるようになります。A軸（回転軸）を動かせます。C軸（もう一つの回転軸）も動かせます。つまりテーブルに2つの回転軸が追加されたことになります。

トライユニオン追加により、この機械は5軸機になりました。両回転軸がテーブル側にあるため「テーブル・テーブル型5軸」と呼ばれます。もしヘッド側が傾斜・回転すれば「ヘッド・ヘッド型」、ヘッドとテーブル両方が動くなら「ヘッド・テーブル型」です。

複数の工具と複数の軸がユニゾンで動いてパーツを作ります。実際にどうパーツを作るのか？ Fusion 360のツールパスを見てみましょう。

Fusion 360では工具が通るパスが表示され、切削動作は青で示されます。メイン画面から加工時間、工具交換回数、包括的なツールパス解析などの詳細情報も確認できます。

すべてのツールパスはブラウザに格納され、同一コンポーネント内に複数セットアップを持てます。複数セットアップがあればパーツの両面加工が可能です。ツールパス作成後はシミュレーションでパスと材料除去過程を確認できます。

今後も毎週「マシニングの基礎」エピソードを公開予定。次回以降はフライス工具、旋盤、ポストプロセッサー、ツールパスタイプ、NCコード、ワーク座標系などを取り上げます。

その間に、Fusion 360をダウンロードして、よりスマートなマシニングを始めましょう。Fusion 360でマシンを最大限に活用する方法を学ぶか、すでにコミュニティメンバーなら友人を紹介してください。