アップミリング vs ダウンミリング：主な違いと適切なCNCプロセスの選択
アップミリングとダウンミリングは2つの一般的なCNCフライス加工プロセスです。定義からそれらを比較し、アップミリングとダウンミリングの違いについて学びます。
アップミリングとダウンミリングとは？
アップミリング（従来フライス/アップカット）は、フライスカッターがワークを切削する際、切削速度の方向がCNCフライス部品の送り方向と反対になるフライス加工プロセスです。
ダウンミリング（順フライス/クライミングミリング）は、フライスカッターの回転方向がワークの送り方向と同じになるフライス加工プロセスを指します。つまり、フライスカッターがワークに及ぼす力の送り方向成分が、ワークの送り方向と同じになります。
アップミリングとダウンミリングの違い - メリット・デメリット
ダウンミリング vs アップミリング、違いは何か、どちらを選ぶべきか？ アップミリングとダウンミリングを比較し、以下の結論を得ます。
1) 用途
- ダウンミリング： フライスカッターが部品に及ぼす垂直方向の力は常に下向きで、フライス部品に押圧効果があり、安定した切削が可能。クランプ困難、薄肉、細長い板状ワークに適する。
- アップミリング： 垂直成分力が上向きで、ワークにより大きなクランプ力が必要。
2) 表面品質
- ダウンミリング： フライスカッターの切れ刃が最初にワークに食い込む際、チップ厚が最大で徐々に0に減少。刃の摩耗が遅く、表面品質が良好。
- アップミリング： チップ厚が0から最大へ変化。カッターが最初にワークに食い込めず、加工硬化により表面品質が低下。
3) ワークテーブルの移動
- ダウンミリング： 水平成分力がワークテーブルの送り方向と同じ。ワークテーブルの送りネジとナットの隙間が大きい場合、ワークテーブルが軸方向に揺れ、カッター歯の破損、軸の曲がり、ワークと治具の変位、さらには工作機械の損傷を招く。
- アップミリング： 力がワークテーブルの送り方向と反対で、移動しない。
4) カッター摩耗：アップミリング（従来フライス）の方が速い。
- ダウンミリング： 切削が厚から薄へ、カッター歯が未加工面から切り込むため、フライスカッターの使用に有利。
- アップミリング： カッター歯がワークに接触してもすぐには金属層に食い込めず、ワーク表面で短距離滑る。この滑り過程で強い摩擦により大量の熱が発生。同時に加工硬化層が加工面に形成されやすく、カッターの耐久性を低下させる。
5) 消費電力
送り運動での消費電力：アップミリングの方がダウンミリングより高い。同一切削条件下で、ダウンミリングの消費電力は5%〜15%低い。
6) チップ排出：ダウンミリングの方がチップ管理に適している。
ダウンミリングは一般的に表面仕上げ向上と精度確保のための選択肢です。しかし、切削面に硬化層やスラグ堆積があり、ワーク表面が不均一な場合（例：鍛造ブランク加工時）は、アップミリングを採用すべきです。
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