CNCフライス加工の種類と特徴を徹底解説

コンピュータ数値制御（CNC）加工は、さまざまな金属、プラスチック、複合材料から部品を形成する重要なプロセスです。CNC加工は高い繰り返し精度と精密さを実現し、多様な製造用途に最適です。

CNC加工は、CNC旋盤加工、CNCフライス加工、CNC穴あけ加工など、多様な加工プロセスを包括する総称です。其中、CNCフライス加工は産業用および商業用コンポーネントの製造に使用される重要なCNC加工プロセスです。

CNCフライス盤は、コンピュータ制御の精度を利用して多点切削工具を回転・位置決めします。原材料が事前プログラムされた加工工程を通過する際、工具はX、Y、Zの3軸に沿って移動し、材料を精密に切削します。複雑な形状の場合、5軸CNCフライス盤は3つの直線軸と2つの回転軸を同時に動かして加工を行います。

CNC加工現場で行われるCNCフライス加工の種類にはどのようなものがあるのでしょうか？この記事で詳しく解説します。

平面フライス加工（プレーンミリング）

平面フライス加工は、平らで水平な面を加工するために使用されます。この加工は「スラブミリング」とも呼ばれます。このプロセスでは、切削工具を使用してワーク表面に沿って材料を除去します。平面フライス加工では、回転軸がワークと平行です。ワークテーブルと材料の相対運動に応じて、平面フライス加工はアップミリングとダウンミリングに分類できます。ワークをフライス盤テーブルと平行な面に取り付け、工具を標準的なフライス盤主軸に装着することで実現します。

正面フライス加工（フェイスミリング）

正面フライス加工は、工具軸に直角な平面を加工する方法です。このプロセスで使用される工具には、外周と工具端面の両方に刃があります。各刃グループには特定の機能があり、外周刃は切削、端面刃は仕上げを行います。正面フライス加工はより高品質な仕上げ面が得られ、垂直・水平の両方の方法で使用可能です。

正面フライス加工用工具と比較して、材料除去用工具には複数の刃があります。平らな材料に接触する刃は仕上げ用で、エッジの刃は原材料の切削用です。

角度フライス加工（アンギュラミリング）

このタイプのフライス加工では、切削工具がワーク表面に対して特定の角度で配置されます。コーナー溝はシングルアングルまたはダブルアングルのいずれかです。工具軸に対して平行でも垂直でもない平面を加工する際に使用されます。

この加工法では、切削工具の回転軸をワーク表面に対して角度をつけて配置し、設計指定の角度カット（溝やダボテイルなど）を生成します。

ダボテイルミリングは角度フライス加工の典型的な例です。設計に応じて、工具角度は45°、50°、55°、60°などに設定されます。まず側面フライスカッターで舌部または溝を荒加工し、次に角度フライスカッターでコーナーのエッジと底面を仕上げます。

形状フライス加工（フォームミリング）

形状フライス加工では、成形工具を使用して不規則な輪郭を持つ部品を生産します。平面でない切削が可能で、輪郭、曲線、半径などを加工できます。各曲線タイプには、正確な形状カットを作成するための特定の切削工具が必要です。

形状フライス加工は、曲面や全曲面などの不規則な面をフライス加工する機能です。成形フライスカッターやフライングナイフを使用して切削輪郭を形成し、一度のカットで成形を完了できます。一般的な形状フライス加工には、ワークへの半円溝、ビーズ、コーナーRの加工が含まれます。成形フライス加工用カッターには、凸型、凹型、丸型があり、必要な円直径に研削可能です。形状フライス加工では、複雑なパターンを作成したり、一度のカットで複数の複雑な面を加工したりできます。半球状や半円形の空洞、ビーズ、輪郭もこのプロセスで形状加工可能です。

ストラドルミリング（並列フライス加工）

ストラドルミリングは、一対の側面フライスカッターを使用してワークの2つの平行面を加工します。カッターは互いに逆方向に配置され、ワークを挟み込むように設置されます。このタイプのフライス加工は、一度のカットで複数の垂直面を加工するのに適しています。

ストラドルミリングでは、2つ以上の平行な垂直面を一度のカットで加工します。これは、2つのフライスカッターを同一の工具ホルダーに取り付け、ワークの正確な幅で分離することで実現します。ワークの両側を同時に加工し、寸法を精密に制御します。ワークはインデックス治具やバーティカルローテーティングバイスに取り付けられます。

ガングミリング（複合フライス加工）

ガングミリングでは、複数のフライスカッターを工具ホルダーに取り付けて、異なる水平面を切削します。このプロセスで使用される工具は異なる直径を持ち、工具回転速度は最大直径の工具に基づいて計算されます。

複合フライス加工は、同一または異なる直径を持つ複数の工具にワークを送り込むことで、ワークの複数面を同時に加工します。このプロセスにより、複雑な部品により複雑な切削を行い、生産時間を短縮できます。ワークが溝、平面、コーナー溝など複数回の切削を必要とする場合、ガングミリングが最適な選択です。

CNCフライス加工の利点には、多様な材料を切削でき、従来の加工よりも速くカスタム設計部品を製造できることが含まれます。経験豊富なCNC加工サービスプロバイダーは、どのタイプのフライス加工を使用すべきかをよりよく理解しています。次のプロジェクトで信頼できる経験豊富なCNC加工サービスプロバイダーをお探しの場合は、SANS Machiningをご検討ください。