平削り盤(プラナー)の構造、種類、メリット・デメリットを解説
平削り盤(プラナー)とは?
平削り盤(プラナー)は、工作物と単刃切削工具の直線相対運動を用いて工作物を切削する金属加工工作機械の一種です。シェーパー(整形盤)に似ていますが大型で、シェーパーでは切削工具が動くのに対し、プラナーでは工作物が移動します。
平削り盤:工作物を水平テーブルにしっかり固定し、テーブルを前後往復動させ、単刃切削工具で切削する金属切削機械。
工具保持装置はクロスレールに取り付けられ、テーブルの各パス終了時に工具をテーブル横方向へ微小・離散的に送り(移動)できます。
切削工具をほぼ任意の角度に動かせるため、多様な溝と面を生成可能。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(サーフェーサー)は、木材を均一厚さに平滑化する用途にも使用。フレーム、上下可動ベッド、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カッターヘッドで構成。単面平削り盤(一度に板の片面のみ)から複数面同時仕上げ機まで多様。能力幅は45〜125cm(18〜50インチ)で表示。
平削り盤の主要部品
平削り盤は一般的に以下の部品で構成されます:
- ベッド: 箱型の重厚な鋳鉄構造。表面に一般的にV溝があり、テーブル移動用。コラムを支持し全加工荷重を負担、テーブル移動機構も内蔵。
- テーブル: 高品質鋳鉄製長方形構造。工作物を支持し、ベッド溝に沿って往復動。上面は極めて精密に仕上げられ、平削り作業中の工作物寸法誤差を防止。
- コラム(ハウジング): ベッド両側に垂直に立つ箱型垂直構造。サイド工具ヘッドの収納とクロスレール支持が主機能。クロスレール移動機構も内蔵。
- クロスレール: コラム支持によりベッド上に水平配置される構造。垂直工具ヘッドを収納し、機械に追加剛性を提供。コラム内蔵リードスクリューにより上下移動可能。
- 工具ヘッド: 一般的に3つの工具ヘッドを装備。上部工具ヘッドは工作物上面加工用、サイド2つは側面加工用。
平削り盤の種類
1. ダブルハウジング平削り盤
最も一般的な平削り盤で、多くの工作所で使用。精密加工ガイドウェイを持つ長大ベース上でテーブルが往復。ベース長はテーブル長の2倍。ベッド中央付近に2つの垂直ハウジングを両側に配置、上部でクロスメンバー接続。水平クロスレール上に2工具ヘッドがハウジング垂直面をスライド。これらは動力または手動でクロスワイズ・垂直方向に送り操作可能。さらにハウジング垂直面に2工具ヘッド追加、垂直・水平送り可能。テーブル駆動は機械式または油圧式。
2. オープンサイド平削り盤
ベース片側にのみ1つのハウジング。ダブルハウジングが2〜3工具ヘッドなのに対し、本機は3工具ヘッド搭載可能で単一ハウジングが全負担。しかし剛性・堅牢性を確保し切削力に耐える。クロスレールが工具ヘッドを搭載し垂直・水平移動、ハウジングガイドウェイに沿って垂直スライド。もう1工具ヘッドはハウジングに固定、同方向動作。
3. ピット型平削り盤
大型構造でテーブルをピット内に固定配置。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。テーブルは床面レベルに設計され、極重量工作物の積載容易。クロスレールに2工具ヘッド搭載、垂直・水平移動で切削。駆動ねじでモーターによりコラム駆動。
4. エッジプラナー(板端平削り盤)
鋼板の端面スクエアリング(直角仕上げ)とベベリング(斜面加工)用。造船・圧力容器用鋼板に使用。工作物搭載テーブルは固定、エアークランプで保持。キャリッジ搭載工具ヘッドがベース前面の2水平ガイドウェイ上を移動。キャリッジに操作者スペースあり、共に移動可能。キャリッジ上の工具が板端を通過切削。
5. 分割テーブル平削り盤
ベッド上に2テーブル、別個または同時往復動可能。この特徴により作業高速化、同一工作物の量産加工に適する。片テーブルに工作物積載、他方が切削工具通過で仕上げ。作業完了でテーブル停止、端へシフトし取り出し。重切削・大物では2テーブルをクランプ連結、工具下で往復切削。
平削り盤のメリット
- 良好な表面仕上げが得られる
- メンテナンスが容易(低メンテナンス)
- 高精度
- 単刃切削工具を同時に2〜3本使用可能、作業高速化に有利
- 1本工具での使用も可能(使い分け可)
平削り盤のデメリット
- 価格が高い
- 単刃切削工具のみ使用可能(マルチポイント工具不可)
- 熟練作業者(機械知識必須)が必要
- 消費電力が大きい
平削り盤の応用
- 良好な平面生成
- 複数工具装着により、一度に大量材料除去を高精度で実行可能
- 多数の切削スロット(溝)加工
- 角度切削にも使用可能
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