フライス加工

しくみ

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   ブロックを固定する。 切削力が大きいので、バイス(ねじで締めるクランプ)やボルトで、ワークを機械のテーブルにしっかり固定します。

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   カッターを回す。 主軸が、複数の切れ刃(歯)をもつカッターを回します。回転数は、鋼を削る大きなカッターで毎分数百回転(rpm)から、アルミを削る小さなカッターで 20,000 回転以上まで。

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   切り込み深さを設定する。 カッターを切り込み深さまで下げます。仕上げなら数分の 1 ミリ、荒加工なら数ミリです。

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   部品を送る。 テーブルが部品をカッターの下で動かします。各刃は、通常 0.05〜0.2 mm の厚さのひと口ずつを削り取り、切りくずとして弾き飛ばします。

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   経路をたどる。 CNC プログラム(コンピュータ数値制御:機械が座標のコードに従う)が、カッターを X、Y、Z 方向に動かします。輪郭をなぞり、ポケットを何回にも分けて削り取ります。最初に荒加工、最後に仕上げ加工を行い、カッターも自動で交換します。

主なポイント

材料

金属(アルミニウム、鋼、チタン、真ちゅう)、プラスチック、木材、複合材

代表的な部品

ブラケット、ハウジング、エンジンブロック、金型とダイ、ギアボックスのケース、試作品

部品サイズ

数ミリから、大型のガントリー機(航空機の主翼部品)では数メートルまで

精度

通常は ±0.01〜0.05 mm。高精度の機械では約 ±0.005 mm

表面仕上げ

通常は Ra 0.8〜3.2 µm(Ra は平均粗さ、1 µm は 1 ミリの 1,000 分の 1)で、工具経路の線が見える

向いているロット数

1 点ものや試作から、数千個まで

金型・設備コスト

カッターは数十〜数百ドル。機械は数千ドル(手動)から、数十万ドル以上(5 軸 CNC)まで

速度

1 個あたり数分から数時間。取り除く材料の量による

強みと限界

使われる場所

• 航空宇宙主翼のリブとスパー、エンジンケーシング、アルミニウムやチタンの塊から削り出すブラケット
• 自動車エンジンブロックとシリンダーヘッド(平らな面)、ギアボックスのハウジング、試作品
• 金型・工具射出成形金型、ダイカストのダイ、プレス金型
• エレクトロニクスノートパソコンやスマートフォンの筐体、ヒートシンク、エンクロージャー
• 医療人工膝関節・股関節、手術器具

見分け方

• 平らな面に見える、細かい平行線や重なり合う円弧:カッターの通った跡です。
• ポケットの内側の角の丸み。カッターの半径と一致します。
• 大きな平面に見える大きな円形の渦模様と、曲がった 3D 曲面に見える小さな隆起(スカラップ)。

比較

動画を見る

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Autodesk Fusion · 初心者向けのフライス加工の基本

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DMG MORI · 5 軸マシニングセンタ(部品も傾けられる CNC フライス盤)を、メーカーが紹介

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実写真を見る

• Wikipedia:Milling (machining) — カッター、フライス盤、マシニングセンタ
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