フライス盤とは? 基本構成や種類を知っておこう!

 
フライス盤とはどんな機械なのでしょうか?基本的な定義や歴史から、その多様な種類まで、本記事で概要をまとめました。

フライス盤は工作機械の一つであり、ミリング・マシンとも呼ばれており、回転軸に取り付けた切削工具「フライス」を回転させることにより、平面や溝、歯車に加工を施すものです。

フライス盤は1800年代の初め頃、複数の発明家が開発したと言われます。
米国のホイットニーが銃器の部品を作るために使用した横フライス盤が最古のものとして知られています。
1860年代になると、万能フライス盤が登場し、歯車やドリルの加工が可能になりました。現在、多種のフライス盤が様々な現場でそれぞれの用途に応じて活用されているのです。

旋盤とフライス盤との違いは?

機能が似たものとして、旋盤とフライス盤があります。
旋盤は、回転する素材に対し、固定した刃物を当てて加工します。これに対し、フライス盤は刃物が回転し、固定した素材が削られて加工される仕組みになります。

旋盤加工では、丸状の母材を加工することを得意とする傾向があります。これに対し、フライス加工は四角棒など角状の母材を切削することを得意とし、平面も曲面もどちらも加工可能という利点があります。

フライス盤の分類:大きく2つの種別がある。

フライス盤は大きく分けて、2つの種別があります。主軸の向きで分類する種別と、主軸・テーブルの移動方向で分類する種別です。
普及しているフライス盤のうち8割までが立型フライス盤であり、一般的なフライス盤といえばこの立型のものを指します。

① 主軸の向きで分別→立体型フライス盤/横型フライス盤/万能フライス盤
② 移動方向で分別→ヒザ型フライス盤/ラム型フライス盤/ベッド型フライス盤

特徴的な加工機械

NCフライス盤
NCはNumerical Controlの略。コンピュータの数値制御により自動で動きます。NCフライス盤にも縦と横があり、工具の交換以外は自動で行います。3DCADデータでの制御可能。複雑な形も対応できることが大きな特徴です。主軸操作は手動によってコントロールできるため、深い切り込みであったり、速度の速い「重切削」には最適です。

マシニングセンター
マシニングセンターはよく「マシニング」と省略して呼ばれることが多いです。「工具自動交換機能」が備え付けられていることにより、様々な加工を無人でできることが大きな特徴。近年は、縦・横・上下3軸に回転2軸を加えた「5軸マシニングセンター」により、さらに複雑な加工もできるようになっています。

フライス盤の構成

https://caddi.jp/articles/%E3%83%95%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%82%B9%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E3%81%AE%E5%9F%BA%E7%A4%8E%E7%9F%A5%E8%AD%98/

フライス盤の主な仕様構成は、図の通りで主軸頭/主軸/コラム/サドル/ベッドとなります。
これに加え、ヒザ型フライス盤にはサドルの下に「ニー」を備えます。

主軸部分にフライスという工具を取り付けることが大きな特徴です。

フライス(工具の)種類

フライス盤に取り付ける工具はJIS規格にのっとって、2通りあります。

1つ目は「ボアタイプ」。平フライス、正面フライスを見れば分かるように、中央に穴が開いていて、ツール保持具を使ってフライス盤に取り付けられます。
例:正面フライス/平フライス/側フライス/角フライス

2つ目が「シャンクタイプ」。エンドミルのように棒状のもので、ツールチャック(もしくはコレット)というツール保持具を介し切羽の逆側を取り付けます。
例:2枚刃エンドミル/多刃エンドミル/テーパーエンドミル/ボールエンドミル

終わりに

今回は、工作機械のフライス盤についてまとめました。
工具を取り付けて切削加工のできるフライス盤、複雑な形状から穴あけまで柔軟な加工ができるイメージがあります。
歴史的にも、19世紀に開発されて以来、多種多様に枝分かれして活用されていることが見て取れました。

フライス加工の大量生産においては、マシニングセンターの利用が一般的となっていますが、汎用フライス盤を使用する機会は今後も出てくるでしょう。特に、代わりのない高級素材での精密加工の仕上げなどは、汎用フライス盤による加工がスピードと正確さで確かと言えます。
フライス盤の基礎は、NCプログラミングをする際にも重要です。製品の試作品の製作においてもフライス盤が活用されるなど、使用機会を見据えて、操作手順、加工方法について十分理解しておきましょう。

本日も最後までお読みいただきありがとうございました。

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ライター紹介
ライタープロフィール
Curumi

京都大学文学部卒、企業の人事部や編集部を経て現在は在宅でライティングを中心に活動。企業広告やファッション等さまざまなジャンルに取り組んでおります。関西在住、小学生男子育児に日々奮闘中です。

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