フライス盤の切削工具：種類、機能、選択ガイド

皆さんは、毎日、複雑な形状の部品を数多く目にしたことがあると思います。これらの部品は、タービンブレード、エンジンブロックなど、さまざまな用途で使用されています。これらの部品がどのように作られているのか、不思議に思うかもしれません。これらの部品を製造するには、CNC フライス盤が使用されます。フライス工具は、この機械の部品を機械加工するために使用されます。この記事では、これらのフライス工具、その種類、用途などについて説明します。

フライスカッターとは何ですか？どのように使用されますか？

様々な加工目的に合わせて、フライスカッターは数多く存在します。それぞれの主要機能と機能を理解することで、部品を高品質に製造することができます。

フライスカッターとは何ですか?

先ほど説明したように、フライス盤は部品を加工するために多くのフライスカッターを使用します。これらのフライスカッターは鋭い刃先を持つ物体で、余分な材料をチップの形で除去して目的の形状にします。フェイスミル、スラブミル、ドリルなどが一般的なフライスカッターです。

フライス盤切削工具の概要

動作の仕組みは簡単です。切削工具をワークピースに押し込み、材料を除去する方向に動かすだけです。エンドミルは、側面ではなく先端を使用して材料を除去するフライス工具の一例です。

13 種類のフライスカッター

これまで、1 つの切削工具についてのみ説明しました。このセクションでは、他のフライスカッター工具について学習します。

• 正面フライス

• このタイプのフライスカッターには複数の歯が刻まれている
• 効率的な表面仕上げを実現
• 広い表面に最適

• スラブミルカッター

• 鋭い外周刃を備えた円筒形のボディ
• バルク材料の除去に使用
• 水平フライス盤用に特別に設計

• Tスロットカッター

• 「T字型」のスロットを加工するのに使用
• ボルトやファスナーなどを使用する際に使用します。

• スレッドミル

のために使用される：

• ねじ切り作業
• 内ねじまたは外ねじの作成
• 難加工材の加工

• 面取りミル

• 斜めのエッジを作成するのに役立ちます
• ワークピースのエッジの面取りとバリ取り用に設計
• 機能性と美観を向上させる

• ギアフライスカッター

• 歯車のフライス盤に使用される歯車切削工具
• 複雑な歯形を効率的に作成するために使用されます
• インボリュート歯車形状に使用

• 半径および中空フライス工具

• 丸みを帯びたエッジを作成するために使用します
• 中空断面の加工に最適
• 美的かつ機能的な曲線に使用します

• ボールノーズカッター

• Alボールエンドミルとして知られている
• 切削工具の半球形
• 3D表面加工、金型製作、複雑な曲線の加工に使用

• サイド＆フェイスカッター

• Cワークピースの側面と表面を同時に研磨します
• 溝加工や表面加工に最適
• フライス加工アプリケーションで汎用性を提供

• ラフィングエンドミル

• 切断効率を向上させる鋸歯状の歯が付いています
• 荒削り作業用に設計
• 素早い材料除去が可能

• ウッドラフカッター

• 半円形の平らな底を持つ
• ウッドラフキースロットの加工に特化
• ギアやシャフトなどの部品に使用される

• インボリュートギヤカッター

• インボリュートギアの作成用に特別に設計
• ギアシステムの動力伝達のための強固な形状の製造を担当

• ダブテールカッター

• ダブテールスロットの加工に使用
• 治具や固定具によく使用される
• この設計により、ワークピースを安全に保持できます

エンドミルカッターの一般的な種類とその機能

13種類のミルカッターをご紹介しましたが、エンドミルと呼ばれる非常に重要で広く使用されているカッターがまだあります。なぜ広く使われているのでしょうか？それは、エンドミルには様々な種類があり、溝、ポケット、プロファイルなど、柔軟な切削方法に対応しているからです。そこで、ここでは機能別に3種類のエンドミルカッターをご紹介します。

ラフィングエンドミル

ラフィングエンドミルは、波刃やチップブレーカーの設計により、荒加工に適しています。これらの特徴により、大量の材料を素早く除去することができます。

仕上げエンドミル

仕上げエンドミルは、歯数が多く滑らかな切れ刃を備えているため、通常は最終的な表面仕上げに使用されます。

可変ねじれエンドミル

可変ねじれエンドミルは振動を低減し、安定性を向上させることができ、ステンレス鋼やチタンなどの切削が難しい特殊なエンジニアリング材料に広く使用されています。

• ハイヘリックスエンドミル

ハイヘリックスエンドミルは35°以上のねじれ角を持ち、切りくずを素早く排出します。アルミニウムや軟質材料に最適です。

• ローヘリックスエンドミル

このミルは強度が高いため、硬い材料の加工に最適です。

エンドミルカッター用ミルビットの種類

前回のご紹介で、エンドミルの種類についてご理解いただけたかと思います。それでは、スクエア、コーナーR、ボールノーズといったカッターの形状別にご紹介していきます。

スクエアエンドビット

• フラットな切断面が特徴
• 平面やスロットの加工効率を向上
• 深い切り込みにも使用

コーナー半径

• 名前が示すように、これらのミルビットは丸い端が付いています
• 輪郭や複雑なデザインを作成するのに役立ちます
• アプリケーションで丸みを帯びたエッジやより高度な表面仕上げが必要な場合に、これらのビットを使用できます。

ボールエンドビット

ボールエンドビットを使用すると、3D 輪郭、金型、複雑な曲線を簡単に製造できます。これらのビットは半球形の先端で構成されており、作業の信頼性を保証します。

手動フライス盤カッターの種類

このタイプでは、正面フライス加工や溝加工などの複数の操作を実行できます。手動フライスカッターは、単純なフライス加工操作に使用されます。手動フライス盤の一般的な名前は、ニーフライス加工です。これは、加工のためにワークピースを上下に調整するために垂直ニーを使用するため、ニーフライス加工と呼ばれます。

一般的なフライスカッターの種類とその機能

以下のフライスカッターはすべて、設計と機能に基づいて分類されます。

エンドミルカッターの種類

ここでは、エンド ミル カッターの一般的な種類をいくつか紹介します。それでは始めましょう。

ボールミルカッター

曲面が必要な金型製作を見たことがあると思います。その場合、ボールミルカッターが使用されます。このカッターの先端の半球状の先端により、効率的に丸い形状を作り出すことができます。

スクエアエンドミル

コンポーネントに正確なコーナーとエッジが必要な場合は、スクエアエンドミルを使用して効率的に作業します。

ラジアスエンドミル

これらのツールは、ワークピースに丸いエッジを作成するのに特化しているため、コーナーラウンドエンドミルと呼ぶことができます。このようなエッジは、見た目の美しさと機能にとって重要です。これらのツールは、ポケットの内側や部品の裏側を深く切り込むために特別に設計されています。

アンダーカットエンドミル

部品の一部の領域は、標準的なフライス工具ではその部分に到達できないため、加工できません。そのため、アンダーカット エンド ミルはその角度と形状によりその役割を果たします。これにより、高品質の表面仕上げが得られます。

コーナーラジアスエンドミル

コンポーネントに鋭い角がある場合、これらのコンポーネントは問題です。なぜなら、これらの角には応力集中点があり、そこから亀裂が発生し、最終的には故障につながるからです。これらの鋭い角は、コーナー半径エンド ミルを使用して鈍らせます。

エンドミル加工とフェイスミル加工

エンドミル

インデックス可能なフライスカッターの側面は、先端ではなくワークピースの切断に使用されます。ポケットや複雑なコンポーネントを製造するのに最適な技術です。垂直および水平のワークピースは、エンドミル加工技術を使用して加工されます。

正面フライス

この技術は、スピンドルに垂直な平らな表面を生成するため、仕上げ工程に最適です。

フェイスミルカッター

長方形のワークピースの段差の側面を仕上げるには、どのツールを使用すればよいか疑問に思ったことはありませんか? 答えは、フェイス フライス カッターを使用することです。これらのツールは、表面仕上げを良好に保ちながらバルク材料を除去するのに最適です。

スラブミルカッター

これらのツールは、ダウンミリングで使用され、ワー​​クピースの方向と平行に動作します。高速かつ効率的にハビアカットが可能です。

Tスロットおよびスロッティングカッター

Tスロットカッター

余分な材料を除去して T 字型の部品にするために使用されます。これらのツールの例としては、HSS T スロット カッター、インデックス可能な T スロット カッターなどがあります。

スロッティングカッター

部品に溝やスロットを作る場合は、スロッティング カッターを使用します。一般的な例としては、ウッドラフ キーシート カッター、プレーン スロッティング カッターなどがあります。

フォームフライス

これらのツールは用途に応じてカスタマイズされますが、主にワークピースのプロファイルを作成するために使用されます。一般的なタイプには、凸型、コーナー丸めなどがあります。

ハエカッター

フライ カッターは、手動フライス加工と CNC フライス加工の両方に使用できます。平面を作成し、大きくて平らな部品を簡単に加工するために使用されます。手動フライス加工では、良好な表面粗さと仕上げを実現するために使用されます。

フライス加工工具および工具部品

このセクションでは、フライス加工ツールの選択ガイドについて説明します。

フライス工具の構造

切削工具の構造とは、切削工具の形状または構造がどのようなものかを意味します。フライス工具は、溝、ねじれ角、および刃先の 3 つの部分で構成されます。

フルート

工具の表面には螺旋状の溝があり、チップの除去を可能にします。

ねじれ角

刃先の接線と工具の中心線の間の角度。切削力、振動、熱発生に影響します。

刃先

ワークピースの表面から材料を切断または除去するエッジ。

CNCフライス工具リスト

次の表に主なフライス加工工具のリストを示します。

水平フライスカッターと垂直フライス工具

フライスカッター工具の材料

切削工具には、硬度が高く、耐摩耗性に優れた材料が必要です。このセクションでは、注目すべき材料をいくつか紹介します。

フライスカッターの材質の種類

炭素工具鋼

ワークピースの材質が柔らかい場合は、この材質のツールを使用してください。フライス加工中に過熱の影響を受けるという制限があります。

ハイス(HSS)

高速度鋼は耐久性、耐摩耗性、耐高温性に優れているため、フライス盤の製造に適しています。

超硬合金工具

タングステンカーバイドなどを使用して作られたフライス工具は、超硬合金工具と呼ばれます。これは、高速および高温での使用に最適な材料です。

セラミックおよびサーメットカッター

サーメットはセラミック+金属を意味し、切削工具の靭性と硬度を意味します。サーメットとセラミックのカッターは高速操作に使用されます。

ステライト材料

耐熱性、耐摩耗性、耐腐食性に優れた Co ベースの合金。

フライス工具用コーティング

フライス工具には、SiC などの耐腐食性および耐酸化性コーティングが施されており、腐食や高温酸化に対する耐性を高めます。コーティングにより、フライスカッター全体の寿命が延びます。

エンドミルとフェイスミルの主な違い

主な違いは次のとおりです。

エンドミル加工では、材料の先端ではなく側面から切削するカッターを使用します。主な種類には、溝加工、プロファイリング、輪郭加工などがあります。細かい作業や複雑な形状の部品の加工に使用されます。高速加工に効果的な工具です。平面加工にはフェイスミルを使用します。主な種類には、パケットの作成、表面の平坦化などがあります。 

エンドミルとフェースミルの違いを理解したら、エンドミル加工とフェースミル加工の主な違いについてさらに詳しく学び、部品製造​​を成功させることができるようになります。

CNC フライスカッター選択ガイド

フライス工具を選択する際に考慮すべき要素

フライス加工ツールを選択する前に、次の要素を考慮する必要があります。

サイズ：ツールに適したサイズ

直径：工具のサイズは、ワークピースの穴の直径と同じである必要があります。

加工対象物の材質との適合性：硬い材料と柔らかい材料では工具が異なるため、それに応じて選択してください。

プレーン ミル カッターは、ツールを囲む平らな切削歯です。

フライス盤用工具

フライス工具には、エンドミル、フェースミル、T スロットカッターなどさまざまな種類があります。これらの工具は、設計と機能が異なります。

適切なフライス工具を選ぶためのヒント

フライス工具を選択する前に、フライス工具の次の要素を考慮してください。

1. デザイン
2. 刃数
3. らせん角
4. カッターの形状

フライス工具の溝の数は表面仕上げに影響し、ねじれ角はチップの除去に影響します。フライス工具を選択する前に、表面仕上げと粗さの両方を考慮してください。

CNCフライス加工ツールの活用

このセクションでは、フライス加工ツールがどのように機能するかを示します。

複雑な加工のためのCNCフライス切削工具

CNC はプログラミングによって動作し、人間の介入が少ないため、エラーの可能性が制限されます。当社が CNC マシンを使用するのは、その高度な機能のためです。これにより、複雑な部品を精密に加工するマシンが実現します。

高効率のためのCNCフライス加工戦略

2 つの最良の技術は、高効率のダウンカット ミリングと従来のミリングに使用できます。ダウンカットでは、切削工具はワークピースの方向に動作します。一方、従来のミリングでは、工具はワークピースの移動方向と反対方向に動作し、速度と精度が向上します。

フライス盤切削工具のメンテナンス

フライス盤の切削工具をメンテナンスするためのヒントは次のとおりです。

フライス工具の洗浄と保管

作業の前後に工具を洗浄すると、工具を腐食から守ることができます。切削工具の配置は、最も簡単な方法で行ってください。

再研磨と工具の交換

フライス工具を複数回使用すると、工具の先端が鈍くなります。そのため、作業の前後に先端を検査します。再研磨が最善である場合は再研磨を行い、そうでない場合は工具を新しいものに交換するのが賢明です。

結論

フライス加工にはフライス工具が重要であると結論付けることができます。フライス加工には、設計、溝の数、形状など、さまざまな要素が影響します。そのため、工具を選択する前に、直径、サイズ、ワークピースの材質との適合性などの要素を考慮する必要があります。

よくある質問（FAQ）

最適な切削工具の材質を選択するにはどうすればよいでしょうか?

サイズ、直径、材料の互換性がわかれば、最適な切削工具材料を選択できます。

アルミニウム加工に最適なフライスカッターは何ですか?

高炭素鋼を使用してAlを加工することができます。

フライスカッターを使用するときに振動を減らすにはどうすればよいですか?

最適な切削速度とワークピースの厳密な取り扱いにより、フライスカッターを使用した振動を低減できます。