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フライス加工とは|「フライス」で使われる工具・エンドミルについて徹底解説

フライス加工とは|「フライス」で使われる工具・エンドミルについて徹底解説

公開日:
2020/05/19(2020/08/20 更新)by 甲斐 智
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フライス加工は、固定した加工ワークに〈回転する刃物〉をあてて削る「除去加工」のひとつ。

エンジン部品の切削から金型の削り出しまで、 さまざまな業界で広く使われている、金属加工を代表する加工方法 です。

この記事では、フライス加工で使われるNC工作機械や、意外とわかりにくい「フライス」と「エンドミル」のちがいなど、フライスにまつわる用語を解説しています。

フライス加工ってどんな加工?

フライス加工は、固定した加工ワークに〈回転する刃物〉をあてて削る加工方法です。
「フライス」や「エンドミル」とよばれる工具を使い、加工ワークの平面・側面・溝を削り出します。

角もの(かくもの)とよばれる、四角い部品の切削加工に適しています。

フライス加工で使われるNC工作機械

工作機械とフライス加工について|フライス加工で使われるNC工作機械

フライス加工には「NCフライス盤」をはじめ、さまざまなNC工作機械が使われます。

フライス盤:
フライス盤とは,回転している工具に,バイス(万力)に固定した材料を当てて加工する工作機械である。
引用元: 海上技術安全研究所「フライス盤の概要」

フライス加工の種類について

フライス加工の種類は、おおきく5つに分けられます。
工作機械の主軸の向きや加工する面積によって、さまざまなフライス工具を使い分けます。

平面加工

工作機械とフライス加工について|平面加工

加工ワークの平面を削るフライス加工です。
フライス工具の使い方によって、加工方法がことなります。

「正面フライス」による平面加工
工作機械とフライス加工について|「正面フライス」による平面加工

広い面積を効率的に削ります。
もっとも一般的な加工方法です。

「エンドミル」による平面加工
工作機械とフライス加工について|「エンドミル」による平面加工

削れる面積は少ないですが、エンドミル一本でさまざまな加工ができるため、刃物の交換が少なく済みます。

「平フライス」による平面加工
工作機械とフライス加工について|「平フライス」による平面加工

NC横フライス盤を使い、加工ワークの上面を削ります。
荒加工や中仕上げに適しています。

側面加工

工作機械とフライス加工について|側面加工

加工ワークの側面を削るフライス加工です。
フライス工具の使い方によって、加工方法がことなります。

「正面フライス」による側面加工
工作機械とフライス加工について|「正面フライス」による側面加工

横型マシニングセンタを使い、加工ワークの側面を削ります。
広い面積を効率的に削ることができます。

「エンドミル」による側面加工
工作機械とフライス加工について|「エンドミル」による側面加工

エンドミルの外周の刃で、加工ワークの側面を削ります。
もっとも一般的な加工方法です。

「側フライス(がわふらいす」による平面加工
工作機械とフライス加工について|「側フライス(がわふらいす」による平面加工

NC横フライス盤を使い、加工ワークの側面を削ります。
荒加工や中仕上げに適しています。

段差加工

工作機械とフライス加工について|段差加工

平面と側面を同時に削りながら、段差をつくります。
フライス工具の使い方によって、加工方法がことなります。

「正面フライス」による段差加工
工作機械とフライス加工について|「正面フライス」による段差加工

正面フライスの底と外周の刃で、加工ワークの段差を削ります。
広い面や、低い段差の加工に適しています。

「エンドミル」による段差加工
工作機械とフライス加工について|「エンドミル」による段差加工

エンドミルの底と外周の刃で、加工ワークの段差を削ります。
狭い面や、高い段差の加工に適しています。

「側フライス(がわふらいす)」による段差加工
工作機械とフライス加工について|「側フライス(がわふらいす)」による段差加工

NC横フライス盤を使い、加工ワークの段差を削ります。
平面加工や、側面加工のながれで使われることが多いです。

溝加工

工作機械とフライス加工について|溝加工

加工ワークに溝をつくるフライス加工です。
フライス工具の使い方によって、加工方法がことなります。

「エンドミル」による溝加工
工作機械とフライス加工について|「エンドミル」による溝加工

もっとも一般的な加工方法です。

「エンドミル」によるポケット加工
工作機械とフライス加工について|「エンドミル」によるポケット加工

凹状の加工に適しています。

「エンドミル」によるヘリカル加工
工作機械とフライス加工について|「エンドミル」によるヘリカル加工

ドリルではむずかしい、おおきな穴の加工に適しています。
マシニングセンタの〈ヘリカル補間機能〉を使い、エンドミルをらせん状に動かします。

「側フライス」「溝フライス」による溝加工
工作機械とフライス加工について|「側フライス」「溝フライス」による溝加工

NC横フライス盤を使い、加工ワークの溝を削ります。
深い溝を削るときに使われます。

そのほかの溝加工

T溝加工
工作機械とフライス加工について|T溝加工

加工ワークに〈T形の溝〉をつくるための溝加工です。
T溝はマシニングセンタのテーブルなど、固定ボルトを通す溝として使われます。
加工には「T溝フライス」を使います。

アリ溝加工
工作機械とフライス加工について|アリ溝加工

加工ワークに〈アリ溝〉をつくるための溝加工です。
アリ溝は、シリンダーや位置決めステージの案内機構として使われます。
加工には「アリ溝フライス」を使います。

キー溝加工
工作機械とフライス加工について|キー溝加工

加工ワークに〈キー溝〉をつくるための溝加工です。
キー溝は、機械部品をはめ込むための溝として使われます。
加工には「エンドミル」や「溝フライス」を使います。

スリット加工
工作機械とフライス加工について|スリット加工

加工ワークに浅いスリットや、深い切り込みを入れるための溝加工です。
加工には「メタルソー」や「スリワリフライス」を使います。

さまざまな加工

工作機械とフライス加工について|C面取り加工
C面取り加工
工作機械とフライス加工について|C面取り加工

加工ワークの角を〈45°〉に削り、面取りをする加工です。
さわると危険な「鋭い角」を落とし、切削のバリも同時に除去します。

C面取りには専用の面取りツールや、エンドミルが使われます。

総形加工
工作機械とフライス加工について|総形加工

あらかじめ「所定のカタチ」に成形された工具を使って削るフライス加工です。
複雑なカタチを、効率よく加工することができます。

加工ワークのカタチによって、「総形フライス」「総形エンドミル」などの工具が使い分けされます。

フライス工具の種類について

工作機械とフライス加工について|フライス工具の種類について

フライス加工で使われる「フライス工具」には、用途にあわせてさまざまな種類があります。
ここでは、基本的なフライス工具をご紹介します。

エンドミル

工作機械とフライス加工について|エンドミル

工具の外周と底面に切れ刃をもった、代表的なフライス工具です。
ドリルと似ていますが、外周の刃でも加工ができます。

正面フライス

工作機械とフライス加工について|正面フライス

工具の円周上に複数の切れ刃をもった、フライス工具です。
「フェイスカッター」ともよばれ、加工ワークの平面を効率的に削ります。

工作機械とフライス加工について|使い捨ての切れ刃(スローアウェイチップ)をねじで固定した、交換式の「植付けフライス」

使い捨ての切れ刃(スローアウェイチップ)をねじで固定した、交換式の「植付けフライス」が主流です。

平フライス(ひらふらいす)

工作機械とフライス加工について|平フライス(ひらふらいす)

工具の外周に切れ刃をもった、筒状のフライス工具です。
「プレーンカッター」ともよばれ、NC横フライス盤による平面加工で使われます。

荒加工用の荒刃と、仕上げ用の普通刃があります。

側フライス(がわふらいす)

工作機械とフライス加工について|側フライス(がわふらいす)

外周と側面に切れ刃をもった、円盤状のフライス工具です。
「サイドカッター」ともよばれ、NC横フライス盤の側面加工や溝加工で使われます。

メタルソー/スリワリフライス

工作機械とフライス加工について|メタルソー/スリワリフライス

スリット加工で使われる、側フライスを薄くしたフライス工具です。
メタルソーは浅いスリットの加工、スリワリフライスは深い切り込みや、加工ワークの切断に使われます。

溝フライス

工作機械とフライス加工について|溝フライス

外周に切れ刃をもった、円盤状のフライス工具です。
「スロットカッター」ともよばれ、NC横フライス盤の溝加工で使われます。

T溝加工で使われる「Tスロットカッター」や、アリ溝加工で使われる「アリ溝カッター」などもあります。

フライス工具のひとつ「エンドミル」とは

工作機械とフライス加工について|フライス工具のひとつ「エンドミル」とは

エンドミルは、工具の外周と先端に切れ刃をもった、代表的なフライス工具です。
見た目はドリルと似ていますが、外周の刃を使い加工ワークの側面を削ることができます。

さまざまなフライス加工が1本でできるため、万能工具として使われています。

Point
エンドミルは穴あけには適していません。
ポケット状の加工では、まずドリルで下穴をあけ、エンドミルで広げる必要があります。

エンドミルの構造

エンドミルの切れ刃の構造によって、3つに分けられます。

スローアウェイエンドミル

工作機械とフライス加工について|スローアウェイエンドミル

使い捨てのチップ(切れ刃)をねじで固定した、刃先交換式のエンドミルです。
マシニングセンタなどの量産ラインで使われます。
チップには、高速度工具鋼(ハイス)超硬合金ダイヤモンドなどが使われます。

ソリッドエンドミル

高速度工具鋼(ハイス)超硬合金から削り出された、一体成型のエンドミルです。
摩耗したエンドミルは、NC工具研削盤で再研磨して使うことができます。

ロウ付けエンドミル

工具の本体に切れ刃をロウ付けしたエンドミルです。
ソリッドタイプよりコストが低いため、直径のおおきなエンドミルに使われます。

エンドミルの種類

エンドミルの刃先のカタチによって、5つに分けられます。

フラットエンドミル

工作機械とフライス加工について|フラットエンドミル

刃先の先端が「平坦」になっているエンドミルです。
汎用性が高く、平面・側面・段差・溝加工に広く使われます。

刃先の角が鋭利なため、カケに注意が必要です。

ラジアスエンドミル

工作機械とフライス加工について|ラジアスエンドミル

刃先の先端に、R(丸み)がついたエンドミルです。
スクエアエンドミルにくらべ、カケにくく強度が高いのが特徴です。

加工ワークの隅の曲面加工ができるため、金型の加工にも適しています。

ボールエンドミル

工作機械とフライス加工について|ボールエンドミル

刃先の先端が「球状」になったエンドミルです。
切削抵抗が少なく切れ味が高いため、金型加工をはじめ、仕上げ加工や3次元曲面などの5軸加工に適しています。

テーパエンドミル

工作機械とフライス加工について|テーパエンドミル

刃先の先端に向かって、細く勾配のついたエンドミルです。
加工ワークの側面に角度をつけたい時に使われます。

ラフィングエンドミル

工作機械とフライス加工について|ラフィングエンドミル

フラットエンドミルの側面に、波状の凹凸がついたエンドミルです。
切粉の排出性がよく、クーラントによる冷却効果が高いのが特徴です。

荒加工でおおきく切り込むときに適しています。

フライス回転方向による、アップカットとダウンカットのちがい

平フライスや側フライスなど、工具の外周に切れ刃をもったフライスには、回転方向によってふたつの加工方法があります。

アップカット(上向き削り)

工作機械とフライス加工について|アップカット(上向き削り)

フライスの回転方向と、加工ワークの送り方向が「反対」の加工方法です。
特殊な加工条件で使われます。

アップカットのメリットとデメリット

仕上げ面がキレイ
工具への負荷が少ないため、薄いフライス工具にも最適
× 摩擦がおおきいため、工具の寿命がみじかい
× 切削抵抗がおおきいため、振動が発生しやすい

ダウンカット(下向き削り)

工作機械とフライス加工について|ダウンカット(下向き削り)

フライスの回転方向と、加工ワークの送り方向が「おなじ」加工方法です。
一般的なNC工作機械では、このダウンカットが使われます。

ダウンカットのメリットとデメリット

摩擦が少ないため、工具の寿命が長い
切削抵抗がちいさいため、振動が発生しにくい
× 仕上げ面にツヤがでない
× 工具に負荷がかかるため、薄いフライス工具には不向き

フライス工具の「ツーリング」と「工具材質」について

工作機械とフライス加工について|フライス工具の「ツーリング」と「工具材質」について

フライス工具を知るうえでかかせない、「ツーリング」と「工具材質」についてかんたんにご紹介します。

フライス工具のツーリングについて

ツーリングは、NC工作機械の「切削工具」を取り付け、保持するための接続機器(インターフェイス)です。
工作機械の主軸と工具をつなぐアダプターの役目をし、ツーリングを使うことでによって、サイズのことなるさまざまな工具を、スムーズに交換できます。

フライス工具の工具材質について

工具に使われる材質は、「硬さ」と「ねばり強さ」によって、加工用途や切削能力が変わります。
また高温での温度特性や耐摩耗性も、材質によっておおきく変わります。

加工ワークや、加工内容によって使い分けることがたいせつです。

フライス加工とは?まとめ

この記事では、フライス加工で使われるさまざまな工作機械や、意外とわかりにくい「フライス」と「エンドミル」のちがいを通して、フライス加工の基本について解説しました。

フライス加工は旋削加工と合わせて、切削加工の基本のひとつです。
フライスを知ることで、工作機械の世界を知るきっかけとなればうれしいです。

この記事(フライス加工)の編集者

甲 斐 智(KAI Satoshi)

甲 斐 智(KAI Satoshi)

1979年 神戸生まれ
多摩美術大学修了後、工作機械周辺機器メーカーの販売促進部門
14年以上に渡り、工作機械業界・FA業界のWebマーケティングに携わる

・株式会社モノト 代表
・株式会社アプト Webディレクター
・一般社団法人日本機械学会 特別員
・東京商工会議所

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