フライス加工は、金属やプラスチックなどの材料を回転する刃物で削り出し、様々な形状の部品を作る加工方法です。工作機械であるフライス盤を用いて、平面、溝、穴など、多様な形状を加工できます。その高い汎用性から、自動車部品、航空機部品、金型など、幅広い分野で利用されています。

フライス加工の原理はシンプルです。回転する刃物（カッター）をワーク（加工物）に押し当て、材料を削り取ることで形状を形成します。フライス加工の特徴として、

• 多様な形状加工: 平面、溝、穴だけでなく、複雑な3次元形状も加工可能
• 高精度な加工: 微細な形状や寸法精度も求められる部品の加工に対応
• 生産性: 自動化による大量生産が可能

などが挙げられます。

フライス加工には、使用するフライス盤の種類によって、大きく分けて以下の種類があります。

• 汎用フライス盤: 手動で操作するフライス盤で、小規模な加工や試作に適しています。
• NCフライス盤: 数値制御によって自動で加工を行うフライス盤で、複雑な形状の加工や高精度な加工が可能です。

５軸マシニング加工については、こちらのページで紹介しています。

フライス加工は、大きく分けて以下の3つの工程から構成されます。

1. 準備: ワークをフライス盤に固定し、加工する形状に合わせて工具を選定します。
2. 切削: 選定した工具と適切な切削条件（送り速度、切込み深さなど）で、ワークを削り出します。
3. 仕上げ: 加工面を研磨したり、寸法を測定したりして、製品の完成度を高めます。

フライス加工とよく比較される旋盤加工との違いは、主に加工する材料の形状と工具の動きです。フライス加工は、主に塊状の材料から様々な形状を削り出すのに対し、旋盤加工は円筒形の材料を回転させながら軸方向に加工します。

加工前の準備

加工前の準備は、加工の成否を大きく左右する重要な工程です。

• ワークの固定: 加工する物のことを「ワーク」と呼びますが、ワークをフライス盤のテーブルにしっかりと固定することから始まります。振動やズレを防ぐため、適切なクランプ方法を選ぶことが大切です。ワークの固定方法は様々で、バイスやチャックを使ったり、機械テーブルに直接おいてクランプする方法などもあります。

• 工具の選定: 加工する材料や形状に合わせて、適切な工具を選択します。エンドミル、ドリル、リーマーなどが一般的です。

• 切削条件の設定: 送り速度、切込み深さ、回転数など、最適な切削条件を設定します。これらの条件は、加工材料、工具、機械の性能によって異なります。

切削加工

切削加工は、実際にワークを削り出す工程です。

• 送り速度: 工具がワークに移動する速度です。送り速度が速すぎると、工具が破損したり、ワークが変形したりする可能性があります。
• 切込み深さ: 工具がワークに食い込む深さです。切込み深さが深すぎると、工具に大きな負荷がかかり、折れる可能性があります。

仕上加工

仕上加工では、加工面のバリ取りや、寸法の測定を行います。

• バリ取り: 加工後に残ったバリを除去します。バリは製品の品質を低下させるだけでなく、ケガの原因にもなるため、丁寧にバリ取りを行う必要があります。
• 寸法検査: ノギスやマイクロメータなどを使用して、加工物の寸法を測定し、図面通りの製品に仕上がっているか確認します。

フライス加工は、切削工具が高速で回転するため、非常に危険な作業です。安全対策を怠ると、ケガや機械の故障につながる可能性があります。

• 保護具の着用: 必要に応じて安全メガネ、防塵マスク、手袋などを着用しましょう。
• 機械の点検: 使用前に必ず機械の点検を行い、異常がないことを確認しましょう。
• 緊急停止スイッチの確認: 緊急時にすぐに停止できるよう、緊急停止スイッチの位置を確認しておきましょう。

NCフライス加工の特徴とメリット

NCフライス加工は、数値制御によって自動で加工を行うため、複雑な形状の加工や高精度な加工が可能です。

• 高精度: 微細な形状や寸法精度も求められる部品の加工に対応
• 高効率: 人の手による作業を減らすことで、生産性を向上
• 柔軟性: プログラムを変更することで、様々な形状の部品を加工可能

3D CAD/CAMシステムによる加工の効率化

3D CAD/CAMシステムを使用することで、複雑な形状の部品を簡単に設計し、NCプログラムを作成することができます。

• 設計時間の短縮: 3Dモデルを基に、NCプログラムを自動生成できます。
• 高精度な加工: 3Dモデルと実際の加工物が一致しやすくなります。

フライス加工の最新技術

近年では、AIやIoTなどの技術を導入することで、フライス加工のさらなる自動化や高精度化が進んでいます。

簡単な加工から加工手順が重要となる加工まで様々ですが、基本的に品物を固定して、刃物を回転させて切削することは共通しています。

時には“治具”を用いて加工しないと難しいものがあります。
バイスでは上手く固定できないような品物の場合は、それを固定する部品を作り、そこに固定したりして切削します。