フェイスミリングとは？プロセス、ツール、アプリケーション

「フェイスフライス加工は、ワークピースの表面から材料を除去して滑らかで平らな仕上げにする重要な加工プロセスです。広くて平らな領域に正確で均一な表面を作成するのに非常に効率的です。」

CNCフライス は、高精度かつ複雑なことで知られる製造業における主要な機械加工プロセスの1つです。これは、ワークピースを回転する切削工具に送り込み、材料を除去して目的の形状を得るプロセスです。しかし、2つの フライス加工の種類 工作物と切削工具の位置に基づく加工方法には、正面フライス加工と周辺フライス加工がある。正面フライス加工では、切削工具は工作物の表面に対して垂直に配置されるのに対し、周辺フライス加工では、切削工具と工作物は互いに平行に配置される。

 

フェースフライス加工は、高い材料除去率が得られるため、さまざまな材料に平らな表面を作成するために広く使用されています。この記事では、フェースフライス加工に焦点を当て、そのプロセス、加工ツール、用途、利点などについて説明します。

 

正面フライス加工とは何ですか?

これは、波状の表面を均一な平坦な表面に変換する単純なフライス加工操作の 1 つです。したがって、正面フライス加工の主な目的は、材料の表面を平坦化することです。多くの場合、これは、穴あけ、放電加工などの他の複雑な機械加工プロセスの表面準備段階になることがあります。

フェイス フライス カッターには、ワークピースの上面に直接向かう前面の切削歯があります。このフライス加工では大量の材料は除去されませんが、材料除去率は良好です。この同時かつ反復的な切削動作により、高い部分が平らになり、凹凸が滑らかになり、平坦で均一な表面が得られます。

このプロセスでは、材料の種類と表面の状態に基づいて、フレイカッターとエンドミルという異なるツールが使用されます。また、加工装置としては、CNC フライス盤またはマシニングセンターのいずれかが使用されます。

 

フェイスフライス加工の手順：ステップバイステップ 

フェイスミル加工材料除去機構 

フェイスミリング操作の手順は次のとおりです。

ステージ1：ワークピースのクランプ

まず、クランプ、バイス、またはその他の固定具を使用してワークピースを機械テーブルに固定し、フライス加工中にワークピースが動かないようにします。ワークピースが安定し、フライスカッターの面に対して適切に配置されていることを確認します。

ステージ2: ツールとワークピースの調整

次に、ワークピースと切削工具の位置合わせを行います。ダイヤルインジケータやその他の位置合わせツールを使用して、位置の確認と調整を行うことができます。重要なのは、切削工具がワークピースの中央に配置され、ワー​​クピースの表面が工具の回転軸に対して垂直になっていることです。

ステージ3: フライス加工パラメータの設定

CNCマシンのコントロールパネルで、スピンドル速度、送り速度、切削深さを設定します。ワークピースの材質と切削工具の仕様を考慮する必要があります。以降のセクションでは、これらのパラメータについて詳しく説明します。実際のワークピースでパラメータをテスト実行して、最適化することもできます。 カスタムミリング.

ステージ4：機械加工段階

最後に、実際のフライス加工を行います。フライス盤を起動し、カッターを徐々に下げてワークピースの表面にかみ合わせます。事前にアップロードされた CNC 指示に従って、カッターがワークピース上で重なり合うパスをたどり、表面全体が加工されるようにします。

 

フェイスミリングツールとは何ですか?

フェイスミル工具 

シェル ミルとフライ カッターは主な正面フライス加工ツールですが、エンド ミルもいくつかのケースで使用できます。これらのツールはそれぞれ異なる構造と機能を備えています。シェル フライス加工ツールは高品質の加工に最適ですが、フライ カッターは広い表面積で作業できます。

シェルミルズ

シェル ミルの構造には、表面に歯があり、端にインセットがあります。このカップリングにより、硬い材料を処理でき、材料の除去が高速化されます。インサートが最初にワークピースに接触して少量の材料が除去されますが、複数の歯が噛み合ってさらに除去することで表面が洗練されます。シェル ミルは、摩耗後やワークピースの材料を変更する際に頻繁にインサートを交換することで、一貫した高品質の仕上げを実現します。

ハエカッター

フライ カッターは、単一の歯とインサートを備えたシングル ポイント切削工具です。これらの調整可能な切削工具は、広い表面積の正面フライス加工に最適です。ただし、フライス加工速度は他の切削工具よりも遅くなります。また、消費電力も少ないツールです。 

エンドミル 

エンドミルまたはカッターは、シェルミルやフライカッターに比べると、フェイスミル加工ツールとしての意味合いは少なくなります。エンドミルの鋭い面は、表面上で連続パスを実行するには十分ではありません。ただし、表面にパターンを作成することはできます。

 

フェイスミル加工：金属とプラスチック

フェイスフライス加工は、プラスチック、金属、複合材など、さまざまな材料に対して行うことができます。材料の特性の違いにより、フェイスカッターでの動作も異なります。たとえば、 プラスチックフライス加工 効率的なチップ除去という点では課題となる可能性があります。一方で、 金属フライス加工 硬度が高い場合は、切削工具の材質に関して特別な考慮が必要になる場合があります。

以下の表は、プラスチックと金属のワークピースの正面フライス加工の主な違いを示しています。

基準	プラスチック面フライス加工	金属面フライス加工
工具材料	高速度鋼（HSS）、超硬	超硬合金、高速度鋼（HSS）、コバルト
フライス加工速度	材料の硬度が低いため高くなる	材料の硬度が高いため低い
ツーリング	溶けないように、鋭く磨かれた道具	高温や摩耗に耐える堅牢なツール
チャレンジ	溶解、変形、チップ除去	摩耗、工具破損、熱管理
主軸速度	より高い（最大30,000 RPM）	低速（1,000～10,000 RPM）
費用	ツールと材料のコストを削減	より堅牢なツールと材料コストにより高くなる

 

フェイスミリング作業を成功させるためのヒント

ここでは、ツールから表面品質の考慮まで、フェイスミリング プロセスを実行する際に従うことができるヒントをいくつか紹介します。

• 工具の安定性

 まず、スピンドルとそれに取り付けられたツールの安定性を確保する必要があります。さらに、スピンドルが動作するのに十分な馬力があるかどうかを確認します。

• 工具材料

ワークピースの材質の種類と希望する仕上げ品質に基づいて、工具の材質を選択します。たとえば、シェル ミルは硬質材料のフライス加工に最適ですが、フライ カッターはより細かい仕上げが可能です。

• 一貫したツールパス

工具がワークピースの表面から頻繁に出入りすると、刃先にストレスがかかり、過度のチャタリングが発生する可能性があります。このリスクに対処するには、連続した工具パスを維持する必要があります。

• 二次フィーチャ上のフェイスミリング

フライス加工面に穴やスロットなどの二次的特徴が含まれる場合は、送り速度を下げて切削刃にかかる力を緩和します。

• 表面仕上げに重点を置く

平坦性に加えて、望ましい表面仕上げにも重点を置きます。 A仕上げ品質を最大限に高めるには、ツールの選択と切断パラメータを調整します。たとえば、フライ カッターを使用して操作を低速にすると、非常に滑らかで光沢のある表面が得られます。

 

フェイスフライス加工の種類

機能とプロセス特性に基づいて、正面フライス加工プロセスには、一般型、重切削型、高送り正面フライス加工の 3 つの主要なタイプがあります。以下のリストで、これらについて簡単に説明します。

• 一般的な平坦化操作

これは、ワークピースよりも大きな直径を持つ単純なフェイスカッターを使用する、基本的かつ最も一般的なタイプのフェイスフライス加工です。切削工具は、フライス加工面に45度の角度で接触します。°。 この面フライス加工プロセスは、ワークピースの一般的な平坦化を目的としており、他のフライス加工または機械加工プロセスと併用することもできます。 

• 重切削正面フライス加工 

名前が示すように、ヘビーデューティーフェイスフライス加工は、ワークピースから重い材料の塊を取り除き、細かく均一にします。そのため、大きくて非常に粗いワークピースに使用されます。カッターは、ワークピースのエッジに6の角度で入ります。0°。さらに、このフライス加工作業には、高出力の加工スピンドルと超硬またはダイヤモンドコーティングされた工具が必要であり、フライカッターが適切な選択肢となります。

• 高送り正面フライス加工

高速送り速度（1000m/分以上）は、通常、アルミニウムやABSプラスチックなどの柔らかい材料に適しています。10～15°の角度でワークピースに入り、表面を滑らかにします。高速送り速度に対応していますが、材料除去量は他のタイプよりも少なくなります。

 

正面フライスの利点 

後続の機械加工では均一な表面が必要となるため、材料の表面を平らにするには理想的なプロセスです。一方、多くの製品では、滑らかで平らな表面自体が最終的な要件です。その他の利点は次のとおりです。

• 高い材料除去率: フェイスミルは、材料を 1000m/分なので、重作業の荒削りに最適です。
• 寸法精度: CNCミルは 寸法と許容差、平坦度を正確に制御し、ワークピースが寸法要件を満たすことを保証します。 
• 効率的なチップ排出： フェイスフライス工具は、切削領域から切りくずを効率的に排出するように設計されています。 
• 多様性： 汎用性が高く、金属、プラスチック、複合材など、さまざまな材料に使用できます。
• ツールの柔軟性: 顔 フライス加工には、超硬インサートや高速度鋼などの切削工具のオプションがあり、工具と材料の選択プロセスがより柔軟になります。

 

正面フライスの応用例

フェイスミル加工アプリケーション

面フライス加工された部品には、平らで滑らかな表面、時には凹部のようなパターンが含まれます。次の分野で応用されています。

用途	詳細説明	実世界の例
表面処理	さらなる加工や仕上げのための表面平滑化	金属板をコーティングまたは塗装するための準備
表面の平坦化	ワークピースの均一な表面平坦化	機械用の平らな金属基礎
ワークピースのフォーマット	ワークピースを希望の寸法に成形およびサイズ調整する	エンジンブロックを正確な寸法に加工
パターンの組み込み	表面にパターンやテクスチャを統合する	装飾パネルのユニークなパターン
エッジ処理	ワークピースのエッジの加工と仕上げ	組み立て用金属部品のエッジ仕上げ

 

Boda の CNC マシンによるフェイスミリング

Bodaは深圳を拠点とするリーディングカンパニーです。 CNCフライス盤中国多軸CNCフライス盤を備えた当社の高度な加工工場は、フェイスフライス加工やその他のフライス加工プロセスに対応できます。当社はさまざまな材料や用途に柔軟に対応しており、どんなことでも当社を信頼していただけます。 CNCフライスサービス、大規模生産のためのいくつかのプロトタイプが必要な場合でも。

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製品概要 

この記事では、フェースミル加工プロセスとそのさまざまな側面について説明しました。全体として、フェースミル加工はワークピースの表面を均一に平坦化するための最適なオプションです。ただし、最適な結果を得るには、シェルミリングツール、エンドミル、またはフライカッターなど、適切なタイプのツールとミリング速度が不可欠です。さらに、平坦性を得るために少量または大量の材料を除去する必要がある場合でも、ワークピースをフェースミル加工できます。