【2021年版】CNCフライス メーカー1社一覧

CNCフライスのメーカー1社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


CNCフライスとは

CNCフライス

CNCフライスはフライス盤にCNC(Computer Numerical Control)と呼ばれるコンピューター制御を搭載した製品になります。制御装置とフライス盤が一体になった製品は非常に高価となりますが、パソコンのソフトウェアでフライス盤を制御する方式のCNCフライスは比較的安価に購入することができます。

フライス盤は加工対象をステージに固定し、高速で回転する工具によって加工対象を削ることで目的の形状に加工します。加工の種類ごとに使用する工具が分かれており、正面フライスやエンドミル、面取り用フライスなどがあります。

CNCフライスの使用用途

CNCフライスは様々な金属加工の工場、現場で使用されます。バルブや歯車、ベアリング、精密機器の部品などが代表的な使用用途です。CNCフライスでの加工方法としては、平面加工や、面取り、穴あけ、溝を掘ることなどがあります。とりわけCNCフライスはコンピューター制御によって、精密加工が可能であるため、高品質な金属加工が必要な製品での使用に向いています。複数の工具が取り付けられており、工具交換の手間がないCNCフライスの製品もあるので、適切に選定する必要があります。

CNCフライスの原理

CNCフライスの”CNC”とはComputerized Numerical Control、すなわちコンピューターによる数値制御という意味です。CNCフライスにも制御するためのコンピューターが備えられ、他には固定台と工具が備えられています。固定台は一般的に2軸の移動型のステージと加工対象を固定するバイスで構成され、動作時はコンピューターによって制御されます。工具は1軸で移動し、動作時は高速で回転します。

CNCフライスにおける加工の例として平面切削、側面切削、溝加工を説明します。平面切削とは正面フライスやエンドミルの工具を使用して加工対象に対して垂直に工具を当て、加工対象を平面に加工する方法で、最も一般的な手法です。側面切削は使用する工具は前者と同じで、加工対象に対する工具の当て方が異なります。本手法では工具を平行に当てることで加工作業を実施します。溝加工はエンドミルを使用して、加工対象に工具を垂直で当て、溝の方向に移動することで加工します。

CNCフライスに使用するソフトウェア

まず、2D・3DCADなどで設計した「物体の形状データ」を基に、Gコードと呼ばれる、「CNCフライスの動作命令データ」に変換する必要があります。
Gコードは、どのタイミングでどの軸のモーターをどのくらいの速度で、どのくらい移動・回転させる、といった細かい動作命令が時系列に並んだデータです。
PC上で動作する個別のソフトウェアとして提供される場合もあれば、3DCADソフトウェアなどのアドオンとして提供され、あたかもCADの1機能のように扱える場合もあります。

CNCフライスの使い方と注意点

テーブル上に工作物を設置し、テーブルやエンドミルが移動して加工を行う点は、通常のフライス盤と同様です。
工作物の固定やエンドミルの取り付けに不備があると、工作物やエンドミルなどが飛ばされてしまうことがあり大変危険です。
また、使用するエンドミルや工作材、CNCフライスのスペックにより、加工条件(切り込み量、拙作深さ、切削油の使用など)を適切に設定します。
多くの場合、変換ソフトウェアでGコードに変換する際に切削条件を設定できます。

CADデータからGコードに変換する際に、「エンドミルが移動中にCNCフライス本体の部品や工作材、工作材の固定部材に干渉する」移動軌跡を作ってしまう場合があり、このまま動作させてしまうとCNCフライス本体やエンドミル、工作物の破損や人的被害といった事故につながるので事前にプレビュー機能などで十分に確認しておく必要があります。

ATC(Auto Tool Changer)と呼ばれる機能を有したCNCフライスでは、加工中に使用するエンドミルを交換することができます。
ATC機能を使用する場合、Gコード変換時のエンドミルの組み合わせと実際にセットされているエンドミルの組み合わせが食い違わないよう注意します。
組み合わせを間違えていると思いがけない動作をし、CNCフライスの破損や人的被害につながることもあります。

通常の手動制御のフライス盤と同じですが、上部からぶら下げたエンドミルで工作材を削りながら加工する特性上、加工に不向きな形状が存在し、特に同様な加工機である3Dプリンタと比べると顕著です。

参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmehokkaido/2003.43/0/2003.43_36/_pdf
http://www.tech.tsukuba.ac.jp/2008/pdf/report/Ishikawa_report2008.pdf
https://mitsu-ri.net/articles/milling#content-1
https://d-engineer.com/kikaikakou/sessakukakou.html
https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/machining/cutting/type.jsp

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