フライス加工（専門的で長文です）

Question

DTYレベルではないですが、専門家の方が居る様なので気長に回答を待ちたいと思います。

質問は６面加工の手順です
出来上がり寸法を５０×８０×１００ｍｍとした場合
取代は片側２．５ｍｍついているとします５０の面だと５５です

以下質問になりますが、途中までの手順が間違っていたら、指摘してください。

１　まずバイスにセットは５０×１００の面をバイスの両面に当てるのが良いのでしょうか？
その際のくわえ代は約半分の２５ｍｍくらいが良いのでしょうか？

２　上面を適当に削り、５０×１００の面の上から２０～２５ｍｍをエンドミルで２面、平行面を作る？

３　反転して最初に上面を削った面を下面にして平行面をバイスに当て上面をフライス加工する？
この時厚さ５０で仕上げてよいのでしょうか？
それとも、もう一度反転して仕上げるのでしょうか？

４　（そもそも、一面づつ荒削りしては仕上げるのか、それとも全面を０．３くらい残して荒削りしてから最後に全部の面を仕上げるのか？）

５　一番広い面をバイスに挟み５０×１００の面をフライスで上下面仕上げる？

６　加工物を縦にしてスコヤで垂直を出し５０×８０の面をフライス加工

７　一番分かりにくいのは、対面の２面あるうちの最初に削った面は、最初の時点で荒削り→仕上げして良いのか、それとも、仕上げ代を残しておいて、反対側を削った後もう一度、仕上げるのかです。

以上うろ覚えの作業です。正しい加工の仕方を教えてください。

文章で説明って難しいと思いますが、よろしくお願いします。

fuji_3776 · Accepted Answer

寸法公差・形状公差・面粗度によって加工手順は変わります。
また機械の剛性・精度によっても変わります。
一般公差程度でしたら以下の条件により２通りを推奨します。

(1)　素材の平行度、直角度がバイスにくわえて問題にならない程度なら工程を簡略化し能率を優先します。
(2)　(1)の内容を満足しない場合。
以下鋼材を想定しフルバック加工とます。

＞１　まずバイスにセットは５０×１００の面をバイスの両面に当てるのが良いのでしょうか？

(1)-1　８０×１００を上にして浅く（２～４ｍｍ程）８０巾をくわえ２．５ｍｍ加工（バイス深さ５０ｍｍ巾１６０ｍｍならｔ６－４７－１６０の板２枚を上面だけ３ｍｍ残し段または面を取りゲタとします）

(1)-2　裏がいして同様に寸法まで仕上げる。

(1)-3　バイス下にキー材（１０ｍｍ角程度）を敷き８０×１００をバイス面にして５０×１００を２．５ｍｍずつ加工して仕上げます。

(1)-4　８０×１００をバイス面にして５０×８０面にスコヤを当て８０×５０を２．５ｍｍ加工。

(1)-5　バイス下にキー材（１０ｍｍ角程度）を敷き加工した５０×８０を下にして挟みキーのガタ無しとしてスコヤで直角を確認し最後の面を加工します。

※　キー材を入れる工程は上から木ハンマーで叩き両側ガタが無いことを確認。

※　直角度うるさい場合、フルバックのヘコ（主軸が旋回できるタイプの場合）が影響することがあります。

(2)-1　８０×１００をバイス面、バイス下にキー材（１０ｍｍ角程度）を敷き、締め側に板またはキー材を挟み５０×１００を２．５ｍｍ加工

(2)-2　加工した面をバイス面にして８０×１００を同様に２．５ｍｍ加工。

(2)-3　加工した８０×１００をバイス面、バイス下にキー材（１０ｍｍ角程度）を敷き、締め側に板またはキー材を挟み未加工の５０×１００を２．５ｍｍ加工で仕上げる。

(2)-4　(1)-1同様の加工で２．５ｍｍ仕上げ。
(2)-5　(1)-4.5


＞２　上面を適当に削り、５０×１００の面の上から２０～２５ｍｍをエンドミルで２面、平行面を作る？

普通フルバックのみで行います。マシニングでは段取りを少なくする場合、刃長６０ｍｍ程で素材５５ｍｍを浅くくわえ上面フルバック、４側面、エンドミル加工をする場合もあります。
注：エンドミルは先端部と元部で５０ｍｍぐらいあると０．０２ｍｍ前後刃崎側が逃げます。


＞７　一番分かりにくいのは、対面の２面あるうちの最初に削った面は、最初の時点で荒削り→仕上げして良いのか、それとも、仕上げ代を残しておいて、反対側を削った後もう一度、仕上げるのかです。

基本は平行に削られた２面を必ず作ことです。
バイスの精度がきちんとしていればその２面を挟めば他の２面は必然的に直角になります。
５面目はスコヤ、６面目は下面が安定していれば敷き板が正不安であればスコヤで確認。
仕上げは面粗度だけの問題であれば１つの工程で取り代だけ少なくして削ればＯＫですが、くわえキズが問題になる場合、強くバイスを絞められない形状もあるのでその時は６面または必要とする面だけ仕上げを別行程でする必要も生じます。

フライス加工ではノギスより１５０ｍｍのデジタルデプスを多様した方が寸法が出しやすいです。
１５０ｍｍでとどかない場合は５０，１００ｍｍとかのブロックゲージを用意しておくと便利です。

＞文章で説明って難しいと思いますが、よろしくお願いします。

確かにその通り。行程が抜けていたら申し訳ありませんが、要点だけ参考にして下さい。

toro321 · Answer

設備の程度、バイスの精度などで大きく違ってくるのは確かです。
昔ながらのフライス盤（ＮＣ機能がついていれば別）では、主軸の剛性があり、一気に削れますが、逆にＹ軸のストロークが短いので、エンドミルなどで直角（Ｚ平面とＹ平面を同時に削る直角）は望めません。
マシニングセンターですと、Ｙ軸の移動量が多いので＃１さん言われるようにエンドミルによる直角削りが可能です。ただ、大きな５０番以上の機械ならともかく、４０番以下の機械では剛性がないので切り込みが深くとれません。プログラムで少しづつ削るということをやります。
一般的にフライス加工（６面削り）は、前加工なのでバリバリ削るというのが主体となってるため、直角度などは２の次でとにかく削ってあればＯＫという仕事が多いようですが。
治具などに使われる部品だと、後工程で精度を出していきます。フライス加工で一番のネックは、平行度で、ほとんどが研磨をしますね。
バイスの口金は、締めれば締めるほど倒れる傾向があります。倒れないように剛性のあるバイスや、あらかじめ倒してあるバイスもあるようですが、あまり一般的ではありません。
結局、＃２さん言われるやり方が一番精度が高いのですが、これも経験がないとなかなかうまくいかないのです。主軸の倒れ、ベッドの平行度、バイスの剛性、締め付け力などがすべて直角度に響きますから、それを吸収するには、経験して決めていくしかないかと。
ちなみに言えば、横フライスと研磨機があれば、０．０１程度まで出せます。
そんなことで時間をかけるより、６面削った材料で売ってる鋼材屋さんがありますから、買った方が早いし安いです。（言われた寸法に削る料金は２０００円ぐらいです。ローターリー研磨すると少し上がりますが、平行度は５ミクロンぐらいになります）

pote-nyan · Answer

今晩は。
　大田区で一人でやっているフライス屋ですが、質問並びに先の回答にあるやり方には驚きました（もっとも確かにNC機やマシニングでバイスにくわえてそのまま４辺を削ってしまうというのは理解できます）。まあ、父親から習った方法自体が戦前からの非常に伝統的なものなのかもしれませんが・・・。
　参考までに書いておきます。果たしてどちらが能率的で、或いは仕上がりが良好なのか、その辺は同じ条件で仕事をやってみないことには判りません。

１．初めに削るのは80×100の面。
　口金幅が150のバイスだと深さは通常45ですから、これにそのまま置いてくわえます（特に必要が無ければ品物を浮かしたりしない）
　例えばφ100のフルバックが有ればY軸を送らずにそのまま仕上げられますし、φ50しかなければテーブルを送って2回で仕上げとなります。　私の場合荒取りは2.5くらい掛け、仕上げはカッターにもよりますが0.1～0.3程度です。
２．次は50×80の幅決め。
　１で削った最大面を基準としてバイスの口金に当てて直角を出します、この際、まだ削っていない面をそのままバイスの可動側の口金で締めることはしません。カミソリという5t×30×150程度の薄い板の30側の片側を度を付けて∠型にしたもので、品物の高さの半分より多少上の位置で線状に締めます（バイスの可動口金でそのまま締めると、固定口金に第１面がきちんと密着して締められるとは限りません）。口金｜品物∠｜口金、といった感じです。
　実際はこのカミソリの高さの設定によっても精度に差が出てきますが、この辺は経験を積んで勘でやるしかありません。うるさい場合に100ミリで0.02程度の平行度を出すために条件を変えてやり直すこともたまにあります。通常だとカミソリは26～30ミリくらいの台に置いて使っています。これでも最悪でも100ミリで0.05以内には納まります（0.05も狂っていたらのちのち問題があるので、もっと正確になるように努力はします）。
　第2面終了後、同様にその反対面を削って幅を決定。
３．第4面は厚み決定。
　カミソリの使用は前の工程だけです。今度は第1面をバイスに直接載せて、他の面もそのままバイスの口金で締めます。削って４面完了。
４、直角出し。
　横フライス盤があればそちらに移動しますが、無ければ既にご存知のようにスコヤの出番。ということで完了です。

　私のところでは品物を叩く場合にはプラスチック・ハンマーを使っています。反動があると、実は品物を叩いて押しているようで、逆に跳ね返って浮いていることがしばしば起こります。これは品物の下に、厚みの精度の良い板を入れてやってみると判り易いでしょう。板がぴったりと抑え付けられて動かなくなることが重要です。本当に良い道具を使って、きちんとやると100ミリで0.01が出ることもあります。
　
　厚みを決めるのに一番簡単なのはマグネット・チャックを使う方法ですが、これは安い道具ではありませんし、質問の条件とは離れるのでここまでにしましょう。
　以上、世の中にはこんな方法もあるのだということで、参考までにどうぞ。ただし、カミソリを使う方法は数年前に近所の工場でもやっていたから、私のところだけの特別な方法というわけではありません。

フライス加工（専門的で長文です）

寸法公差・形状公差・面粗度によって加工手順は変わります。

設備の程度、バイスの精度などで大きく違ってくるのは確かです。

今晩は。

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