フライス盤加工
フライス盤加工 １日目（１） 実習の実習の目的
フライス盤には、主軸が立型の立てフライス盤と、主軸が横型の横フライス盤に大別され、さらに、回転テーブルを備えた万能フライス盤がある。平面切削や輪郭、溝などの切削加工に使用され、一般的な工作機械の一つである。ここでは、立てフライス盤を使用する。
１日目は大型フライス盤を用い、六面加工を行う。
（２） 実習の実習の概要① 割出し台と割り出し作業法
一般に割出し台を使って、工作物の演習を等分分割したり、曲面やねじれ溝の切削をする作業を割出し作業と言う。

② 割出し法
直接割出し法：主軸前部の直接割出し板を使って、主軸を所要の角度だけ回して割出す方法で、普通、直接割出し板には、円筒を２４等分に分割した位置に小穴が開けられているので、２，３，４，６，８，１２及び２４の等分分割の割出しが行える。
※２４，３０，３６の３種類の異なった等分分割穴をもつものもある。
間接割出し法：割出しハンドルと割出し板を使って割出す方法で、割出しハンドルを４０回転させると主軸は１回転するから、主軸を 1 / N 回転させるには、割出しハンドルを 40 / N 回転させれば良い。すなわち、

n = 40 / N = h / H
N ：工作物の等分分割数

n ：割出しハンドルの回転数
H ：割出し板にある穴数 h ：ハンドルを回す穴数の関係が成り立ち、割出しハンドルは、 H 穴の所で h 穴数だけ回せばよい。
広く使われている割り出し板の穴数を表１に示す。
表１ 割出し板の穴数
穴形 式
シナシナチ型

表数面

裏面

No.1

2425283034373839414243

No.2

4647495153545758596266

ブラウンシャープ型

No.1

151617181920No.2

212327293133

No.3

373941434749

差動割出し法：間接割出し法では、できない数の割出しのときに用いられる。

③ 割出し台の確認
穴数が２４の割出し板を用いて加工を行う。

④ 平面削り×６面（φ50 正面フライス）
直接割出し法により、２４穴のため、４穴ずつずらして切削加工を行う。
※この時、ずらす穴の数を間違えてしまうと七面加工等になってしまうため気を付けて割出しを行うこと。
（３） 考察
今回の実習では、きちんと六面加工できたし、寸法もしっかりとできていた。
フライス盤は切削工具が回転するため、手など工具に巻き込まれると大変なことになるなと思った。しっかりと気をつけて加工作業を行わなければならない。２人で作業を行う場合、周りをきちんと確かめ電源を入れたりしなければならない。
（４） 感想今回の実習では、所望の寸法通りの六面加工ができ、良かったと思う。それと、切削作業を行う前には、声の掛け合いが大切なのだと思った。

（５） 課題問）間接割出し法を用い、３６等分せよ。

解） n =

4036より、n =14
11× 22=1=1 =13699×218

よって、ハンドルを１回転と１８穴（ブラウンシャープ型 No.1）のところを２穴ずつ送る。

フライス盤加工
フライス盤加工 １日目（１） 実習の実習の目的

フライス盤には、主軸が立型の立てフライス盤と、主軸が横型の横フライス盤に大別され、さらに、回転テーブルを備えた万能フライス盤がある。平面切削や輪郭、溝などの切削加工に使用され、一般的な工作機械の一つである。ここでは、立てフライス盤を使用する。
２日目は小型フライス盤を用い、キー溝削りを行う。
（２） 実習の実習の概要① けがきを行う
ハイトゲージとマス型 V ブロックを用いる。
② ABS の０あわせを行う
ABS と INC について
ABS：絶対方式
INC：増分方式③ ドリル穴あけ（φ１０ドリル）
キー溝の中心部分にドリル穴をあける。このとき、深さは８mm 切削する。
④ 下溝削り（φ１２エンドミル）
深さ６mm で溝をつくる。
⑤ 溝削り（φ１６エンドミル）
深さ６mm で長さ４０ｍｍのキー溝を作成する。
（３） 考察
今回の実習では、キー溝加工を行った。所望の寸法通りに加工できた。これは、けがき作業がしっかりできていたことによると思う。けがき作業は削る場所を決めるのにとても大切なことである。これがずれてしまうときちんと切削ができなく、寸法通りにできないと思った。
切削加工を行う場合、危険を伴うため、フライス盤を動かすにあたり、声を掛け合って作業を行わなければならない。いきなり切削工具が動きだしたりすると、一緒に作業していた人に危険が及ぶからである。声を掛け合いながら作業を行うことは大切だと思った。
（４） 感想きれいにキー溝加工ができて良かった。寸法もきちんとできていて良かったと思う。

そして、作業中の事故が起きなくて良かった。また、作業中の大事故は突発的に起きるのではなく、微小事故、中程度の事故が重なって起きるという「ハインリッヒの法則」を教わり、これからの実習も事故の無いように一緒に作業を行う人との声の掛け合いをしっかりしなければならないと思った。

（５） 課題
問１）φ１６エンドミル（超硬合金）で S45C の回転軸にキー溝を切削するときの主軸の回転数を求めなさい。

解１） n =1000･V
π･D[rpm]

V :切削速度 [m/min]
D :加工材料径 [mm]より、

n=1000･25= 521 [rpm]
3・16問２）HSS と Hand metal の成分及び見分け方について
解 ２ ） HSS と は 、「 ハイ ス 」 と 呼 ば れる 高 速度 鋼 （ high-speed steel） の 略 で あ る 。
工 具 鋼 に お け る高 温 下で の 耐 軟 化 性 の低 さ を補 い 、よ り 高 速 で の金 属材 料 の 切 削を 可 能 に す る 工具 の 材料 と す る べ く 開発 さ れた 鋼 で あ る。高 速 度 鋼は、高 温 下 での 硬 さ や 耐 軟 化性 を 高め る べ く 、鋼に ク ロ ム、タ ン グ ス テ ン、モ リ ブデ ン 、バ ナ
ジ ウ ム と い っ た金 属 成分 を 多 量 に 添 加し た もの で 、焼 入 れ 等 の 熱処 理を 施 し た 後、研 磨 に よ り 成 形し て 使用 さ れ る 。超 硬 合 金 と比較 す る と 、耐 摩 耗 性 におい て 劣 るが 靭 性 に 富 み 、よ り高 速切 削 を 可 能 と した 粉 末冶 金 法 に よ る この 合 金の 普 及 す る
以 前 に は 、 金 属材 料 のあ ら ゆ る 切 削 に用 い られ た 。
Hand metal とは、超硬合金のことであり、鋼に鉄、コバルト、ニッケルなどの鉄系金属で焼結した複合材料である。
見 分 け 方に つ いて は 、手 で 持 っ てみ れ ば分 か る 。重 い 方 が Hand metal であり、軽い方が HSS である。

問３）軟鋼と硬鋼の判別について
解 3）軟鋼も硬鋼も亜共析鋼である。しかし、炭素の含有量の差がある。これによって判別できる。軟鋼は、0.2～0.3％で、硬鋼は 0.5～0.8％である。

問４）切削油剤の使用目的と種類について
解４）切削油には大きく２つの目的と種類がある。潤滑作用を主目的とし、原液でしようする「不水溶性切削油」と、冷却作用を主目的し、水で希釈して使用する「水溶性切削油」がある。

2000 年に改正された JIS 規格では、不水溶性は成分と銅に対する腐食性から 4種に、水溶性は成分と希釈したときの外観から 3 種に分類された。また、改正 JIS
規格では環境を考え、塩素系添加剤を含む切削油剤が分類から除外されている。
下図１に切削油の種類について記す。
JIS N1 種(混成タイプ)

不活性タイプ

JIS N2 種(不活性タイプ)
JIS N3 種

不溶性切削油(中活性タイプ)

活性タイプ
切削油

JIS N4 種

JIS A1 種
エマルション型
JIS A2 種

水溶性切削油ソリュブル型JIS A3 種
ｹﾐｶﾙｿﾘｭｰｼｮﾝ型
図１ 切削油の種類

問５）キー溝底面の表面粗さについて・中心線平均粗さについて調べる
解５）▽：とにかく削ってあればよい面▽▽：物体と物体が接触する面▽▽▽：はめあいなどの精密な接触面
今回のキー溝底面の表面粗さは、▽▽なので、物体と物体が接触する面としての切削を行う。

問６）Up Cut と Down Cut の比較
解６）Up Cut（アップカット）とは、フライスの回転方向と被削材の送り方向が反対の場合で、Down Cut（ダウンカット）とは、両方向が同じ場合である。
下表１に Up Cut と Down Cut の比較について記す。
表１ Up Cut と Down Cut の比較
比較対象

Up CutDown Cut

あっても差しつかえない完全に除去しなくてはならない

送りネジのバックラッシ
機械取付け方法の剛剛性が低くても良い

くい込み時の衝撃が大きく高い剛性が必
要性
加 工 物 上向きに力が働いて加工物を持の 取 付 ち上げようとする力が働くのでけ不利

刃 先 の 切込み時の摩擦熱でフランク摩寿命

耗が早く、寿命は短い

力は下向きに加工物を押し付けるように働くので有利ではあるが、取付けを完全にしておかないと衝撃力で飛ばされることがある
上向きに比べて寿命が長い

構成刃
先 の 影 比較的少ない

直接影響を与える場合がある

響
切削力

くい込み時の摩擦力が大きく、 くい込み時の摩擦力は少ないが、下向きにアーバをつきあげる力が大きい

大きな衝撃力が働く光沢面で見た目にはきれい。上 マット面でツヤは無い。低速の送りでは、仕上面向きの力による回転マークがで 回転マークができず、滑らかで一様な面にきて、全体的には Down Cut より なる

劣る

切削条

Up Cut より切削速度、送り速度を上げるこ件とができる。重切削可能
回転の遅いとき、あまり深い切込みで切削

切込み

すると、すくい角の関係で、カッタを割る深さ可能性がある。

適用範
囲

軟い粘い材料は適さない。硬い材料ほど Up
Cut に比べて効果が大きい

問７）クオリティコントロールについて
解７）品質管理を一言で言えば、「製品を通じて消費者の欲求を満足させること」である。消費者が満足するということは、いたずらに高水準の品質を作ると言う事では無い。必要以上に品質を上げてしまえば価格が上がってしまい満足されない。品質とは、コストやタイミングなどを関連づけて考えなければならない。

参考文献
・ 技能士の友編集部／フライス盤のダンドリ／株式会社大河出版／(1971)／pp40～
41・ 品質管理／山海堂／(1975)／pp1～2
・ .Wikipedia ：高速度鋼
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E9%80%9F%E5%BA%A6%E9%8B%BC
・ 共同油脂株式会社―切削油の基礎知識―
http://www.kyodoyushi.co.jp/kousakuyuzai