カテゴリーフライス加工
鋼材のフライス加工:公差、平面度、表面粗さ、見積に必要な情報
フライス加工とは、回転工具で鋼材を切削し、寸法出し、平面出し、あるいはのこ盤では作れないポケット加工を行う機械加工です。このページではフライス加工の見積を実際に左右する点を扱います。現実的に指定できるISO 2768の公差・平面度クラス、正面フライスが残す表面粗さ、そして確実な見積のために業者が必要とする情報です。対象は正面フライス加工、ポケット加工、そして圧延まま材より厳しい寸法に仕上げる板材のフライス加工であり、旋削や一般的なCNC加工は含みません。それらは別のサービスです。
価格を左右する要素
- 材料の厚さと除去する材料量
- 鋼種と被削性
- 公差クラス(ISO 2768)
- 要求される表面粗さ
- 形状の複雑さ(ポケット加工か平面か)
- 総数量
- 治具・固定の要否
見積依頼に必要な情報
- 寸法を記載した図面
- 鋼種または材料番号
- 公差クラス(ISO 2768)または個別公差
- 要求される表面粗さ(Ra)
- 数量
- 検査証明書の要否
- 納入先と希望納期
トレーサビリティと EN 10204 証明書
鋼材購入で一般的な区分:3.1
証明書はフライス加工ではなく材料に帰属します。フライス加工によってEN 10204の証明書が生じるわけではなく、実際の論点は材料を小さく削り出した後もトレーサビリティが保たれるか、そのために各材にどのような表示を行うかです。
規格で規定
出典:EN 10204 defines inspection-document types; confirmed offered as 'Werkszeugnis 2.2 or Abnahmeprüfzeugnis 3.1' by holter-eisenhandel.de/anarbeitung/werkszeugnisse.
実現可能な寸法公差 — ISO 2768-1
ISO 2768-1
| 0.5 – 3 mm | f — 精級:0.05 mm · m — 中級:0.1 mm · c — 粗級:0.2 mm | | |
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| 3 – 6 mm | f — 精級:0.05 mm · m — 中級:0.1 mm · c — 粗級:0.3 mm · v — 極粗級:0.5 mm | | |
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| 6 – 30 mm | f — 精級:0.1 mm · m — 中級:0.2 mm · c — 粗級:0.5 mm · v — 極粗級:1 mm | | |
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| 30 – 120 mm | f — 精級:0.15 mm · m — 中級:0.3 mm · c — 粗級:0.8 mm · v — 極粗級:1.5 mm | | |
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| 120 – 400 mm | f — 精級:0.2 mm · m — 中級:0.5 mm · c — 粗級:1.2 mm · v — 極粗級:2.5 mm | | |
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| 400 – 1000 mm | f — 精級:0.3 mm · m — 中級:0.8 mm · c — 粗級:2 mm · v — 極粗級:4 mm | | |
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| 1000 – 2000 mm | f — 精級:0.5 mm · m — 中級:1.2 mm · c — 粗級:3 mm · v — 極粗級:6 mm | | |
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| 2000 – 4000 mm | m — 中級:2 mm · c — 粗級:4 mm · v — 極粗級:8 mm | | |
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目安の値です。ご使用の鋼種・断面・数量で実現可能な公差・平面度・仕上げは加工業者にご確認ください。
サプライヤー公表値
実現可能な平面度・真直度 — ISO 2768-2
ISO 2768-2
| 10 mm | H:0.02 mm · K:0.05 mm · L:0.1 mm | | |
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| 10 – 30 mm | H:0.05 mm · K:0.1 mm · L:0.2 mm | | |
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| 30 – 100 mm | H:0.1 mm · K:0.2 mm · L:0.4 mm | | |
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| 100 – 300 mm | H:0.2 mm · K:0.4 mm · L:0.8 mm | | |
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| 300 – 1000 mm | H:0.3 mm · K:0.6 mm · L:1.2 mm | | |
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| 1000 – 3000 mm | H:0.4 mm · K:0.8 mm · L:1.6 mm | | |
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サプライヤー公表値
パス別の表面粗さ
| 粗フライス加工 | 3.2 – 6.3 µm · 3.2 µm | サプライヤー公表値 | 出典:Precision Smith surface-roughness guide — rough face/end milling Ra range |
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| 仕上げフライス加工 | 1.6 µm · 0.8 µm | サプライヤー公表値 | |
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多くの材料でフライス加工単独では達成できません。研削、ラップ仕上げ、研磨、電解研磨などの後工程が必要です。
フライス加工が対応する範囲
正面フライス加工
最適用途:基準となる平面の創成と平面度の管理
参考
ポケット加工
最適用途:閉じたキャビティ、スロット、凹形状
参考
寸法出し板材
最適用途:圧延まま材より厳しい板厚・平面度が求められる板材
参考
サービス
フライス加工ではどの程度の公差が可能ですか。
ISO 2768-1は線形寸法に対して4段階の一般公差クラスを定めています。f(精級)、m(中級)、c(粗級)、v(極粗級)です。例えば30〜120 mmの寸法では、同標準の内容を再掲した公表済みの技術参考表によると、クラスfで±0.15 mm、クラスmで±0.3 mm、クラスcで±0.8 mm、クラスvで±1.5 mmとなります。公差は寸法が大きくなるほど広がり、一定ではありません。より大きな寸法、例えば1000〜2000 mmでは、同じ表でクラスfが±0.5 mm、クラスmが±1.2 mm、クラスcが±3 mm、クラスvが±6 mmです。ご使用の寸法については表全体をご確認ください。フライス加工業者が最も多く採用するのはクラスmまたはクラスfです。実際に得られる公差は、材質・断面・数量ごとに加工先へご確認ください。
フライス加工面はどの程度の平面度を保てますか。
平面度・真直度はISO 2768-2で扱われ、クラスH、K、Lに区分されます。適用される行は、対象面の長い辺の長さ(円形の面では直径)によって決まります。100〜300 mmの面では、同標準の内容を再掲した公表済みの技術参考表によると、クラスHで0.2 mm、クラスKで0.4 mm、クラスLで0.8 mmです。正面フライス加工の図面で単に「平面」と指定するだけでは仕様として不十分であり、長さとクラス記号の両方を記載する必要があります。
フライス加工ではどのような表面粗さになりますか。
粗フライス加工では一般にRa 3.2〜6.3 µm程度となり、良好な条件では3.2 µmまで達します。仕上げフライス加工では一般にRa 1.6 µmに達し、鋭利な工具と適切な送り・ピックフィードを用いれば鋼材でRa 0.8 µmまで到達することもあります。Ra 0.4 µm未満とするには後工程が必要で、研削、ラップ仕上げ、研磨、電解研磨などが求められます。多くの材料でフライス加工単独ではそこまで到達しません。
ISO 2768のどのクラスを指定すべきですか — f、m、c、vのいずれですか。
パーツが実際に何を必要とし、それを維持するコストがどれだけかかるかによります。クラスf(精級)とクラスm(中級)は、フライス加工業者が最も多く提示する2クラスです。c(粗級)とv(極粗級)は、一部の加工用素材のように寸法精度が実質的に重要でないパーツ向けです。厳しいクラスほど加工時間と検査のコストがかかるため、最も厳しいクラスを既定にするのではなく、パーツの機能が許す範囲で最も緩いクラスを指定してください。
フライス加工の見積にはどのような情報が必要ですか。
寸法を記載した図面、鋼種または材料番号、公差クラス(ISO 2768)または個別公差、必要な表面粗さ、数量、検査証明書の要否、そして納入先住所と希望納期をお知らせください。この7点がそろって初めて、価格帯ではなく確定価格の回答が可能になります。
EN 10204 3.1の証明書は発行されますか。
EN 10204は検査文書として2.1、2.2、3.1、3.2を定めており、鋼材調達では3.1が通常の標準です。確認した業者の一社は、ちょうど「Werkszeugnis 2.2またはAbnahmeprüfzeugnis 3.1」を提供しています。ただしフライス加工そのものが証明書を発行するわけではなく、証明書は材料に帰属します。重要なのは、材料を小さく削り出した後もトレーサビリティが維持されるか、また各パーツが自身の溶鋼番号と結び付いたままとなるようどのように表示されるかです。この点は加工先に直接ご確認ください。
どの鋼種のフライス加工が可能ですか。
フライス加工は一般的な構造用鋼・機械用鋼の広い範囲に対応しますが、被削性は鋼種ごとに異なり、それが価格と達成可能な仕上げを左右する要素の一つです。どの業者がどの鋼種を扱っているかについて裏付けのある一覧はないため、ある鋼種が対応範囲に含まれると想定せず、直接ご確認ください。
支給材のフライス加工は可能ですか。
支給材のフライス加工は一般的に行われていますが、受け入れの可否と、責任範囲・端材・トレーサビリティに関する条件は加工先によって異なります。発送前にご確認ください。材料に検査証明書が付いている場合は、トレーサビリティが途切れないよう、削り出した部材にどのようなマーキングを行うかも同じ問い合わせで確認してください。
最低発注数量はありますか。
フライス加工における最低発注数量に業界共通の基準はなく、加工先によって異なります。一個からでも対応する会社もあれば、小ロットの価格設定によって現実的でなくなる会社もあります。前提を置かず、問い合わせの一項目としてご確認ください。
納期はどのくらいですか。
一般的な納期を正直に示すことはできません。加工先によって異なり、さらに形状の複雑さ・公差クラス・数量・その時点の負荷状況にも左右されます。前提を置かず、見積もりとあわせて確定納期を求めてください。
フライス加工とCNC旋削の違いは何ですか。
フライス加工は回転する工具が静止(または固定治具に取り付けた)ワークに対して材料を除去する加工で、平面、ポケット、スロットを生み出します。旋削はワーク自体が回転し、静止した切削工具に対して加工する方式で、シャフト、穴、ねじ山といった円形・対称形状を生み出します。対象が平板やブラケット、ポケットのある部品であればフライス加工に該当し、円筒形の部品であれば旋削に該当し、その場合は本サービスではなく当社のCNC加工サービスの対象となります。
鋼材のフライス加工の費用はどのくらいですか。
フライス加工は単一の単価で決まるものではないため、ここで金額を示せばかえって誤解を招きます。価格を左右するのは、材料の厚さと除去する材料量、鋼種と被削性、必要な公差クラス、表面粗さ、形状の複雑さ(ポケット加工は平面より高くなります)、総数量、そして必要な治具・固定です。見積依頼チェックリストの7項目をお送りいただければ、価格帯ではなく確定価格の回答が可能になります。