アップカットとダウンカットについて解説！！【フライス盤・マシニングセンタ】

フライス盤やマシニングセンタでの加工には、アップカットとダウンカットという用語があります。

主にエンドミルでのフライス加工で使う言葉です。

本記事では、アップカットとダウンカットについて、その意味の解説から、それぞれのメリット・デメリット、加工の際のポイントについて解説しました！

アップカット・ダウンカットとは？

フライス盤やマシニングセンタの加工では、回転しているフライス工具に対して材料が送られてきて切削を行います。

このとき 工具の回転に対する材料の方向の違いで、アップカットとダウンカットの2つに別れます。

上の図をご覧ください。エンドミルで金属を削る様子を上から見た断面図です。

工具は両図とも時計回りに回転している一方、ワークは逆方向に動いています。

結論から言うと、左の図がアップカット（上向き切削）、右の図がダウンカット（下向き切削）です。

アップカットは金属材料をすくい上げるように削り、ダウンカットは金属材料に刃先を振り下ろすようにして削っているのがわかりますね。

どちらでも削ることができるのですが、その切削特性が異なります。

アップカット・ダウンカットの特徴は？

様々な特徴がありますが、ダウンカットは工具寿命が長く、アップカットは仕上げ面に光沢が出やすいというのが主な使い分けのポイントになります。

基本的にダウンカットの方がメリットが大きい

アップカットの場合、エンドミルの刃が食いつく際に逃げ面が大きく摩耗します。

板書の右上を見てください。アップカットで削る場合、

図のように逃げ面が摩耗してしまいます。

これによって、刃物の寿命が3倍程度短くなります。

しかし、アップカットにはメリットもあります。

まず、図のように、食いつき時に刃がこするので、面がピカピカになります。（実は表面粗さの数値はあまり変わりません。見た目がよくなるということですね。）

さらに、表面正常が計算（Rz=1000f^2/8r）の通りになりやすいという特徴があります。

以下の二つの図を見てください。上がアップカットで、下がダウンカットの表面性状です。

アップカットの方が、規則だたしく刃物の形状が転写されていることがわります。

しかし、アップカットの刃物寿命が短いというデメリットがあまりにも大きいため基本的にダウンカットを使うのです。

仕上げ面をきれいにしたい場合はアップカット

前述のように、比較するとダウンカットの仕上げ面は少しくすんだ面、アップカットの仕上げ面は光沢のある面になります。

外観を重要視する製品の場合、アップカットで仕上げることでよりきれいな仕上げ面にすることができます！

汎用フライス盤でダウンカットを使う際は要注意！！

また、アップカットとダウンカットの使い分けについては重要なポイントがあります。

送りねじボールねじではなく台形ねじの汎用機の場合、荒加工でダウンカットを使うのはNGです！

表にまとめると、一般的に推奨するカット方向はこちらの表のようになります。

結論から言うと、以上の表のようなカット方法を使います。

フライス盤の荒加工でアップカットを使う理由

ボールねじでは別なのですが、通常のフライス盤は台形ねじが使われています。

台形ねじでは、バックラッシュが発生しますね。

ダウンカットでは、上画像の板書のようにバックラッシュが発生する側の方向に力を加えてしまいます。

つまり、ダウンカットを使うとテーブルが引き込まれてしまい、食いつきの量が大変大きくなってしまうということです。

これは切り込み量が大きく、かかる力が大きい荒加工だから起こるのであって、切り込み量の少ない仕上げ加工では起こりにくいです。

だから、フライス盤の荒加工だけアップカットなんですね。

台形ねじのフライス盤の荒加工ダウンカットを使うとどうなるかというと・・・刃物が吹っ飛びます。非常に危険です。

職業訓練の現場では、ダウンカットで荒取りをすることで刃物が砕け散ってしまったことが何度もあったそうです。

マシニングセンタや、ボールねじの使われたフライス盤の場合はバックラッシがほぼないため、荒加工もダウンカットで構いません。