USA 07アメリカのフライス盤・マシニングセンタの系譜

兵器廠のフライス盤と Lincoln miller（1808〜1860 年）

19 世紀の初め、銃の部品の平面や曲がった縁は、職人がやすりで仕上げていました。政府に銃を納める工場は「どの銃の部品を組み合わせても合う」こと（互換性）を求められ、やすり仕事を機械に置き換える工夫を重ねます。その中で生まれたのが、回る刃物に工作物を送る機械、つまりフライス盤でした。

最初のフライス盤は誰が作ったか

長いあいだ「最初のフライス盤」とされてきたのは、New Haven 近くの Whitneyville にあった Eli Whitney の兵器工場の機械です。Roe が 1912 年にこの機械を見つけ、百科事典の「1818 年にコネチカットの銃工場で最初の粗いフライス盤が作られた」という一文から 1818 年としました^[1]。しかし Woodbury は、その一文の根拠は分からず、同じ頃 Middletown の Simeon North や Robert Johnson の銃工場にも似た機械があったと指摘します。Whitney の工場でフライス削りをしていた確かな証拠は 1823 年 3 月の陸軍長官あての手紙が最初で、その頃には Springfield と Harpers Ferry の兵器廠でもフライス削りが使われていました。North は 1808 年にもう使っていたかもしれない、とも書いています^[1]。その後の Woodbury と Battison の研究で、Whitney の機械は Whitney の死後の 1827 年ごろの物とみられるようになり、American Precision Museum も「最初のフライス盤と取り違えられてきた」と解説しています^[4]。歴史家の Merritt Roe Smith は、North が 1816 年ごろに作った軽い機械を、米国で知られている最古のフライス盤としています^[2]。

だれが最初かは決められませんが、機械の中身ははっきりしています。Whitney の機械は高さ 45cm ほどの小さな機械で、テーブルの自動送りにラックとピニオンでなく送りねじとナットを使い、箱形の台と、すり減りを詰めるギブ（すべり面の当て金）を持っていました。主軸の高さを変える仕掛けはなく、高さは工作物の下に紙や金属の薄板を挟んで合わせたとみられます。Woodbury は、これを「ひざ形」の始まりと見ています^[1]。Middletown の機械は、刃の歯をやすりで切った小さな円筒の刃で、職人は初め「やすり仕事の代わりなど」と相手にせず、のちに平らな面の荒削りに使うようになったと伝わります^[1]。初期のフライスは、今の言葉でいえば回るやすりでした。

兵器廠で育った作り

1830 年代には、Springfield の兵器廠がモンキーレンチの平面を削る主軸固定の機械を使い、1835 年には刃物の高さをてこで変えられる機械を作らせています^[1]。North Chelmsford の Gay & Silver の工場の機械は、主軸の高さを変える仕掛けと、刃物の軸の先を支えるオーバアームを初めて見せました。ここで修業した Frederick W. Howe が、このあとのフライス盤の設計の中心になります^[1]。

1848 年、Vermont 州 Windsor の Robbins & Lawrence で、Howe の設計の平フライス盤が作られます。幅の広いベルト車と減速で力を増し、刃物の軸の外側を支え、全体を重くして、精度と重い切込みの両方に近づいた機械でした。ただ、送りがラックとピニオンだったため、重い切込みに入るときにびびりました^[1][5]。同じ年、Colt の兵器廠では E. K. Root が、送りの自動停止とクラッチを持つ機械を作り、1854 年には刃物の軸の支えを今と同じ円筒のオーバアームに替えて、片側の開いた機械にしました^[1]。1852 年には Robertson のフライス盤が、米国で特許を取った最初のフライス盤になっています。主軸・軸受・歯車をまとめて重い縦すべりに載せて上下させる作りで、Woodbury は技術的には Lincoln miller より進んでいたと評価します^[6][1]。

Lincoln miller：最初の「生産フライス盤」

1855 年、Hartford の George S. Lincoln & Co. が、新しい Colt の兵器廠のために F. A. Pratt の設計のフライス盤を作りました。1〜2 年前に Hartford に持ち込まれた Robbins & Lawrence の機械を手本に、全体を頑丈でまとまった形にし、びびりの元だったラックとピニオンの送りを送りねじとナットに替えたのが Pratt の大きな改良でした^[5][1]。作った工場の名から「Lincoln miller」と呼ばれ、何千台も作られて世界中に売られます。その多くを作ったのが、Pratt と Amos Whitney が 1860 年に始めた Pratt & Whitney でした^[1][5]。

Lincoln miller は主軸が台に固定され、テーブルは前後に送るだけの「ベッド形」で、同じ部品を何百と削るのに向いていました。Woodbury は、1860 年までにフライス盤は米国の金属加工で欠かせない機械になり、南北戦争で大量の銃をそろえるのに役立ったとまとめています^[1]。ただし、刃物の高さを変える仕掛けは、Pratt もまだうまく解けていませんでした。

なぜ送りねじなのか。ラックとピニオンは長い距離を速く動かせますが、かみ合いのすき間（バックラッシ）とたわみで、切込みの入り口でテーブルが跳ね、びびりが出やすくなります。送りねじとナットは減速比が大きく、刃物に押されてもテーブルが戻されにくいので、重い切込みでも一定の速さで送れます。Lincoln miller が広まったのは、この「送りの安定」が量産の仕上がりをそろえたからです。のちにバックラッシを消す仕掛けと精密な歯切りが進むと、ラックとピニオンも再び使われるようになりました^[1]。

万能フライス盤とひざ形（1861〜1899 年）

ドリルの溝から生まれた万能フライス盤

南北戦争の初め、Providence Tool Co. は政府の小銃を作っていました。工場長になっていた Howe は、ねじれ溝のあるドリルを職人が丸棒からやすりで削り出しているのを見て、もっと安く作る方法を Brown & Sharpe の Joseph R. Brown に相談します。Brown 自身もミシン（Wilcox & Gibbs）の部品にそのドリルを使い始めたところでした^[5]。Brown が 1861 年に図面を描いた機械は、ドリルの溝だけでなく、ねじれ溝・歯車・割り出しの仕事を何でもこなせるように作られました^[1]。1 号機は 1862 年 3 月 14 日に Providence Tool Co. へ売られ、この年のうちに 10 台が売れ、最初の輸出先はフランスでした。誌面での最初の紹介は同じ年の 12 月の Scientific American です^[5][1]。特許は 1865 年 2 月に成立しました^[8]。

新しかったのは 3 つです。テーブルを水平に旋回できるサドルに載せ、上下するひざの上で前後に動かせること、テーブルの送りねじと歯車でつないだ割出し台（ねじれ削り台）でねじれ溝を削れること、そして割出し台を傾けたまま割り出せることです^[1]。テーブルを旋回させると、ねじれ溝の角度に合わせて刃物を傾けずに削れます。割出し台はかさ歯車の歯切り機を作った Brown の経験から生まれたもので、ドリルの仕事に要らない機能まで入れたことが、この機械を「万能」にしました^[1]。同じ頃、Howe は 1852 年に「万能」と呼ばれた機械を設計しており、どちらが先かが後に論争になりますが、Roe も Woodbury も、今の意味の万能フライス盤は Brown の発明としています^[5][1]。

ひざ形という答え

兵器廠の時代から続いた「刃物と工作物の高さをどう合わせるか」という問題に、Brown はコラム（柱）の前面をひざ（ニー）ごと上下させるという答えを出しました。主軸は台に固定したまま、テーブル・サドル・ひざをまとめてねじで上げ下げするので、ベルトの張りも変わらず、高さを精密に決められます。Woodbury はこれを、刃物の高さの問題の「最終的な解決」と呼んでいます^[1]。ほぼ同じ頃、Garvin の平フライス盤がひざ形にオーバアームを組み合わせ、今のひざ形フライス盤の原型になりました。1876 年の建国 100 年博覧会には、Brown & Sharpe が減速歯車とオーバアームを足したほぼ倍の大きさの万能フライス盤を出し、フライス盤は工具室の軽い仕事から機関車の部品のような重い仕事にも広がります^[1]。

精度の面では、1867 年の Brown & Sharpe のカタログに、左右と上下の送りねじに 1,000 分の 1 インチ（約 0.025mm）まで読める目盛り環を付けた機械が載ります。Woodbury は、工作機械でこうした目盛りを使った最初としています^[1]。職人が定規とけがき線で合わせていた位置を、ハンドルの目盛りで決められるようになったのです。

研いでも形の変わらない成形カッター

刃物の側でも Brown が節目をつくります。1850 年ごろの歯車用のカッターは、たがねと金づちで歯を刻んだもので、研ぎ直すたびに焼きなまし、歯をたたき直し、型板に合わせて削り直し、逃げをやすりで付けて焼き入れし直す必要がありました^[1]。Brown が 1864 年 11 月に特許を取った成形カッターは、歯の後ろに一定の逃げを付けた形（今でいう「二番取り」された歯形）で、すくい面だけを研げば何度研いでも同じ歯形が出るものでした^[7][1][5]。このあとの 40 年で、不等ピッチの歯、刃を植えた正面フライス、ねじれ刃など、今のフライスの基本形の特許が次々に出ます^[1]。

立てフライス盤の始まり

主軸を立てた立てフライス盤は、1862 年の W. B. Bement の特許の図に、もうよく整った形で描かれています。1870 年には James Watson がキー溝用の立てフライス盤の特許を取り、1883 年には L. Cosgrove がひざ形のテーブルに、立てから横まで傾けられる主軸頭を組み合わせました。1888 年には Brown & Sharpe が平フライス盤に付ける立て削りのアタッチメントを出しています^[1]。立て形はエンドミルを使うので主軸を速く回す必要があり、軸受や給油の工夫が続きました。重い鋳物を載せたまま上面と両側面を段取り替えなしで削れ、倣い削りや型彫りにも向いていたことが、のちに立て形が主流になる理由になります^[1]。

Cincinnati・Rockford・Milwaukee

19 世紀の終わり、フライス盤の作り手は中西部にも広がります。Cincinnati では、1880 年ごろ台所でねじとタップを作り始めた Frederick Holz が、タップの溝を削るために木の台のフライス盤を自分で作り、それを見た客の注文からフライス盤の商売が始まりました。1889 年に会社は Cincinnati Milling Machine Co. になり、社長には Frederick A. Geier が就きます^[5]。1881〜82 年には、送りのハンドルを斜めに並べて 1 か所から操作できる「集中操作」の機械を出し、主軸を左回りにしてボール盤や旋盤の刃物をそのまま使えるようにしていました^[1]。1896 年には Holz が、オーバアームとひざを長穴で締める調整式の支えを考え、重い切込みで刃物の軸がたわまないようにしています^[1]。

Illinois 州 Rockford には 1893 年ごろ Ingersoll Milling Machine Co. が Cleveland から移り、平削り盤のような門形の台に複数の主軸頭を載せた重いプラノミラーで先頭に立ちました^[5]。Wisconsin 州 Milwaukee では 1898 年に、Kempsmith の工場長だった Theodore Trecker と設計技師の Edward J. Kearney が Kearney & Trecker を始め^[9]、Roe は 1916 年に、Kempsmith とともに「よく知られたフライス盤の作り手」と書いています^[10][5]。

歯車箱・電動機・生産フライス盤（1900〜1926 年）

Woodbury は、Brown が基本の形を決めたあとのフライス盤の発達で、いちばん大事なのは送りの機構とその制御、そして動力と主軸のつなぎ方だったと書いています^[1]。1900 年ごろのフライス盤は、天井の長い軸からベルトで動力をもらい、段車のベルトを掛け替えて回転数を変え、送りも主軸からベルトで取っていました。主軸の回転数を変えると送りまで変わってしまい、小さなエンドミルと大きな正面フライスに同じ力が出る、という不便がありました。

定速駆動と全歯車式

1900 年のパリ万国博覧会で、Cincinnati の新しいフライス盤が金賞を受けます。送りをすべて歯車で確実に伝える最初のフライス盤でした^[1]。同じ年の 12 月、Brown & Sharpe の John Parker は、1 本のベルトを一定の速さで回し、主軸の回転も送りも歯車で切り替える「定速駆動」の考えをメモにまとめます。小さな刃物を使うときは速く回し、大きな刃物のときは減速して力を出す、送りは主軸と別の一定の速さの軸から取る、という考えで、1901 年の No. 2 万能フライス盤が全歯車式の定速駆動の最初の機械になりました^[1]。

天井のベルトから電動機へ

同じ頃、各機械に電動機を付ける動きが始まります。Brown & Sharpe は 1901 年に General Electric の 4 段変速の直流電動機を主軸につないで試しましたが、遅い回転で力を出すには電動機が大きく高くなり、粗い送りでは電気を食いすぎました。変速できる電動機を主軸に直結するのは答えにならなかったのです。答えは、一定の速さで回る電動機で、定速駆動の歯車箱を回すことでした。Cincinnati は 1903 年に、定速の電動機・摩擦クラッチ・全歯車式の主軸駆動を組み合わせた機械を売り出し、1919 年には Brown & Sharpe がひざ形の台の中に電動機を入れます。Woodbury は、ここで主軸とその駆動が今の形になったとしています^[1]。

High Power と切削の科学

1907〜08 年、Cincinnati は「High Power」フライス盤を出します。送りの機構をいくつかの単位（ユニット）にまとめて台に付ける作りで（Holz の 1900 年の特許）、主軸と送りの駆動が別々になり、送りを毎分の長さでも主軸 1 回転あたりでも選べました。送りは刃 1 枚あたりの送りで決め、回転数は刃物が熱に耐えられる速さで決めるという、今の切削条件の考え方が、ここで機械の側に入ります^[1]。

刃物も変わります。Taylor らの高速度鋼で刃物の速さが 2〜2.5 倍になり、機械は作り直しを迫られました^[5]。Cincinnati の A. L. De Leeuw はフライスの刃にかかる力を実験で調べ、当時のカッターは機械の力を出し切る前に壊れていたことを示します。歯の間を広くして刃を強くした正面フライスは、馬力あたりの削り取り量を 5 割増やしました^[1][5]。切削油も、ポンプで回して台の中をタンクにする作りが 1918 年までにほぼすべてのメーカーに広がります^[1]。

生産フライス盤と自動車

自動車の量産は、フライス盤に「速く、同じ物を、人手を減らして」削ることを求めました。Ford の Highland Park 工場に入った 1912 年の Ingersoll の大形フライス盤は、T 型のシリンダブロックのたった 2 つの工程のための機械でした^[13]。1913 年には Cincinnati が Ford のために、シリンダヘッドを削る回転テーブル式の専用機を作り、工作物の締め付けまでカムで自動にしています^[1]。

同じ 1913 年、De Leeuw の設計による Cincinnati の自動フライス盤が、ベッド形の生産フライス盤（manufacturing milling machine）の形を決めます。1916 年には、早送りで近づき、切削送りで削り、早戻しで戻って止まる、というテーブルの一巡を自動で繰り返す平形と両頭形がそろい、Lincoln 形の機械に取って代わりました。Woodbury は、Cincinnati の機械の祖先は Lincoln miller だと指摘しています。ひざ形は複雑すぎて自動化に向かず、工具室と少量生産の機械になっていき、量産の自動化は単純なベッド形が担いました^[1]。立て形も、1903 年には目盛りとバーニヤを付けた Brown & Sharpe の機械で治具の穴を位置決めする「ジグ中ぐり」に使われ、1910 年には Le Blond がジグ中ぐり用の立てフライス盤を出しています^[1]。

油圧・倣い・タレットフライス盤（1927〜1951 年）

型彫り盤と倣い

第一次世界大戦のあと、鍛造・鋳造・プレスの型の需要が増え、腕のいい型彫り職人が手で削るより速く安い方法が求められます^[1]。手本（マスタ）をなぞって同じ形を削る倣いの考えは、1818 年の Blanchard の銃床旋盤までさかのぼりますが、鉄を削るには手本を強く押す必要があり、手本がすぐすり減りました^[1]。Brooklyn の Keller は、1922 年 10 月の Detroit の展示会で、石こう・セメント・木の手本を軽い力でなぞってクランク軸の鍛造型を削る自動型彫り盤を実演しています^[15]。1920 年に J. C. Shaw が出願した、手本に軽く触れるだけで動きを電気で伝える倣いの検出器は、のちに Keller の型彫り盤の原理になりました^[1]。Pratt & Whitney は 1931 年 10 月に Keller の会社を買って Hartford へ移し、Keller の型彫り盤は「Pratt & Whitney の Keller」として知られるようになります^[19]。

Hydromatic：油圧の生産フライス盤

1927 年、Cincinnati はテーブルの送りを油圧で動かし制御する最初の量産フライス盤を出します。ベッド形の Hydromatic です。送りは無段階で、カムで送りの速さを変えて削り幅や深さが変わっても一定の力で削れ、主軸頭をカムで上げ下げして段差を越えたり形をなぞったりできました。定位置で止めて一息置く仕掛けで、刃の跡を残さずに深さぴったりで削り終えることもできます^[1][16]。同じ 1927 年、G. V. Anderson（Philadelphia）は全部を油圧で動かす倣いフライス盤の特許を出願し（権利は Cincinnati へ）、Cincinnati はこれを 1932 年の自動型彫り盤、1935 年の深さを自動で決める立てフライス盤、1936 年の油圧の立てフライス盤 Hydro-Tel に広げました^[1]。

がたを消して下向き削り

油圧や機械式の自動送りで量産が進むと、タービン翼のように磨いても刃の跡が消えない仕事が問題になります。刃の回る向きと送りの向きを逆にする上向き削りでは跡が残り、同じ向きにする下向き削りなら跡は残りませんが、送りねじのがたがあるとテーブルが刃に引き込まれて危険です。1935 年ごろのバックラッシ除去装置（Brown & Sharpe は De Vlieg の設計を使い、Cincinnati は Holz の考えを改良）で下向き削りが使えるようになり、テーブルの両端で交互に削って能率も上がりました^[1]。

超硬の正面フライス

刃物はまだ高速度鋼が主役でした。Cincinnati が 1938 年に出した手引き『Milling Machine Practice』は、フライスの材料を炭素鋼・高速度鋼・ステライト・超硬の 4 つとし、ほとんどの重切削用のフライスは高速度鋼で、炭素鋼の 2〜2.5 倍の速さで回せると書いています。そのうえで、鋳鉄の正面削りでは超硬の刃を植えた正面フライスが高速度鋼の 2〜3 倍の速さで使われ、仕上げ面もよくなって、ほかの刃物に置き換わりつつある（1937 年）と記しています^[22]。

Bridgeport のタレットフライス盤

大工場の生産フライス盤とは反対の端で、町工場の機械を変えたのが Bridgeport です。Connecticut 州 Bridgeport の木型屋を 1927 年に買った Rudolph Bannow は、1929 年に Magnus Wahlstrom と組み、1932 年に 1/4 馬力の電動機を持つ持ち運べる高速フライス頭「Model C」を売り出します。1936 年、木型を届ける途中のトラックの中で、Bannow はこのフライス頭を中心にした機械を紙袋に描いたと伝わります^[20][23][21]。

1938 年に 1 号機が出荷されたこの機械は、フライス頭を前後に出し入れできるラムと水平に回る首（タレット）に載せ、頭そのものも傾けられるようにして、ひざ形のテーブルと組み合わせたものでした。工作物を動かさずに、刃物の位置と角度を変えて穴あけ・溝削り・角度削りができ、主軸を上下させるクイル（中空の軸）で穴あけもできます^[20][24]。会社は 1939 年に Bridgeport Machines, Inc. になり、1951 年に値段を 12% 上げて 1,575 ドルにしたのが 20 年間で唯一の値上げだったと Bannow は語っています^[24]。Bridgeport は 25 万台を超えて作られ（33 万台超とする資料もある）、何千もの町工場の型・治具づくりの土台になりました^[20][21]。

①NC フライス盤からマシニングセンタへ（1952〜1977 年）

Hydro-Tel が NC になる

1952 年、MIT のサーボ機構研究所は空軍の契約で、Cincinnati の大きな Hydro-Tel 立てフライス盤の駆動と制御を外し、穿孔テープの指令で 3 つの軸を同時に動かす NC フライス盤を作りました。Woodbury は 1959 年に、これを近年のフライス盤のもっとも大事な進歩と呼び、まず最も融通のきく工作機械であるフライス盤に NC が使われたことに意味がある、と書いています^[1]。倣いのフライス盤は手で作った手本が要りましたが、NC は図面の数字から直接、立体を削れます。NC の誕生のいきさつ（Parsons の提案、APT 言語など）は第 4 章にあります。

空軍の 100 台と 5 軸

NC のフライス盤を市場にしたのは空軍でした。1955 年、空軍は NC フライス盤 100 台（総額 3,500 万ドル）の製作契約を出し始めます^[28]。航空機の外板を削るスキンミルや、翼の部材を削るプロファイラが中心で、Kearney & Trecker はその約 4 分の 1 を受けました^[29]。1957 年 10 月には、Giddings & Lewis の磁気テープで動く「Variax」が、空軍の受け入れ試験に通った最初の 5 軸・単一主軸のプロファイルミルになりました^[30]。1960 年ごろには Rockford の Sundstrand が 5 軸の「Omnimill」を出しています^[34]。工具の向きを変えながら削る 5 軸加工は、こうして航空機の部品から始まりました（今の 5 軸加工は5 軸加工の解説）。

Milwaukee-Matic：工具を自分で替える機械

Kearney & Trecker は 1950 年代の半ば、標準の機械の需要が落ちてきたのを見て、少量の部品を 1 台で仕上げる機械を考え始めます^[29]。Hughes から移ってきた主任技師 Wallace E. Brainard らが作ったのが、工具を収めた所から次の工具を選び、2 本の腕を持つ交換アームで主軸の工具と入れ替える工具交換装置（ATC）です。特許は 1958 年 6 月 27 日に出願され、1962 年 9 月 4 日に成立しました^[31][32][33]。

この ATC を載せた Milwaukee-Matic は、1959 年 1 月の業界誌で「a flexible automated machining center」として広告されます。フライス削り・穴あけ・リーマ・ねじ立て・中ぐりを 1 台で行い、工具の選択・テーブルの割り出し・主軸の位置・回転数と送りまで General Electric の穿孔テープで動かしました。ある部品では、それまで何台もの機械と治具で行っていた 49 の工程を、1 つの取付具と 1 回の段取りで済ませています^[12][29]。この広告で、すでに「マシニングセンタ（machining center）」の語が使われています。

1960 年 3 月の Control Engineering によると、Kearney & Trecker は 1959 年に Milwaukee-Matic を 55 台受注して 30 台を納め、その年に NC の工作機械をどこより多く作りました。いちばん熱心な買い手は航空機の会社より、設計変更の多いミサイルの部品メーカーでした。利用者は 1 台で 4〜5 台分の仕事をすると報告し、営業部長は工具費が 3 分の 1〜10 分の 1 になると語っています。売っていたのは Model II（Model I は作られなかった）で、倍の大きさの Model III を準備していました^[29]。ATC の特許は、のちに Giddings & Lewis との長い裁判で争われます^[32]。Cincinnati も 1965 年までに紙テープで動くマシニングセンタ CIM-X を出し、1968 年にはこれに工具交換装置を付けました^[35][36]。

Bridgeport と Cincinnati のその後

1968 年、Bridgeport Machines は複合企業の Textron に買われます。1970 年までに Series I の NC 版と Series II が出て、1970 年代には英国の Adcock & Shipley が Bridgeport の欧州の拠点になりました^[21]。Indianapolis の Hurco は 1971 年、Bridgeport 形のひざ形フライス盤に付ける、現場で自分でプログラムできる制御装置の開発を始め、1974 年の IMTS にその制御装置と最初の CNC マシニングセンタの試作機を出しました^[40]。Cincinnati Milling Machine Co. は 1970 年、フライス盤だけの会社ではなくなったとして社名を Cincinnati Milacron に変えています^[39]。

★立形 MC の普及と老舗の再編（1978 年〜）

CNC と立形 MC

1970 年代の終わりには、NC 装置にコンピュータが入った CNC が広がり、プログラムを機械の前で作り直せるようになります。Bridgeport は 1978 年に、プログラムを作る時間を最大 9 割減らすという CNC フライス盤を出しました^[21]。Cincinnati Milacron は、機械も CNC 装置（Acramatic）も自社で作る数少ないメーカーで、政府の NC 機械の解説にも Acramatic を付けた同社の立てフライス盤が載っています^[41]。

同じ頃、米国の市場にはアジアのメーカーの機械が入り、標準形の機械と CNC 旋盤、簡単な MC で足場を固めます^[21]。これに値段で対抗した米国の新しいメーカーが、立形 MC の専業から育ちました。父のガレージの工場から始まった de Caussin 一家の Fadal は 1980 年に最初の立形 MC を出し、制御装置も自社で作って値段を抑え、1995 年までに 1 万台を売ります^[45]。割出し台から始めた Haas Automation は 1988 年、最初の立形 MC VF-1 の試作機を IMTS 88 に出しました。公表価格は 49,900 ドルで、米国製の MC が 5 万ドルを切りました^[48][49]。立形 MC は、ひざ形フライス盤とボール盤でしていた町工場の仕事を、1 台のプログラムで動く機械に置き換えていきます。

写される Bridgeport

Bridgeport の形は、広まりすぎて写されるようになります。Textron は、台湾から入ってくる立てフライス盤が Series I の外観をまねているとして訴えましたが、国際貿易委員会（ITC）は違反なしと判断し、1985 年 1 月に連邦巡回控訴裁判所もそれを支持しました。機械全体の形は働きのための形なので商標として守れない、というのが理由です。この裁判には台湾の 18 社と YCM（永進機械）などが加わっています^[47][21]。「Bridgeport 形」は機種の呼び名にもなり、Hurco が最初の制御装置を付けたのも「Bridgeport 形のひざ形フライス盤」でした^[40]。

老舗の再編

1980〜2000 年代に、19 世紀からのフライス盤の老舗はつぎつぎに姿を変えました。Kearney & Trecker は 1979 年に Cross Company と一緒になって Cross & Trecker になり、1991 年に Giddings & Lewis に買われます^[42][44]。Fadal も 1995 年に Giddings & Lewis に売られました^[45][51]。Cincinnati Milacron は 1998 年に工作機械の事業を UNOVA に売ってプラスチック機械の Milacron になり^[52]（Cincinnati Machine は 2005 年に UNOVA から MAG Industrial Automation Systems に売られます^[55]）、Brown & Sharpe は 2001 年に計測機器の事業を Hexagon に売りました^[53]。Bridgeport の事業は 2004 年に旋盤の Hardinge が引き継いでいます^[54]。米国の工作機械産業全体の後退と、輸入の自主規制（VRA）の話は第 5 章「輸入の波と再生」にあります。

現場で何に効くか。古いフライス盤を見るときは、「送りはねじかラックか、がた取りはあるか（下向き削りができるか）」「主軸は段車かギヤボックスか、電動機は台の中か」「ひざ形かベッド形か、Bridgeport 形のラムとタレットか」「工具は手で替えるか ATC か」を見ると、その機械の世代と得意な仕事がわかります。下向き削りは今の MC では当たり前ですが、バックラッシ除去装置のない古い汎用機では危ない、という話は、この歴史から来ています。今の削り方の基本は機械加工の基本にまとめています。

日本とのつながり

日本のフライス盤は、まず米国の Cincinnati の形を手本に育ちました。1925 年には東京瓦斯電気工業が Cincinnati のフライス盤を手本に作り始め、輸入された Cincinnati・Kearney & Trecker の機械の改良点も研究しています。1941 年には大阪機工が Cincinnati の 3 番フライス盤に準拠したひざ形 MH-3V を開発し、同社のひざ形の原型にしました（国産アーカイブ第 2 章）。この章で見た「ひざ形」「集中操作」「High Power」の系統が、そのまま日本の工場に入ったことになります。

戦後は、量産のベッド形の生産フライス盤で、新潟鉄工所が 1954 年に Rockford の Sundstrand と技術提携しました。1968 年に新潟鉄工所が立て・横の 2 つの向きに主軸頭が回る MC 50DIU を作るときには、話題になっていた Sundstrand の MC「Omnimill」の情報も検討したうえで自社で開発しています（第 2 章 戦後・MC の誕生）。日本の MC の始まりを書いた『日本の技術100年』は、世界最初の MC を Kearney & Trecker の Milwaukee-Matic としていて（同書は 1957 年とします）、日本では 1960 年に日立製作所のグループが 2 本腕の ATC を持つ NC 万能工作機を作りました（第 2 章）。1958 年の牧野の NC フライス盤も、MIT の NC フライス盤から 6 年後のことです（第 2 章 NC）。

流れが逆になるのは 1970 年代です。松浦機械製作所は 1975 年に立形 MC の対米輸出を始め、大阪機工も 1977 年の低価格の立形 MC を米国・欧州に多く輸出しました。1982 年には米国の工作機械メーカーが日本製の MC などを投資税額控除の対象から外すよう米政府に訴え、1987 年には NC 旋盤・MC などの対米輸出自主規制（VRA）が始まります（第 2 章・アメリカ第 5 章）。Haas の VF-1 が「5 万ドルを切る米国製の MC」として出たのは、ちょうどこの規制の時期でした。

英国では、Cincinnati が 1934 年に西欧での機械づくりを始め（英国のフライス盤・MC の系譜）^[39]、Bridgeport は英国の Adcock & Shipley を欧州の拠点にしました^[21]。1937 年の Brown & Sharpe の Omniversal は英国・フランス・ドイツ・イタリアで広く写されています^[1]（ドイツ・イタリアのフライス盤の章）。

よくある質問

最初のフライス盤は Eli Whitney が作ったのですか？

はっきりしません。Whitney の工場の機械は現存する最古のフライス盤とされ、Roe は 1818 年としましたが、その後の研究で Whitney の死後の 1827 年ごろの物とみられています。Middletown の Simeon North や Robert Johnson の工場、Springfield・Harpers Ferry の兵器廠にも、1810〜20 年代に似た機械がありました。確かなのは、銃の部品のやすり仕事を置き換えるために、いくつもの銃工場で同じ頃に育ったということです。

万能フライス盤とひざ形フライス盤はどう違うのですか？

ひざ形は、コラムの前面をひざごと上下させてテーブルの高さを変える形のことで、今の汎用フライス盤のほとんどがこの形です。万能フライス盤は、そのひざ形に、水平に回るテーブルと、送りねじと歯車でつないだ割出し台を加えた機械で、ねじれ溝や歯車を削れます。どちらも 1861〜62 年の Brown & Sharpe の機械で形が決まりました。

最初のマシニングセンタは何ですか？

Kearney & Trecker（Milwaukee）の Milwaukee-Matic です。2 本腕の交換アームで工具を自動で替える ATC を持ち、穿孔テープで工具の選択からテーブルの割り出しまで動かしました。ATC の特許は 1958 年 6 月に出願され、機械は 1959 年 1 月の業界誌で「machining center」として広告されています（1957 年とする資料もあります）。

Bridgeport のフライス盤は、なぜ世界中に広まったのですか？

ラムとタレットに載せた頭を前後・左右に振り、傾けられるので、工作物を動かさずにいろいろな位置と角度で削れ、クイルで穴もあけられます。1 台で型・治具・試作の仕事のほとんどをこなせて値段も手ごろだったため、25 万台を超えて作られ、町工場の標準になりました。台湾などで同じ形の機械が作られ、1980 年代には外観をめぐる裁判にもなっています。