CNC工作機械の選び方：3軸・4軸・5軸の違いと最適解

3軸、4軸、5軸CNC工作機械、どれが最適か？

部品設計時、どの機械で加工するか検討する必要があります。これには市場にあるさまざまなCNC工作機械について学ぶことが含まれます。調査すれば、機械が何軸かで呼ばれているのを耳にするでしょう。

一般的に3軸、4軸、5軸CNC工作機械について聞きます。どれが優れており、軸は何をするのか？このクイックガイドでこれら2つの疑問に答え、機械工場の現場で何が起きているか理解を深めます。

CNC工作機械の軸は、機械が実行可能な動作タイプを示します。シンプルに言えば、各軸は1方向を指します。

仮想的な1軸機械では、切削ヘッドは1方向のみ移動可能：

軸を追加するにつれ、より多くの動作が解放されます。

3軸CNC工作機械はほとんどの機械工場で標準となりました。この機械では、切削ヘッドが前述の3方向すべて、すなわちX、Y、Z方向に移動できます。

これにより、ワークをバイスに固定したまま、理論上は長さ、高さ、幅を変更できます。

4軸CNC工作機械で追加される第4軸は回転を解放します。この「A軸」は、前の3軸のいずれかに沿って、材料または切削ヘッドの角度を変更します。つまり、部品がX軸周りに回転しながら、X、Y、Z方向にも移動できます。

回転により、より複雑な部品が製造可能になります。複雑な治具やワークホールディングソリューションなしで、非直交穴加工や丸みを帯びた形状のトリミングが可能です。

想像通り、5軸CNC工作機械の新しい軸も回転の一種です。追加された「B軸」または「C軸」により、機械は2つの異なる直線軸周りで回転できます。

これによりさらに複雑な切削とより高度な加工が可能になります。

プロジェクトに適したCNC工作機械オプションを理解するため、以下の検討事項をご覧ください。

追加の第4・第5軸により、部品加工がよりシンプルになり、オブジェクトをより複雑にできます。工具が複数方向に回転できるため、非対称かつ丸みを帯びた形状を角ばった部品に追加できます。標準的な穴あけ・タッピングに複合角度を付加することも可能です。

多くの場合、軸数が多いCNC工作機械では公差がより厳しくなります。これにより、アプリケーションで動作し、アセンブリに適合する理解のもと、部品をどれだけ複雑に設計できるかがさらに向上します。

標準的な3軸CNC工作機械にも多くの自動化があります。デメリットは、機械技師が部品の向きを変更し、複雑な形状のためにヘッド角度設定に時間を費やす必要がある点です。

4軸、特に5軸CNC工作機械ではよりハンズフリーです。ヘッドが標準機以上に自由に動けるため、機械技師がプログラムをセットアップすれば、残りは機械がやってくれることが一般的です。

加工開始前のワーク保持方法に先見性があれば、機械技師が部品を再配向する必要が全くないこともあります。

軸追加によるもう一つの違いは、プロジェクト完了速度です。CNCオプションは手動フライス盤より劇的に高速ですが、5軸工具は通常3軸より速くプロジェクトを完了します。

これは高速動作、機械技師介入の不要、追加セットアップなしでの複雑形状加工によるものです。

次期プロジェクトで4軸または5軸機械を使用したいなら、リサーチが必要です。これら高度なCNC工作機械を提供する工場を見つけるのは、想像以上に困難です。

小規模工場は3軸CNC工作機械のみの場合があります。あるいは5軸工具が最大発注顧客専用に予約されていることもあります。Rapid Axisは3、4、5軸機能を持つ設備を活用しています。

一部機械工場は4軸・5軸CNC工作機械使用に追加料金を請求します。これは工場にとってプレミアムオファリングと見なされるため、価格が高くなるのは当然です。言うまでもなく、これらの工具は標準3軸フライス盤より大幅に高価です。

予算見積もりを事前に工場から取得し、どの工場が適しているか判断してください。理想的には、追加料金なしで5軸CNC加工を提供し、大量発注を強制しない工場を見つけたいものです。

3軸、4軸、5軸CNC工作機械について知るべきすべてと、どのオプションが適しているかを解説しました。5軸機械はより高価で見つけにくいですが、最速のターンアラウンドタイムと最も複雑な部品対応を提供します。

Rapid Axisでは、プロジェクト対応のため3軸、4軸、5軸CNC工作機械を多数保有しています。プレミアム追加料金は請求せず、不便を強いることもありません。今すぐ無料見積もりや専門機械技師とのチャットでご相談ください。

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