適切な5軸マシン構成の選び方：包括的ガイド

5軸マシンは多くのジョブショップにとって非常に大きな投資となります。この記事では、あなたのアプリケーションに適した正しい5軸マシン構成を選ぶ方法を説明します。「軸回転がどこで起きるか」によって、5軸マシン構成には3つの主要なタイプがあります。記事の後半をより明確にするため、まず工作機械上の回転軸の仕組みを説明します。

直線軸と回転軸

上図をご覧ください。直線運動はX、Y、Z軸で表されます。これらの直線軸に対応して、それぞれ3つの回転軸A、B、Cがあります。どの回転軸がどの直線軸の周りを回るか覚えにくい場合は、アルファベット順で対応していると覚えれば簡単です。A軸はX軸周り、B軸はY軸周り、C軸はZ軸周りに回転します。シンプルですよね？5軸マシンではこれらのうち2軸のみが回転することを覚えておいてください。では、最も一般的な3タイプの5軸マシン構成を見てみましょう。

テーブル・テーブル型5軸マシン構成

この構成では、両方の回転がテーブル側で行われ、ヘッドは一切回転しません。この構成は、他のタイプの5軸マシンに比べていくつかの利点があります。設計上、テーブルは通常ヘッドより大きく回転できるため、アンダーカット領域の加工により適しています。また、ヘッドが回転しないため、Fusion 360でツールパスをプログラミングする際に、切削の様子をイメージしやすくなります。しかし、この設計は重量物や非常に大きな部品の加工には不向きです。テーブルが過度な重量に耐えられないためです。下図はテーブル・テーブル型マシンの例で、バーミンガムテクノロジーセンターにあるHaas VF-2SSです。

適切な5軸マシン構成の選び方：包括的ガイド

ヘッド・ヘッド型5軸マシン構成

名前から想像できる通り、この構成では両方の回転軸がヘッド側にあります。前述の重量の考慮に戻ると、この構成ではテーブル・テーブル型よりもはるかに重い部品を加工できます。実際、テーブルはビレットの重量を支えつつ、回転軸の精度を損なうことはありません。この構成のもう一つの利点は、より短い切削工具を使用できることです。他の構成では、スピンドルと（回転した）部品の距離が広がるため、必要以上に長い工具を使わざるを得ない場合があります。

ヘッド・テーブル型5軸マシン構成

最後の構成、ヘッド・テーブル型マシンを見てみましょう。この場合、ヘッドとテーブルがそれぞれ2つの必要な回転のうち1つずつを担当します。このタイプのマシンは、上記2タイプよりもはるかに汎用性が高いと言えます。C軸回転が行われるテーブルは、この構成ではかなり大型で頑丈になる傾向があります。これにより、回転軸精度に問題なく、より重い部品を加工できます。さらに、テーブルが通常広いため、必要に応じて複数の部品を同時にマシンベッドに配置できます。下図はこの構成の例で、DMG Mori DMU 125 P duoBLOCKです。

適切な5軸マシン構成の選び方：包括的ガイド

結論

5軸加工は初心者には複雑に聞こえるかもしれませんが、この記事が5軸マシン構成の違いを理解しやすくする一助となれば幸いです。Fusion 360の5軸機能をまだ使ったことがない方は、ラーニングポータルで詳細をご確認ください。Fusion 360をまだ試したことがない方は、このリンクから無料体験版をダウンロードできます。

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