先進5軸CNCフライスソリューションで生産効率を向上

現在、CNCショップで生産される部品の最大60%が五面加工を必要としています。

「5軸」CNCマシニングセンタという用語について、しばしば混乱があるようです。ショップは自社に5軸CNC加工が必要ないと考えがちです。しかし、どのワークショップにも5軸CNCマシンが恩恵をもたらす仕事があります。なぜなら、5軸マシニングセンタは五面加工を容易にするからです。したがって、ローターやタービンのような同時5軸加工がなくても、3軸マシンで生産している部品を5軸マシニングセンタで五面加工すれば、よりコスト効率よくなります。

金型加工

金型加工は、形状に応じて同時5軸加工を検討すべき好例です。3軸マシニングセンタでの金型製作には限界があり、特に深いキャビティ形状や高いコアを持つ金型では顕著です。
3軸マシニングセンタでの金型加工 vs 同時5軸加工
3軸マシニングセンタでも金型加工は可能ですが、深いキャビティの金型では長く細い工具が必要です。長く細い工具では、振動を最小限に抑え工具破損を防ぐため送り速度を落とす必要があります。多くの場合、3軸加工では金型に必要な表面仕上げを得られません。特に小径金型の精密仕上げでは、3軸加工がプロセスを必要以上に困難にします。同時5軸加工なら、より短いルータ工具が使用できるため、送り速度を上げてより速く加工できます。同時5軸加工で金型を加工すれば、より重い切削が可能で、Z方向の深さも問題になりません。これらすべてが、全体的な加工時間の短縮につながります。

5軸CNC加工（5軸CNCマシン）とは？

CNC加工（コンピュータ数値制御）とは、高速精密機械が幅広い切削工具を用いて材料を除去するプロセスを指します。
5軸加工とは、機械が工具または部品を5つの異なる軸で同時に移動させる能力を指します。基本加工はX、Y、Zの3主軸で動作しますが、5軸CNC加工工具はさらに2つの回転軸AとBを回転させ、切削工具に多方向アプローチを与えます。

5軸加工 vs 3+2軸加工

5軸加工は3つの直線軸と2つの回転軸が同時に働き、複雑な面加工を実現します。3+2軸加工は3軸フライスプロセスに、保持工具を固定位置で回転させる2つの追加軸を加えたもので、加工中に繰り返し操作するのとは対照的です。
5軸マシンはより小さな公差で複雑な形状加工を可能にし、3+2システムはより複雑でない部品を、機能へのより良いアクセスを可能にする位置で保持できます。

5軸加工の利点

5軸加工は洗練された設計のコスト効率の良い生産を支援します。5軸加工への切り替えメリットには：

セットアップの最小化

5軸マシンでは、固定領域と底面を除くあらゆる面で作業可能です。輪郭要素や複数面加工が必要な部品を3軸マシンで加工する場合、手動で回転させながら複数のセットアップが必要ですが、5軸技術なら1セットアップで完了し、セットアップ数削減と時間節約を実現します。

複雑プロジェクト

5軸加工で利用可能な追加運動により、複雑な形状と設計が可能になります。5軸CNCマシンのおかげで、以前は多数の構成と無数の特殊治具でしか不可能だった加工角度とアークにアクセスできます。最終的に、5軸加工は複雑な治具の必要性を排除します。ワークを1回保持し、1プロセスで回転させて所望の形状を得られます。

回転精度

5軸マシンでは、固定領域と底面を除くあらゆる面で作業可能です。輪郭要素や複数面加工が必要な部品を3軸マシンで加工する場合、手動で回転させながら複数のセットアップが必要ですが、5軸技術なら1セットアップで完了し、セットアップ数削減と時間節約を実現します。

複雑プロジェクト

5軸加工で利用可能な追加運動により、複雑な形状と設計が可能になります。5軸マシンのおかげで、以前は多数の構成と無数の特殊治具でしか不可能だった加工角度とアークにアクセスできます。最終的に、5軸加工は複雑な治具の必要性を排除します。ワークを1回保持し、1プロセスで回転させて所望の形状を得られます。

5軸加工を最大限活用する戦略：情報収集

3軸か5軸加工かを決める前に、可能な限り多くの情報を収集してください。顧客から収集したデータの正確性を確認し、部品を注意深く見て初期テストが必要か判断します。さらに、コスト分析を行い、その仕事に最適な加工を決定します。

シミュレーションソフトウェア

CADシステムからマシンへ送る前に、シミュレーションソフトウェアを最大限活用してプロセスを検証し、衝突を回避してください。5軸マシンで作業する際、衝突点を視覚化するのは困難ですが、工具長、工具干渉、部品サイズをソフトウェアで密接に監視できます。

創造的なワークホールディング

セットアップを排除しサポートを減らすアプローチでワークホールディングを見直してください。ユニークなローディングオプションで部品のあらゆる部分へのアクセスを向上させます。創造的なアプローチは生産プロセスを合理化し、精度と全体的な仕上げ品質の向上に貢献します。

処理

特に高速アプリケーションで5軸加工用工具を活用してください。プロセス終了時には、最終部品が手動の力を使わずにマシンから離れるべきです。