HOMEPick Up五軸加工機とは?メリット・種類・注意点〜三軸加工機との違いも解説〜

五軸加工機とは?メリット・種類・注意点〜三軸加工機との違いも解説〜

五軸加工機とは?メリット・種類・注意点〜三軸加工機との違いも解説〜

五軸加工機とは、三軸加工機の3軸に回転軸と傾斜軸の2軸を加えた合計5軸の加工機です。
5つの軸で動く五軸加工機を上手く扱えば、複雑な加工物でも短時間かつ低コストで仕上げられます。

この記事では

  • 五軸加工機のメリット
  • 五軸加工機の種類
  • 五軸加工機と三軸加工機の違い
  • 五軸加工機の注意点

を中心に解説します。

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五軸加工機とは

五軸加工機とは、マシニングセンタの直線軸である「X軸」、「Y軸」、「Z軸」に「回転軸」と「傾斜軸」の2軸を加えた合計5軸で行う切削加工の機械です。

「五軸マシニングセンタ」と呼ばれることもあります。一般的なマシニングセンタは三軸で加工を行うため、手動で材料を回転させる必要がありますが、五軸加工機ならば機械での加工で完結します。

航空機や発電機の部品を中心に、滑らかな曲面が要求される加工で活用されています。
また、三軸加工機を改造して回転テーブルを付け加えれば五軸機能を追加できます。

 

五軸加工機のメリット

五軸加工機のメリット3つを下記のとおりお伝えします。

  1. 加工の工程を短縮できる
  2. 加工の精度を高められる
  3. 加工の効率を高められる

 

メリット①:加工の工程を短縮できる

五軸加工機のメリット1つ目は、加工の工程を短縮できることです。一般的な三軸加工機では、機械だけでの加工に限界があるため、手動での加工ワークの取り換えが要求されます。

一方、五軸加工機ならば1回の加工ワークの取り付けで多面の加工を進められるため、手作業する工程の短縮が可能です。

五軸加工機が加工の工程を短縮できる理由は、材料や工具を回転させながら加工できるからです。従来の機械では難しい動きにも対応しているため、手作業に依存していた工程を機械が代わりに実施します。

 

メリット②:加工の精度を高められる

五軸加工機のメリット2つ目は、加工の精度を高められることです。五軸加工機は工具の突き出しを短くしての加工に向いています。

あらゆる方向からの加工が可能なため、三軸加工機と比べると、突き出し量に猶予があります。突き出し量が長い場合、工具が変形しやすくなったりブレやすくなったりするため、高い精度での加工が難しくなります。

五軸加工機であれば短い突き出し量での加工に適しているため、高い精度での加工が可能です。また、手動での加工ワークの取り付けが不要であるため、手動によるワーク位置のズレが発生しません。

ワークの掴み直しが不要なことは、工程の短縮だけでなく、加工精度の観点でも優れています。

 

メリット③:加工の効率を高められる

五軸加工機のメリット3つ目は、加工の精度を高められることです。

五軸加工機は自由な方向から材料を加工できます。加えて手動での工程を短縮できるため、スムーズに加工を進められます。

また、五軸加工機には特殊工具や専用治具が不要な場合があります。このように五軸加工機を活用すると、時間的にも金銭的にもコストを抑えつつ効率を高められます。

 

五軸加工機の種類

五軸加工機は主に下記の2種類に分かれます。

  1. 割り出し五軸加工機
  2. 同時五軸加工機

それぞれで軸の動きに違いがあり、メリットやデメリットが異なります。

▼本社工場で取り扱う五軸加工機をご紹介

 

種類①:割り出し五軸加工機

割り出し五軸加工機とは、回転軸と傾斜軸の2軸の位置を決めておき、X軸・Y軸・Z軸の3軸で加工する種類の五軸加工機です。

アンダーカット加工こそ複数回の工程が必要になりますが、多面加工ならば1回の段取りで進められます。また、軸のズレを調節しやすいため、比較的簡単に活用できます。

そのため、割り出し五軸加工機は、簡易的で手軽な五軸加工機として重宝されています。

 

種類②:同時五軸加工機

同時五軸加工機とは、回転軸と傾斜軸の2軸と、X軸・Y軸・Z軸の3軸を同時に動かして加工するタイプの五軸加工機です。

5軸を同時に動かせるため、多面加工や細かなアンダーカット加工に向いています。また、5つの軸とツールを制御するためには、ハイスペックなNC装置を搭載した機械の使用が求められます。

 

五軸加工機と三軸加工機の違い

五軸加工機と三軸加工機の違いの違いは、五軸加工機には回転軸と傾斜軸が付いていることです。五軸加工機なら複雑な動きにも対応可能であるため、手作業の工程を省略しつつ、スムーズに加工を進められます。

 

五軸加工機の注意点

五軸加工機で注意すべきは、重すぎる加工物には使いにくいことです。
加工物の重量が大きすぎると、テーブルが耐えきれないため加工に支障がでてしまいます。

また、五軸加工機を扱う場合は、座標や寸法のズレを警戒する必要があります。
点検する際には、三軸加工機以上に細かいポイントまでチェックすることが重要です。

 

まとめ

今回は五軸加工機について、メリットや種類、注意点について解説しました。五軸加工機を活用すれば、三軸加工機では不可能と思われていた複雑な加工も少ないステップで実施できます。

五軸加工機についてさらに詳しく知りたい、五軸加工機に関してご相談したいという場合は、気軽に当社へお問い合わせください。

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