【多軸加工機による精度0.01mmの複雑形状加工】

金属部品の加工では、単純な平面や直線形状だけでなく、複数の面や穴が組み合わさった複雑な形状への対応が求められることがあります。特に、各加工面の位置関係に高い精度が必要な部品では、加工工程や段取りのわずかな違いが製品精度に影響するため、加工設備と工程設計の両方が重要です。

そこで活用されるのが多軸加工機です。複数の軸を制御しながらワークに対してさまざまな方向から加工できるため、通常の3軸加工では対応しにくい形状にも加工の選択肢を広げられます。

精度0.01mmレベルが求められる部品では、単に寸法を合わせるだけでなく、面と穴の位置関係や角度、基準面からの距離などを総合的に管理する必要があります。

【多軸加工機が複雑形状に適している理由】

複雑な金属部品では、一つの部品に複数の加工要素が存在します。

・平面や段差の加工
・傾斜面や曲面の加工
・複数方向からの穴加工
・位置関係が指定された穴加工
・面と穴を組み合わせた複合形状
・複数の加工面を持つ立体形状

3軸加工機の場合、加工方向によってはワークを傾けたり、段取り替えを行ったりする必要があります。段取り替えが増えるほど、再セット時の位置ずれや基準合わせが加工精度に影響する可能性があります。

多軸加工機では、ワークを複数の方向から加工できるため、加工内容によっては段取り替えを減らし、複数の面を連続して加工することが可能です。

【精度0.01mmで重要になる面と穴の加工】

精密加工で特に重要になるのが、面と穴の位置関係です。

例えば、ある基準面に対して穴の中心位置が0.01mm単位で指定されている場合、穴径そのものだけを正確に加工しても十分とはいえません。基準となる面から穴までの距離や、他の穴との位置関係まで正確に仕上げる必要があります。

また、複数の面が角度を持って配置されている部品では、加工する面の向きそのものが重要になります。

多軸加工では、ワークや工具の姿勢を制御しながら加工することで、こうした複雑な加工面に対応できます。面加工と穴加工を組み合わせることで、部品全体の形状を意識した工程設計が可能になります。

【複雑形状では加工順序が精度を左右する】

精度0.01mmを目指す加工では、どの部分から削るかという加工順序も重要です。

最初に基準となる面を加工し、その面を基準として次の加工を進めることで、各加工箇所の位置関係を管理しやすくなります。

一方で、加工順序を十分に検討せずに進めると、後工程で必要な基準面が削られてしまったり、工具がワークや加工済み部分に干渉したりする可能性があります。

複雑形状では、完成した製品だけを見るのではなく、素材の状態からどのような順序で形状を作り込むかを考えることが大切です。

さらに、ワークの固定方法や切削時の振動、工具の状態、加工条件なども精度に関係します。特に0.01mmという高い精度を求める場合には、一つの要素だけではなく、加工工程全体を管理する視点が必要です。

【多軸加工機による段取り削減のメリット】

複雑な部品では、複数の方向から加工するために何度もワークを付け替えるケースがあります。

付け替えのたびに基準位置を確認する必要があるため、工程数が増えるほど作業負担も大きくなります。また、同じ部品でも段取り方法が変われば、加工結果に差が生じる可能性があります。

多軸加工機を活用することで、一度の段取りで複数方向の加工を進められる場合があります。これにより、段取り替えの回数を抑えながら、複数の面や穴を加工できる点がメリットです。

特に、面と穴が立体的に配置された部品では、多軸加工の特性を活かしやすくなります。

【複雑な面加工と穴加工を一体的に考える】

面加工と穴加工を別々の工程として考えるのではなく、部品全体の基準や位置関係を踏まえて加工することが重要です。

例えば、加工した平面を基準にして穴位置を決める場合、その平面の寸法や位置精度が穴加工にも影響します。

また、斜めの面に穴を加工する場合には、穴の方向や入口部分の状態なども考慮する必要があります。

このような複雑形状では、図面の寸法を一つずつ確認するだけでなく、各面と穴がどのような関係にあるのかを把握し、加工工程へ落とし込むことが重要です。

多軸加工機は、こうした立体的な形状を加工するための選択肢の一つとなります。

【精密加工に求められる工程設計】

精度0.01mmの加工では、加工機の性能だけに頼るのではなく、加工前の検討から完成品の確認までを含めた工程設計が欠かせません。

図面から必要な精度を読み取り、基準面や基準穴を確認したうえで、加工順序や工具の進入方向を検討します。

さらに、複雑な形状では工具の干渉を避けながら、必要な加工面へ工具を正確にアプローチさせることも重要です。

面と穴が複数組み合わされた部品では、加工箇所が多くなるほど工程管理の重要性が高まります。多軸加工機を適切に活用することで、複数方向の加工を効率よく組み合わせ、複雑な形状に対応しやすくなります。

【多軸加工機による複雑形状加工の活用】

多軸加工機は、平面加工だけではなく、傾斜面、複数方向の穴、立体的な形状などを組み合わせた部品に適しています。

特に、精度0.01mmレベルの寸法管理が必要な部品では、加工機の選定だけでなく、ワークの固定、基準の設定、加工順序、工具選定などを総合的に検討することが重要です。

複雑な形状ほど、加工前の段階で「どの面を基準にするか」「どの方向から加工するか」「面と穴の位置関係をどのように管理するか」を明確にしておく必要があります。

多軸加工機を活用した精密加工は、複数の加工面と穴が組み合わされた部品や、一般的な加工方法では段取りが複雑になりやすい部品への対応に有効です。

精度や形状に関する要求が厳しい部品では、図面や3Dデータをもとに加工方法を検討することが、品質と生産性の両立につながります。

【幅広いエリアに対応できる体制】

大研工業は宮城県大崎市を拠点に、東北、関東、東海から関西エリアまで幅広く対応しています。秋田県、宮城県、山形県、福島県、岩手県の東北一円に加え、東京都、神奈川県、千葉県、埼玉県、栃木県、茨城県の関東一円、さらに静岡県、愛知県、滋賀県、京都府、大阪府、兵庫県を含むエリアへの発送にも迅速に対応しています。その他地域についても相談可能なため、遠方の案件でも依頼しやすい体制です。

【複雑形状や高精度加工の相談】

精度0.01mmが求められる部品や、面と穴が複雑に組み合わされた形状では、加工設備だけでなく、製品形状を理解した工程設計が重要です。

多軸加工機による加工では、複数方向からの加工を組み合わせることで、段取り替えを抑えながら複雑な形状を加工できる可能性があります。

「複雑な面と穴を一体的に加工したい」「0.01mmレベルの精度が必要」「通常の加工方法では段取りが多くなる」といった部品については、図面や加工条件をもとに加工方法を検討することが大切です。

お問い合わせ先
大研工業株式会社
〒989-6213
宮城県大崎市古川保柳字北田38-1
TEL:0229-26-2333 FAX:0229-26-2335
E-mail: mnfct@pro-daiken.com
URL: https://www.pro-daiken.com/