【航空機内装部品の同時5軸加工に求められる技術】

航空機内装部品には、複雑な曲面、連続する傾斜面、多数の隅Rなど、一般的な3軸マシニングセンタでは加工工程が増えやすい形状があります。工具が届きにくい部分を複数回の段取り替えで加工すると、面同士の位置関係に誤差が生じる可能性があり、加工時間や治具製作の負担も大きくなります。

有限会社エスアイティーでは、秋田県にかほ市を拠点に、3Dデータと3D-CAMを活用した航空機内装部品の同時5軸加工に対応しています。単品試作から100個程度の小ロットまで、形状、精度、材質、納期に応じた加工工程を検討します。

航空機内装部品のほか、自動車試作部品、工作機械部品、産業機械部品、専用治具など、3軸加工では対応しにくい複雑形状の相談が可能です。

【A5052航空機内装部品の加工事例】

〈約14×35×70mmの複雑形状部品〉

今回の加工事例は、A5052を使用した約14×35×70mmの航空機内装部品です。ほぼすべての隅部にR0.5mmからR2.0mmの隅Rが設けられており、複数の曲面と傾斜面を持つ形状です。

主な加工仕様は次のとおりです。

・材質はA5052
・製品寸法は約14×35×70mm
・隅RはR0.5mmからR2.0mm
・対応ロットは1個から100個
・対応精度の目安は0.1mmから0.01mm
・対象分野は航空機、自動車試作、産業機械、治具

実際に保証できる寸法公差や幾何公差は、形状、測定箇所、材質、加工条件によって異なります。図面や3Dデータを確認し、重点的に管理する箇所や検査方法を事前にすり合わせます。

【3D-CAMによるNCプログラム作成】

〈図面で表しにくい形状にも対応〉

航空機内装部品では、自由曲面や連続的に変化する傾斜形状など、2D図面だけでは形状を正確に表しにくいケースがあります。

加工前に製品の3DデータをCAMへ読み込み、加工面、工具経路、工具姿勢、干渉の有無を確認しながらNCプログラムを作成します。3D形状を基準に加工経路を設定することで、複雑な曲面や隅Rを持つ部品にも対応しやすくなります。

受け入れ可能な主なCADフォーマットは次のとおりです。

・Parasolid
・STEP
・ACIS
・DWG
・DXF
・IGES

3Dデータと2D図面の両方がある場合は、形状情報と公差情報を照合しながら加工方法を検討します。

【同時5軸加工で複雑形状を工程集約】

〈工具姿勢を変えながら連続加工〉

同時5軸加工では、直線3軸と回転2軸を連動させ、工具やワークの角度を連続的に変えながら加工します。

今回の製品では、ボールエンドミルとラジアスエンドミルを使用し、工具姿勢を調整しながら多数の隅Rや曲面を仕上げています。

3軸加工で同様の形状を加工する場合、加工方向ごとに部品を付け替える必要があり、専用治具や複数工程が必要になることがあります。同時5軸加工を活用することで、次の効果が期待できます。

・工具が届きにくい曲面や傾斜面を加工しやすい
・段取り替えの回数を削減できる
・複数面の位置関係を維持しやすい
・短い工具を使用して剛性を確保しやすい
・加工時間と治具製作の負担を抑えやすい
・複雑な3D形状を滑らかに仕上げやすい

部品形状によっては、同時5軸加工ではなく5軸割り出し加工や立型マシニング加工が適する場合もあります。形状、要求精度、数量、加工コストを考慮して工程を選定します。

【航空機内装部品に適したA5052加工】

A5052は、軽量性、耐食性、加工性のバランスに優れたアルミニウム合金です。軽量化が求められる航空機内装部品をはじめ、カバー、ブラケット、フレーム、治具、産業機械部品などに使用されています。

アルミ精密加工では、薄肉部の変形、クランプによるひずみ、加工熱、工具の振動などに注意が必要です。複雑形状部品では、加工の順番や固定方法によって仕上がりが変わるため、粗加工から仕上げ加工までの工程設計が重要になります。

加工形状と肉厚を確認し、変形を抑えながら必要な寸法精度と表面品質を確保できる条件を設定します。

【航空機・自動車・治具の試作に対応】

同時5軸加工は、航空機内装部品だけでなく、さまざまな複雑形状部品に活用できます。

・航空機内装用のブラケット
・自由曲面を持つアルミ部品
・多数の隅Rを含む小型部品
・自動車開発向けの試作部品
・工作機械や産業機械の構成部品
・組立治具や検査治具
・複数面の位置関係が重要な部品
・3軸加工では工具が届きにくい部品

多品種少量生産に特化し、1個の試作から100個程度の小ロットまで対応しています。開発初期の単品試作、評価用部品、設計変更後の再製作にも柔軟に対応可能です。

【鉄・アルミ・ステンレスの精密加工】

対応可能な主な材質は次のとおりです。

・A5052
・A2024
・A7075
・S45C
・S50C
・NAK55
・SUS303
・SUS304
・その他の鉄、アルミ、ステンレス

5軸マシニング加工に加え、立型マシニング加工、NC旋盤加工、ワイヤー放電加工、精密平面研削加工を組み合わせた工程にも対応しています。

最大加工サイズの目安は500×1000×380mmです。実際の加工可否は、形状、重量、工具の接近方向、設備のストロークなどを確認したうえで判断します。

【三次元測定機を活用した品質管理】

複雑形状部品では、加工後の寸法確認も重要です。有限会社エスアイティーでは、三次元測定機、3Dスキャナ測定機、画像測定器などを活用し、製品形状に応じた検査を行っています。

・工程ごとの寸法確認
・最終工程での全数検査
・複数面の位置関係の確認
・キズ、打痕、バリなどの外観検査
・図面公差に基づく重点箇所の測定

加工前に品質条件を確認し、必要な精度と測定方法を共有することで、試作から小ロットまで安定した品質を目指します。

【航空機内装部品の相談に必要な情報】

加工可否や見積もりを確認する際は、次の情報を用意すると打ち合わせがスムーズです。

・2D図面
・3Dデータ
・材質
・必要数量
・製品寸法
・寸法公差と幾何公差
・表面粗さ
・表面処理の有無
・重点管理箇所
・希望納期

図面だけでは形状を表しにくい部品や、3軸マシニングセンタでは加工工程が多くなる部品についても、3Dデータをもとに加工方法を検討します。

【まとめ】

航空機内装部品には、多数の隅R、自由曲面、傾斜面など、一般的な3軸加工では工程が複雑になりやすい形状があります。

有限会社エスアイティーでは、3D-CAMと同時5軸加工を活用し、A5052をはじめとするアルミ精密部品の試作・小ロット加工に対応しています。工程集約によって段取り替えを抑え、複数面の位置関係や複雑形状を安定して仕上げます。

秋田県や東北エリアはもちろん、県外からの図面や3Dデータによる相談にも対応しています。

【お問い合わせ先】

航空機内装部品、同時5軸加工、自由曲面加工、3軸では加工しにくい複雑形状について、図面または3Dデータを添えてご相談ください。

有限会社エスアイティー
所在地：〒018-0146 秋田県にかほ市象潟町字蒲谷地1-37
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